KR19990045016A

KR19990045016A - 패터닝된 소성 무기 막 및 플라즈마 디스플레이패널의 생산 방법

Info

Publication number: KR19990045016A
Application number: KR1019980047206A
Authority: KR
Inventors: 히로유키 도카이; 카즈노부 후쿠시마; 오사무 카와나; 노부유키 스즈키; 히데아키 코지마; 쯔요시 미타니; 코우이치 타카기
Original assignee: 카와하라 미쯔오; 타이요 잉크 메뉴펙츄어링 컴퍼니, 리미티드
Priority date: 1997-11-04
Filing date: 1998-11-04
Publication date: 1999-06-25
Also published as: JP3686749B2; US6120975A; JPH11144619A; US6312864B1; TW391033B; KR100359604B1

Abstract

본 발명은 소성 단계를 포함하는 전기전도막 또는 절연(비전도)막과 같은 패터닝된 소성 무기 막, 특히 플라즈마 디스플레이 패널을 생산하는 방법을 개시한다. 뒤틀림, 라인폭의 수축, 또는 패터닝된 라인의 파손을 유발하지 않는 패터닝된 소성 무기 막(15)을 생산하기 위해서, 소성 단계 전에, 기판(11)상에 열분해성 결합제 및 무기 재료의 입자를 함유한 조성물로 형성된 패터닝된 막(12)은 상기 열분해성 결합제가 열적으로 분해되는 온도보다 낮은 온도에서 경화되거나 건조될 수 있고 추가로 소성 프로파일의 최고 온도 미만의 온도에서 타서 없어질 수 있는 열분해성 수지 조성물의 코팅막으로 피복되고 나서, 상기 소성 단계가 행해진다.

Description

패터닝된 소성 무기 막 및 플라즈마 디스플레이 패널의 생산 방법

본 발명은 패터닝된 소성 무기 막 및 플라즈마 디스플레이 패널을 생산하는 방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 본 발명은 세라믹 기판상에 회로를 형성하는데, 광전관을 제조하는데, 플라즈마 디스플레이 패널의 정면 기판 또는 배면 기판상에 전기전도막 또는 절연막을 제조하는데, 그리고 형광막을 형성하는데 있어서, 뒤틀림(warpage), 라인폭의 수축 등을 유발하지 않고 패터닝된 막을 소성하는 기술에 관한 것이다.

최근 몇 년동안, 회로 기판, 디스플레이 등과 같은 분야에서 밀도가 증가되고 정밀도가 높은 도체 회로 패턴에 대한 요구가 단계적으로 확대되어 왔다. 결국, 높은 신뢰도를 가진 고도의 미세 패턴을 형성할 수 있는 패턴 기술을 개발하고자 하는 욕구가 인식되어 왔다.

열분해성 결합제 및 무기 재료의 입자를 함유하는 조성물을 사용해서, 인쇄 기술 또는 포토리소그래픽 기술에 의해 상기 조성물의 패터닝된 막을 기판에 형성하고, 상기 막을 소성하여 열분해성 결합제를 태워 없애는 방법에 따라, 패터닝된 소성 무기 막이 생산되는 경우, 소성시에 따라 다니는 특정 문제가 발생한다. 이제, 이러한 문제는 예를 들면, 플라즈마 디스플레이 패널(이하, "PDP"로 약칭함)에 관련하여 아래에서 설명된다.

PDP는 플라즈마 방전에 의해 방출된 빛을 활용하여 화상 및 정보같은 것을 보여주는 평면 표시장치이고, 패널의 구조와 구동 형태에 따라 DC형과 AC형으로 구별된다. PDP에 의한 칼라 표시장치의 원리는 다음과 같다. 즉, 간섭 리브(intervening ribs)(장벽)에 의해 분리된 정면 유리 기판과 배면 유리 기판에 따로 따로 형성되어 있는 두 개의 대향 전극 사이의 셀(방전 공간)내에서 플라즈마 방전을 일으키고, 상기 셀내에 밀봉되어 있는 He 또는 Xe 등의 가스 방전에 의해 발생된 자외선으로 상기 배면 유리 기판의 내면에 형성된 형광체를 여기시킴으로써 삼원색의 가시광 발생을 유도하는 것으로 이루어진다. DC형 PDP의 셀은 격자의 구성 리브에 의해 분할되고, AC형 PDP내의 셀은 기판의 표면상에 평행하게 배열되어 있는 리브에 의해 분할된다. 어느 경우에 있어서도, 셀은 리브에 의해 분할된다.

