KR101340541B1 - 오프셋 인쇄용 전극 조성물, 이를 이용한 전극 형성 방법 및 플라즈마 디스플레이 패널 - Google Patents

오프셋 인쇄용 전극 조성물, 이를 이용한 전극 형성 방법 및 플라즈마 디스플레이 패널 Download PDF

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Abstract

본 발명은 오프셋 인쇄용 전극 조성물, 이를 이용한 전극 형성 방법 및 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것이다. 본 발명에 따른 오프셋 인쇄용 전극 조성물은 유기바인더로서 불포화 니트릴 단량체를 포함하는 아크릴계 공중합체를 이용함으로써 우수한 전사성 및 300회 이상의 연속 인쇄성을 구현하고, 우수한 저항 값을 확보 할 수 있으며, 이를 이용하여 플라즈마 디스플레이 패널의 전면기판 및 배면기판 상에 미세 전극 패턴 형성시 패턴 형성속도를 향상시킬 수 있으며, 재현성을 확보할 수 있다.

Description

오프셋 인쇄용 전극 조성물, 이를 이용한 전극 형성 방법 및 플라즈마 디스플레이 패널 {Electrode Composition for Offset Printing, Method for Preparing a Electrode and a Plasma Display Panel using the Same}
본 발명은 오프셋 인쇄용 전극 조성물, 이를 이용한 전극의 형성방법 및 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것이다. 보다 구체적으로 본 발명은 유기바인더로서 불포화 니트릴계 단량체를 포함하는 아크릴계 공중합체를 도입하여 우수한 전사성 및 300회 이상의 연속 인쇄성을 구현하고, 우수한 저항 값을 확보 할 수 있으며, 미세 전극 패턴 형성시 패턴 형성속도를 향상시킬 수 있으며, 재현성을 확보할 수 있는 오프셋 인쇄용 전극 조성물, 이를 이용한 전극의 형성방법 및 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것이다.
플라즈마 디스플레이 패널(PDP)은 플랫 패널 디스플레이의 하나로서 LCD나 프로젝션 TV 등과 경쟁하면서, 근래에 급속히 시장이 확대되고 있는 디스플레이의 한 종류이다.
AC(교류)형 PDP를 예로 들면, 그 구조는 통상 투명 전극(유지 전극)과 버스 전극이 유전체층으로 덮힌 전면기판으로 불리는 유리 기판과, 어드레스 전극, 유전체층, 격벽, 형광체로 구성된 셀 구조를 가지는 배면기판으로 불리는 유리 기판을 포함하여 구성되며, 양면의 전극이 직교 하도록 마주보게 배치한 것이다.
발광은 양면의 전극 간에 전압을 인가해, 셀 내에 방전 현상을 발생시켜, 이 때 생긴 자외선에 의해 격벽셀 내부의 형광체를 여기시킴으로써 행해진다. 패널의 구조상 발광된 각각의 적녹청(RGB) 셀의 조합으로 얻어진 화상은 전면기판의 전극이 형성된 면의 뒤에서 인식된다. 이 때문에 표시되는 화상의 품질(콘트라스트)을 향상시키기 위해 표시면에 해당되는 전면기판의 버스전극이 배면으로부터의 인식성을 억제하는 방법으로서 투명 전극과 버스 전극의 사이에 흑색 전극을 형성하는 방법이 있다.
상기 전극을 형성하는 종래의 방법으로는 감광성 전극형성용 페이스트를 스크린 인쇄를 통하여 유리기판에 전면 인쇄를 시행하고 포토리소그라피(Photo Lithography)법을 이용하여 필요한 부분만을 노광, 현상하고 소성하여 전극을 형성하는 방법이 있다.
하지만 이와 같은 포토리소그라피법은 불필요한 부분까지 모두 인쇄한 후 현상 공정을 통하여 제거함으로써 고가의 재료의 유실이 커 제조비가 상승하는 단점과 인쇄, 건조, 노광, 현상 및 소성 공정을 거쳐 제조되기 때문에 많은 공정 시간이 소요되는 단점을 가지고 있다.