도 1은 풀칼라 표시장치에 대해 세가지 전극 구조를 사용하는 평면 방전형 PDP의 전형적인 구성을 보여준다. 정면 유리 기판(1)의 하면에는 방전을 위한 투명 전극(3a 또는 3b)과 상기 투명 전극의 라인저항을 낮추기 위한 버스 전극(4a 또는 4b)을 포함하는 많은 쌍의 표시장치 전극(2a, 2b)이 형성된다. 이러한 표시장치 전극(2a, 2b)에는 전하를 축적하기 위한 투명 유전층(5)(저융점 유리)이 인쇄 및 소성에 의해 형성된다. 그 위에는 진공 증착에 의해 보호층(MgO)(6)이 형성된다. 상기 보호층(6)은 표시장치 전극을 보호하고 방전 상태를 유지하는 역할을 한다.

배면 유리 기판(7)에는 방전 공간을 분할하기에 알맞은 줄무늬 형태의 리브(장벽)(8) 및 상기 방전 공간내에 따로 따로 설치되어 있는 어드레스 전극(데이터 전극)(9)이 소정 피치로 형성된다. 방전 공간의 내면에는 삼원색, 즉, 적색(10a), 청색(10b), 녹색(10c)의 형광막이 규칙적으로 설계된다. 풀 칼라 디스플레이에서 상기 적, 청, 녹의 삼원색 형광막은 함께 하나의 화상 요소를 형성하게 된다.

AC 펄스 전압이 한쌍의 표시장치 전극(2a, 2b) 사이에 인가되어 동일 기판상의 전극 사이에 방전을 유도하기 때문에, 위에서 설명된 PDP는 "평면 방전 시스템"으로 불린다. 그것은 방전에 의해 발생된 자외선이 배면 기판(7)의 형광막(10a, 10b, 10c)을 여기시키고 그 결과로 발생된 가시광이 정면 기판(1)의 투명 전극(3a, 3b)을 통해 보이도록 구성되어 있다(반사형).

지금까지 상기 버스 전극(4a, 4b)의 형성은 진공 증착 또는 스퍼터링에 의해 투명 전극상에 세 개의 Ce/Cu/Cr 층을 형성한 후 포토리소그래픽 기술에 의해 상기 층을 패터닝시키는 단계를 구비하고 있는 방법에 의해서 달성되었다. 이러한 공정은 생산의 구성 단계가 많고 비용이 높기 때문에, 최근에는 은과 같은 전도성 페이스트를 스크린 인쇄한 후 페이스트의 층을 소성하는 단계를 구비하고 방법, 또는, 패턴에 최대한 150μm의 라인폭을 제공하기 위해, 감광성 전도성 페이스트를 투명전극에 도포하고, 패턴 마스크를 통해 페이스트의 층을 빛에 노출시키고, 상기 노출된 층을 현상한 다음, 계속해서 상기 현상된 층을 소성하는 단계를 포함하는 방법이 전자의 방법을 대신하게 되었다.

하지만, 상기 소성 단계는 버스 전극(4a, 4b)이 도 2에 도시된 것과 같이 뒤틀림, 라인폭의 수축, 그리고 돌발적인 파손에 노출되는 문제에 부닥치게 되었다. 전극 라인의 파손이 발생할 때 뿐만 아니라, 라인폭의 수축이 발생할 때에도, 버스 전극은 투명 전극(3a, 3b)의 라인 저항을 낮추는 주목적을 더 이상 달성할 수 없기 때문에, PDP의 정상적인 작동이 멈추는 문제가 발생한다. 버스 전극(4a, 4b)이 뒤틀릴 때, 상기 버스 전극의 비틀린 부위의 유전층 두께가 감소되므로 상기 버스 전극이 단락을 초래할 수 있다는 문제가 연이어 발생한다.

상기 소성에 뒤따라 일어나는 뒤틀림, 라인폭의 수축 및 전극 라인의 파손을 수반하는 문제는 버스 전극(4a, 4b)에서 뿐만 아니라 어드레스 전극(9)에서도 발생한다.