또한 스크린 인쇄시 사용되는 금속 및 폴리에스터 스크린 마스크는 사용 시간이 경과함에 따라 늘어나 변형되어 인쇄 막 두께가 변하는 단점을 가지고 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 잉크젯 인쇄, 필름전사 방법 등이 제시되고 있지만, 높은 재료비, 많은 공정 수, 고가의 장비 등의 문제가 있다.
예로, 잉크젯 인쇄의 경우는 잉크젯 인쇄용 잉크를 제조하기 위하여는 나노 크기의 고가의 전도성 분말이 필요한데, 이에 대한 제조공정이 복잡하며, 제조비도 높다. 뿐만 아니라 잉크젯 인쇄를 통하여 전극을 형성할 경우 미세한 패턴의 정밀성을 가지기 어렵고, 두께 또한 충분치 못하다.
또 다른 예로, 필름전사법의 경우는 스크린 마스크의 정밀성 한계와 긴 가공 시간의 단점을 극복하기 위하여 제시되는데, 이는 감광성 전극 조성물을 필름 상에 형성하여 기판 상에 전사시킨 후 노광, 현상하여 기판에 전극 패턴을 형성하는 방법으로 여전히 고가 재료의 유실을 줄이는데 한계를 나타낸다.
위와 같은 단점을 보완하기 위해 사용되기 시작한 오프셋(Offset) 인쇄법은 공정 수를 인쇄, 건조 및 소성의 공정으로 단순화하여 기존 공정을 획기적으로 줄이고 필요한 부분만을 인쇄함으로써 고가 재료의 유실없이 미세한 전극 패턴을 재현성 있게 기판에 형성할 수 있다.
하지만, 오프셋 인쇄는 고무계의 블랭킷(blanket)을 사용하기 때문에, 전극 조성물 내에 있는 유기용제가 블랭킷으로 인하여 팽윤(swelling) 되고, 따라서 연속 인쇄시 인쇄 형상이 변화하고 궁극적으로는 전사되는 전극의 찢어짐(piling) 불량이 나타나게 된다.
한편, 도전성 전극 조성물을 인쇄용 블랭킷 표면으로부터 유리 기판의 표면에 전이시킨 뒤에 블랭킷의 표면을 가열하고, 뒤이어 블랭킷의 표면을 냉각하는 방법(일본특허공개 제2002-245931호, 2002.08.30. 공개)은 통상의 오프셋 인쇄에 가열 및 냉각 공정이 부가됨으로 인하여 공정이 번잡한 문제가 있다.
한편, PDP의 전극형성용으로 사용중인 옵셋 Paste의 경우 연속인쇄만을 확보하기 위해 바인더 설계를 하게 되면 바인더의 번아웃 특성이 저하되고, 저항값이 높아 많은 도전체를 첨가하여야 만 목적하는 저항을 확보 할 수 있다.
본 발명의 하나의 목적은 연속인쇄시 전극 선폭의 변화를 적게할 수 있고, 전사되는 전극의 찢어짐(piling) 불량을 개선할 수 있는 오프셋 인쇄용 전극 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 우수한 바인더 번아웃 특성과 낮은 도전체를 포함하고서도 목적하는 저항값을 갖는 오프셋 인쇄용 전극 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 오프셋 인쇄에 의한 연속인쇄에 있어서 인쇄 패턴의 형상 변동을 제어함으로써 저비용으로 고효율의 플라즈마 디스플레이 패널의 전극을 형성하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 오프셋 인쇄용 전극 조성물로 제조된 전극을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널을 제공하는 것이다.
본 발명의 한 관점은 오프셋 인쇄용 전극 조성물에 관한 것이다. 상기 오프셋 인쇄용 전극 조성물은 도전성 물질, 유기바인더, 유리 프릿 및 유기용제를 포함하며, 상기 유기바인더는 불포화 니트릴계 단량체를 1 내지 40중량% 포함하는 아크릴계 공중합체인 것을 특징으로 한다.
상기 조성물은 도전성 물질 50~85중량%, 유기바인더 5~20중량%, 유리 프릿 1~20중량% 및 용제를 잔부로 포함할 수 있다.
상기 도전성 물질은 금, 백금, 팔라듐, 은, 구리, 알루미늄, 니켈 및 이들의 합금으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 도전성 분말일 수 있다.
상기 유기바인더는 i) 불포화 카르본산 단량체 20 내지 60중량%, ii) 불포화 니트릴 단량체 1 내지 40중량% 및 ⅲ) 잔량의 에틸렌성 불포화 단량체의 공중합체일 수 있다.
상기 유기바인더는 i) 불포화 카르본산 단량체의 함량이 a 이고 불포화 니트릴 단량체의 함량이 b 일때 a > b 이다.
상기 유기바인더는 유리전이 온도가 -40℃ 내지 150℃ 일 수 있다.
상기 유리 프릿은 연화점이 300~600℃이고, 유리 전이 온도가 200~500℃일 수 있다.
상기 조성물은 가소제, 분산제, 점도 안정화제, 소포제, 커플링제 등의 첨가제로부터 선택되는 1종 이상을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 관점은 상기 조성물을 이용한 전극 형성 방법에 관한 것이다. 상기 방법은 상기 조성물을 블랭킷롤 상에 전사하는 단계; (b)상기 블랭킷롤 상에 전사된 상기 조성물을 기판에 전사하는 단계; 및 (c)상기 유리 기판에 전사된 조성물을 건조 및 소성하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 관점은 상기 방법으로 형성된 전극을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것이다.
본 발명의 전극 형성 조성물은 유기바인더 내에 불포화 니트릴계 단량체를 포함시킴으로써 연속인쇄시 전극 선폭의 변화 및 파일링(piling) 불량을 개선할 수 있어서 우수한 전사성 및 300회 이상의 연속인쇄성을 구현할 수 있으며, 우수한 바인더 번아웃 특성을 유지 할 수 있어 양질의 PDP 페널을 형성할 수 있고, 우수한 저항값을 구현하여 이를 이용하여 플라즈마 디스플레이 패널의 전면판 및 배면판 상에 미세 전극 패턴 제조시 패턴의 형성속도를 향상시키고 재현성을 구현할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 조성물을 사용하여 오프셋 인쇄법으로 전극을 형성하는 방법을 도시한 순서도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 조성물을 사용하여 제조된 플라즈마 디스플레이 패널의 예를 나타내는 분해사시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명에 따른 오프셋 인쇄용 전극 조성물, 이를 이용한 전극 형성 방법 및 플라즈마 디스플레이 패널에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 전극 조성물은 플라즈마 디스플레이 패널(PDP)의 전면기판 및 배면기판에 오프셋 인쇄에 의하여 미세 패턴을 재현성 있게 형성하고, 인쇄 후 소성 등의 열처리에 의하여 전극을 형성하는 것으로서, 오프셋 인쇄에 대해 먼저 설명하기로 한다.
도 1은 오프셋 인쇄법으로 전극을 형성하는 방법을 도시한 순서도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에서의 오프셋 인쇄는 오프(Off)공정(S110)과 세트(Set)공정(S120)의 두 공정으로 나누어지고, 후공정으로 건조 및 소성 공정(S130)이 포함된다.
오프공정(S110)은 우선 선폭 50~150㎛의 미세한 패턴이 깊이 10~50㎛로 형성된 그라비아 롤상에 전극 조성물을 충진한 후 금속 칼날을 사용하여 그라비아 롤 상에 오버플로우된 전극 조성물을 긁어내는 닥터링(Doctoring) 공정을 실시한 후, 블랭킷롤과 전극 조성물이 채워진 그라비아 롤을 연속하여 압착하면서 회전시켜 그라비아 롤 요판 홈에 채워진 조성물을 실리콘 고무 표면으로 된 블랭킷(Blanket)롤 표면에 전사시킴으로써 이루어진다.
세트공정(S120)은 실리콘 고무 표면으로 된 블랭킷과 유리기판을 압착하면서 회전시켜 실리콘 블랭킷 표면 상에 전사된 전극 조성물을 유리기판 위로 다시 전사시킴으로써 이루어진다.
세트공정 이후 소성공정을 통하여 PDP 전극을 형성할 수 있다.
상기 오프셋 공정(S110,S120)에서 그라비아 롤 상의 요판 홈 내의 전극 조성물이 패턴의 돌기, 배선의 끊김 없이 모두 실리콘 블랭킷에 전사되는 것과 연속하여 실리콘 블랭킷 상에 전사된 조성물을 잔유물 없이 미세한 전극 패턴으로 유리기판 상에 다시 전사시킬 수 있는 오프셋 인쇄용 전극 조성물을 제공하는 것이 본 발명의 목적이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 오프셋 인쇄용 전극 조성물은 도전성 물질, 유기바인더 및 유리 프릿을 포함하고, 기타성분으로 유기용제 등을 포함하고 있다.
이때, 본 발명의 오프셋 인쇄용 전극 조성물은 도전성 물질 50 내지 85중량%, 유기바인더 1 내지 20중량% 및 유리 프릿 1 내지 20중량%와 용제를 잔부로 포함할 수 있다.
본 발명의 오프셋 인쇄용 전극 조성물에 사용되는 도전성 물질은 통전성을 증가시키기 위한 것으로, 금, 백금, 팔라듐, 은, 구리, 알루미늄, 니켈 또는 이들의 합금으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 도전성 분말을 사용할 수 있다. 상기 분말은 0.1~3㎛, 바람직하게는 0.3~2㎛ 범위의 직경을 가질 수 있다.
도전성 물질의 함량은 전체 조성물 중 50 내지 85중량%로 포함되는 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 60 내지 80중량%이다. 도전성 물질의 함량이 상기 범위내에서는 제조된 전극이 충분한 도전성을 가질 수 있으며, 전극이 적정 두께를 가질 수 있다.
본 발명에서의 유기바인더로는 i) 불포화 카르본산 단량체, ⅱ) 불포화 니트릴계 단량체 및 이와 공중합이 가능한 다른 ⅲ) 에틸렌성 불포화 단량체가 공중합된 아크릴계 수지를 사용할 수 있다. 필요에 따라 셀룰로오스계 수지, 폴리비닐 알콜 수지, 에폭시 수지, 멜라민 수지, 폴리비닐 부티랄 수지 등과 함께 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 i) 불포화 카르본산 단량체로는 아크릴산, 메타크릴산, 이타콘산, 말레산, 푸마르산, 비닐초산, 또는 이들의 산 무수물 화합물 등을 들 수 있다. 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 적용될 수 있다. 상기 불포화 카르본산 단량체의 함량은 유기 바인더 중 20 내지 60중량%로 포함하는 것이 바람직하다. 상기 범위 내에서는 중합시 겔화 방지, 중합도를 조절할 수 있으며, 또한 적절한 산가를 가짐에 따라 우수한 현상성을 갖는 장점이 있다. 바람직하게는 25 내지 55 중량%, 더욱 바람직하게는 30 내지 50 중량%이다.
상기 ii) 불포화 니트릴계 단량체로는 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴 등이 사용될 수 있다. 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 적용될 수 있다. 상기 ii) 불포화 니트릴 단량체의 함량은 유기바인더 중 1 내지 40중량%로 포함하는 것이 바람직하다. 상기 범위 내에서는 연속인쇄 시 선폭 변화가 크고, 파일링(piling)이 거의 발생하지 않으며, 점착성이 우수함에 따라 패턴안정성이 우수하다. 바람직하게는 5 내지 35 중량%, 더욱 바람직하게는 10 내지 35 중량%이다.
상기 유기바인더는 i) 불포화 카르본산 단량체의 함량이 a 이고 불포화 니트릴 계 단량체의 함량이 b 일때 a > b 이 바람직하다. 상기 범위에서 오프셋 공정에서 유리하다.
상기 i) 및 ⅱ) 성분과 공중합이 가능한 에틸렌성 불포화 단량체로는 메틸(메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크릴레이트, 프로필(메타)아크릴레이트, 이소프로필(메타)아크릴레이트, 부틸(메타)아크릴레이트, 2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트, 2-히드록시옥틸(메타)아크릴레이트, Ｎ－메틸아크릴아미드, Ｎ－에틸아크릴아미드, Ｎ－이소프로필아크릴아미드, N-메티놀아크릴아미드, Ｎ－메틸메타크릴아미드, Ｎ－에틸메타크릴아미드, Ｎ－이소프로필메타크릴아미드, Ｎ－메티놀메타크릴아미드, N,N-디메틸아크릴아미드, N,N-디에틸아크릴아미드, N,N-디메틸메타크릴아미드, N,N-디에틸메타크릴아미드를 포함하는 아크릴아미드류, 스티렌, α-메틸스티렌, 히드록시스티렌을 포함하는 스티렌류, Ｎ－비닐비롤리돈, Ｎ－비닐포름아미드, Ｎ－비닐아미드 및 Ｎ－비닐이미다졸 등으로부터 선택된 1종 이상을 들 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 에틸렌성 불포화 단량체는 유기바인더 중에 잔부의 양으로 포함된다. 예를 들면, 0.1 내지 75 중량%, 바람직하게는 1 내지 50 중량%, 더욱 바람직하게는 10 내지 40 중량%이다.
상기 유기바인더는 유리전이 온도가 -40℃ 내지 150℃인 것이 바람직하다. 상기 범위에서 점착력을 가져 기판상에 전사가 될 수 있으며, 오프(Off) 공정 및 세트(Set) 공정 상에서 패턴에 돌기의 다량 발생을 방지할 수 있고 기판 상에 전사된 패턴 위에 불필요한 이물질이 부착될 경우 압축공기에 의한 먼지 제거가 용이하다.
이러한 유기바인더의 함량은 전체 조성물 중 1 내지 20중량%, 바람직하게는 5 내지 15 중량%로 포함되는 것이 바람직하다. 상기 범위내에서는 오프공정 및 세트공정에서 전사가 용이하고, 전도성이 우수한 장점이 있다.
본 발명에서 유리 프릿은 도전성 물질과 기판과의 부착성을 증가시키는 기능을 한다. 이것은 연화점이 300 내지 600℃의 것으로, 산화납, 산화비스무스, 산화아연 등을 주성분으로 하고, 유리전이 온도는 200 내지 500℃인 것이 바람직하다. 입경은 사용 막 두께를 고려하여 최대 입경이 5㎛을 넘지 않도록 하는 것이 바람직하다.
이러한 유리 프릿의 함량은 전체 조성물 중, 1 내지 20중량%로 포함될 수 있으며, 바람직하게는 2 내지 10중량%이다. 상기 범위에서 소성 후 전극패턴과 전극기판과의 접착성이 용이하며, 전극 패턴의 도전성 및 기계적 강도를 가질 수 있다.
본 발명에서의 용제는 바인더 수지를 녹일 수 있는 것으로서 100 내지 300℃의 비점을 갖는 유기용제를 사용할 수 있으며, 실리콘 블랭킷 팽윤을 적게 시키는 1차 및 2차 알콜류를 사용하는 것이 바람직하다. 비점이 100℃ 보다 높아야 닥터링 공정에서 블랭킷으로 전사시 패턴에 불량이 발생하지 않으며, 300℃ 이하에서 전사시 블랭킷에 잔유물이 남지 않는다.
상기 유기용제의 예로는 이소프로필 알콜, 2-에틸헥실알콜, 메톡시펜탄올, 부톡시에탄올, 에톡시에톡시 에탄올, 부톡시에톡시 에탄올, 메톡시 프로폭시 프로판올, 글리세롤, 에틸렌글리콜, 글리세롤, 텍산올, 알파터피네올, 케로센, 미네랄스피릿 및 디히드로터피네올, 디에틸렌글리콜 부틸에테르, 디에틸렌글리콜 에틸에테르, 디프로필렌 메틸에테르 및 디헥실렌글리콜 에틸에테르로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것을 사용할 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 본 발명의 조성물은 필요에 따라 가소제, 분산제, 점도 안정화제, 소포제, 커플링제 등을 추가로 더 포함할 수 있다.
상기 전극 조성물을 이용하여 전극을 형성하는 방법은 상술한 도 1에서 제시된 바와 같다. 즉, 전극 형성 방법은 상기 조성물을 그라비아롤 요판홈에 충진하고, 상기 그라비아롤에 충진된 조성물을 실리콘 고무로 된 블랭킷롤 상에 전사하는 오프 단계(S110), 상기 블랭킷롤 상에 전사된 상기 조성물을 유리 기판에 전사하는 세트 단계(S120) 및 유리 기판에 전사된 조성물을 건조 및 소성하여 전극을 형성하는 단계(S130)를 포함하여 이루어진다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전극 조성물을 사용해서 제조된 전극을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널의 예를 나타내는 분해사시도이다.
도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 조성물을 사용해서 제조된 플라즈마 디스플레이 패널(20)은 전면기판(200)과 배면기판(250)을 포함한다.
상기 전면기판(200)과 배면기판(250)이 서로 대향하는 면의 전면기판(200)상에는 횡방향으로 배열되어 있는 투명전극(210)과 투명전극(210) 상에 형성되는 버스전극(212)이 형성되고, 상기 투명전극(210) 상에는 패널 내부에서 발생된 전하를 저장하기 위한 제1유전체층(214)과 제1유전체층(214)을 보호하고 전자방출을 용이하게 하기 위한 MgO층(218)이 형성되어 있다.
상기 전면기판(200)과 배면기판(250)이 서로 대향하는 면의 배면기판(250) 상에는 종방향으로 어드레스전극(217)이 형성되어 있으며, 어드레스전극(217)이 형성된 배면기판(250) 상에는 제2유전층(215)과, 상기 제2유전체층(215) 상에는 내부에 RGB에 각각 해당하는 형광물질(232)이 형성되어 있는 격벽(220)이 형성되어 화소영역을 정의하고 있다.
이러한 전면기판(200)과 배면기판(250)의 사이 공간에는 Ne+Ar, Ne+Xe와 같은 불활성 가스가 주입되어 상기 전극에 임계전압 이상의 전압 인가시 방전에 의해 빛을 발생하게 된다.
상기의 플라즈마 디스플레이 패널(20)에 있어서, 버스전극(212)과 어드레스 전극(217)은 본 발명의 실시예에 따른 전극 조성물을 이용하여 오프셋 인쇄법으로 형성될 수 있다.
실시예
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 본 발명의 구성 및 작용을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 본 발명의 바람직한 예시로 제시된 것이며 어떠한 의미로도 이에 의해 본 발명이 제한되는 것으로 해석될 수는 없다.
여기에 기재되지 않은 내용은 이 기술 분야에서 숙련된 자이면 충분히 기술적으로 유추할 수 있는 것이므로 그 설명을 생략하기로 한다.
본 발명의 전극 조성물의 제조에 있어, 후술하는 실시예 및 비교예에서 사용하는 각 구성 성분의 구체적인 사양은 다음과 같다.
(a) 도전성 물질: 표면적이 0.7m2/g, 평균입경 1.5㎛인 구형상의 은 분말(DOWA社, 3-11F)
(b) 유기바인더 : 하기 표 1의 조성을 갖는 아크릴계 공중합체를 사용하였다.
b1 b2 b3 b4 b5 b6 b7
메타크릴산 50 50 50 50 30 50 45
아크릴로나이트릴 30 10 5 - 50 - 45
우레탄아크릴레이트 - - - - - 30 -
2-에틸헥실메타크릴레이트 10 20 22.5 25 10 10 5
부틸메타아크릴레이트 10 20 22.5 25 10 10 5
Mn(g/mol) 20,000 20,000 20,000 20,000 20,000 20,000 20,000
Tg -10℃ -20℃ -30℃ -10℃ +15℃ -10℃ +10℃
(c) 유리 프릿: 평균입경 2.2㎛, 연화점이 450℃인 산화비스무스계 프릿(휘닉스PDE社, CBF0730)
(d) 점도안정화제: 말론산(Malonic Acid)
(e) 용제: 디프로필렌글리콜 메틸에테르
실시예 1
상기 유기 바인더(b1)를 7mg 포함한 디프로필렌글리콜 메틸에테르 용액 10mg, 점도 안정화제로서 말론산 0.2mg, 은 분말 78.3mg, 유기 프릿 5.0mg을 혼합, 교반 후, 세라믹 3 롤밀로 혼련분산하여 조성물을 얻었다. 이것에 희석용제로서 디프로필렌글리콜 메틸에테르를 6.5mg을 더하여 점도를 조절하였다.
실시예 2
유기 바인더(b2)를 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 수행하였다.
실시예 3
유기 바인더(b3)를 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 수행하였다.
비교예 1
유기 바인더(b4)를 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 수행하였다.
비교예 2
유기 바인더(b5)를 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 수행하였다.
비교예 3
유기 바인더(b6)를 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 수행하였다.
비교예 4
유기 바인더(b7)를 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 수행하였다.
평가
평가는 14cm×14cm 크기의 고융점 유리판에 상기 실시예 1 내지 3의 조성물과 비교예 1 및 4의 조성물을 오프셋 인쇄기를 이용하여 전극 패턴을 형성한 후, 100℃로 10분간 유지되도록 조정된 IR벨트 건조로에서 건조하였다. 상기 공정 후 평가는 오프 공정 후 블랭킷에 전사된 상태, 세트 공정 후 기판에 전사된 상태 및 블랭킷에 잔유물 남음 여부를 확인하였다. 이후 기판을 580℃에서 20분간 소성하여 패턴 형상 및 저항을 확인하였고 그 결과를 표 2에 나타내었다.
[평가기준]
1. 오프(off) 공정 및 세트(set) 공정
매우 좋음 : 패턴부 돌기, 배선부의 끊김이 발생하지 않음
좋음 : 패턴부 돌기, 배선부의 끊김이 약간 발생
나쁨 : 패턴부 돌기, 배선부의 끊김이 많이 발생
2. 세트 공정 후 블랭킷상 잔유물
매우 좋음 : 잔유물이 남지 않음
좋음 : 소량의 잔유물이 남음
나쁨 : 다량의 잔유물이 남음(Piling 불량)
3. 인쇄 후 전극 직진도 (평가선폭 : 80미크론 라인)
매우 좋음 : 선폭의 최대치와 최소치의 차이가 3미크론 이내
좋음 : 선폭의 최대치와 최소치의 차이가 6미크론 이내
나쁨 : 선폭의 최대치와 최소치의 차이가 6미크론 초과
4. 연속인쇄성
매우 좋음 : 연속인쇄 200매 진행 후 선폭의 변화가 5미크론 이내
좋음 : 연속인쇄 200매 진행 후 선폭의 변화가 10미크론 이내
나쁨 : 연속인쇄 200매 진행 후 선폭의 변화가 10미크론 초과
5. 바인더 번아웃 특성
매우 좋음 : 소성 후 바인더 잔탄 1% 이내
좋음 : 소성 후 바인더 잔탄 2% 이내
나쁨 : 소성 후 바인더 잔탄 2% 초과
평가 항목 실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1 비교예 2 비교예 3 비교예 4
오프 공정 ◎ ◎ ◎ ◎ × ◎ ×
세트 공정 ◎ ◎ ○ × ◎ ◎ ◎
세트 후 블랭킷상
잔유물 		◎ ○ ◎ × ◎ ◎ ○
비저항(μΩ·㎝) 2.9 2.9 2.9 2.6 3.3 2.5 2.8
소성 후 두께(㎛) 2.8 2.8 2.8 3.0 2.7 3.2 2.8
전극 직진도 ◎ ◎ ○ × × ○ ○
바인더 번아웃 특성 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ × ◎
연속인쇄성 ◎ ○ ◎ × ◎ ◎ ◎
(◎ : 매우 좋음 ○: 좋음 ×: 나쁨)
표 2를 참조하면, 유기바인더로서 불포화니트릴계 단량체를 본 발명의 범위로 함유하는 실시예 1 내지 3은 모든 평가 항목에서 양호한 결과를 나타냄을 알 수 있다. 이에 반하여 바인더에 불포화 니트릴 단량체가 없는 경우(비교예 1) 오프 공정은 좋으나 세트 공정, 파일링(piling), 전극직진도, 연속인쇄성이 나빠졌다. 또한, 불포화니트릴계 단량체를 본 발명의 범위를 벗어나는 함량으로 포함하는 경우(비교예 2 및 4)는 오프 공정 및 전극 직진도에 있어서 불량함을 나타내었다. 또한, 불포화니트릴계 대신 우레탄아크릴레이트를 사용한 비교예 3의 경우 연속인쇄성이 좋은 반면 비저항이 상대적으로 좋지 않은 것을 알 수 있고, 바인더 번아웃 특성이 나빠서 PDP의 특성에 나쁜 영향을 줄 수 있다.
이상에서 바람직한 구현예를 예를 들어 설명하였으나, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하므로 첨부된 특허청구범위는 본 발명의 요지에 속하는 이러한 수정이나 변형을 포함한다.
200: 전면기판 210 : 투명전극
212: 버스전극 214 : 제1유전체층
215: 제2 유전체층 217 : 어드레스 전극
218: MgO층 220 : 격벽
232: 형광물질 250 : 배면기판

Claims (10)

  1. 도전성 물질, 유기바인더, 유리 프릿 및 유기용제를 포함하며,
    상기 유기바인더는 불포화 니트릴계 단량체를 1 내지 40중량% 포함하는 아크릴계 공중합체인 것을 특징으로 하는 오프셋 인쇄용 전극 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 조성물은 도전성 물질 50~85중량%, 유기바인더 1~20중량%, 유리 프릿 1~20중량% 및 유기용제를 잔부로 포함하는 것을 특징으로 하는 오프셋 인쇄용 전극 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 상기 도전성 물질은 금, 백금, 팔라듐, 은, 구리, 알루미늄, 니켈 및 이들의 합금으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 도전성 분말인 것을 특징으로 하는 오프셋 인쇄용 전극 조성물.
  4. 제1항에 있어서, 상기 유기바인더는 i) 불포화 카르본산 단량체 20 내지 60중량%, ii) 불포화 니트릴 단량체 1 내지 40중량% 및 ⅲ) 잔량의 에틸렌성 불포화 단량체의 공중합체인 것을 특징으로 하는 오프셋 인쇄용 전극 조성물.
  5. 제4항에 있어서, 상기 유기바인더는 i) 불포화 카르본산 단량체의 함량이 a 이고 불포화 니트릴 단량체의 함량이 b 일때 a > b 인 것을 특징으로 하는 오프셋 인쇄용 전극 조성물.
  6. 제1항에 있어서, 상기 유기바인더는 유리전이 온도가 -40℃ 내지 150℃ 인 것을 특징으로 하는 오프셋 인쇄용 전극 조성물.
  7. 제1항에 있어서, 상기 유리 프릿은 연화점이 300~600℃이고, 유리 전이 온도가 200~500℃인 것을 특징으로 하는 오프셋 인쇄용 전극 조성물.
  8. 제1항에 있어서, 상기 조성물은 가소제, 분산제, 점도 안정화제, 소포제 및 커플링제로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 오프셋 인쇄용 전극 조성물.
  9. (a) 제1항 내지 제 8항 중 어느 한 항의 조성물을 블랭킷롤 상에 전사하는 단계;
    (b)상기 블랭킷롤 상에 전사된 상기 조성물을 기판에 전사하는 단계; 및
    (c)상기 유리 기판에 전사된 조성물을 건조 및 소성하는 단계를 포함하는 전극 형성 방법.
  10. 제9항에 기재된 방법으로 형성된 전극을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널.

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