어드레스 전극(9)은 Ag, Au, Pd, Ni, Cu, Al, Pt 또는 비슷한 다른 것의 전기전도성 분말을 함유한 전기전도성 페이스트의 패터닝된 층을 배면 유리 기판(7)상에 형성하고 약 500°내지 600℃ 정도의 온도에서 상기 층을 소성함으로써 제조된다. 전기전도성 페이스트의 패턴을 형성하기 위해, 인쇄법, 리프트오프법(기판 전면에 걸쳐 감광성 건조막을 적층하는 단계, 상기 기판상의 막을 패터닝시키는 단계, 상기 막에 비어있는 홈을 전기전도성 페이스트로 채우는 단계, 상기 페이스트를 건조하고 경화시킨 다음, 건조막을 제거하고 경화된 페이스트를 소성하는 단계를 구비하고 있는 방법), 그리고 포토리소그래피에 의해 감광성의 전기전도성 페이스트를 패터닝시키는 방법(감광성의 전기전도성 페이스트를 기판에 도포시키는 단계, 도포된 페이스트층을 건조시키는 단계, 패턴 마스크를 통해 상기 건조층을 빛에 노출시키는 단계, 노출된 지역을 현상하는 단계, 현상된 층을 소성하는 단계를 구비하고 있는 방법)이 채택된다. 마찬가지로 어드레스 전극도 소성이 행해지는 동안에 뒤틀림, 라인폭의 수축, 그리고 전극 라인의 파손과 같은 난관에 부닥치고 PDP가 정상적으로 작동하지 못하도록 하는 문제가 있다.

위와 같이 도체 패턴을 제조하는데 있어서 부닥치게 되는 문제들은 PDP에 한정되는 것은 아니다. 그러한 문제들은 예를 들어, 광전관의 제조에서와 같이 전기전도성 페이스트 또는 감광성의 전도성 페이스트의 패터닝된 회로를 세라믹 기판에 형성하고 상기 패터닝된 회로를 소성하고 상기 소성 단계를 통해 도체 패턴을 형성함으로써 회로를 형성하는 다른 다양한 작업에서도 역시 발생한다.

그런 문제들은 도체 패턴을 형성하는데 있어서 뿐만 아니라 부도체(절연체) 패턴을 형성하는데 있어서도 발생한다. 상기 PDP에서, 예를 들면 리브(장벽)의 형성은 스크린 인쇄에 의해 유리 페이스트를 유리 기판상에 인쇄하고 건조하는 작업을 소정 패턴의 중첩된 층이 소정 두께(약 100 - 150 μm)가 될 때까지 여덟번 내지 열번 정도 반복한 다음 상기 유리 페이스트의 중첩된 층을 소성하는 단계를 구비하고 있는 인쇄법; 유리 페이스트를 소정의 두께까지 유리 기판 전면에 걸쳐 도포하는 단계, 포토리소그래피에 의해 형성되고 블라스팅에 영향을 받지 않는 패턴 마스크를 통해 블라스트 분말(blast powder)을 분사함으로써 상기 유리 페이스트의 층에 소정 패턴으로 홈을 판 다음 상기 패터닝된 층을 소성하는 단계를 구비하고 있는 샌드블라스팅법(sandblasting method); 그리고 유리 기판상에 소정 두께의 감광성 건조막을 적층하는 단계, 상기 막에 리브의 소정 형태로 포토리소그래피에 의해 홈을 형성하는 단계, 유리 페이스트를 도포하여 상기 홈을 채우는 단계, 상기 유리 페이스트를 건조하고 경화시키는 단계, 상기 기판에서 감광성 건조막을 제거하는 단계, 그리고 상기 유리 페이스트를 소성하는 단계를 구비하고 있는 리프트오프법(건조막 충진법)에 의해 달성된다.

PDP 배면 기판상에 형성된 리브는 발광 방전이 정해진 면적내에서만 일어나도록 제한하여 인접한 방전셀 사이의 잘못된 방전 또는 누화를 막기 위해 만들어진 것이다. 이러한 리브는 그들 자체의 높이, 폭, 패턴 갭으로 인하여 일률적인 방전 공간을 유지하고 전체 패널의 기계적 강도를 증강시키는 기능을 한다. PDP가 고휘도를 얻기 위해서는, 방전 가스 공간은 허용되는 범위에서 가능한 넓게, 그리고 리브는 가능한 얇게 하는 것이 필요하다. 상세하게는, 큰 종횡비(높이 대 폭의 비율), 협소한 폭, 커다란 높이, 그리고 완전히 충분한 강도를 형성하는 것이 필요하다.

상기 리브를 소성하는 동안 뒤틀림 또는 라인폭의 수축이 발생할 때, 리브는 결국 외관이 손상된 스커트와 부정확한 높이를 얻게 되고 디스플레이 셀은 그들의 모양이 상기 리브의 희미해진 경계에 의해 심한 영향을 받아 궁극적으로 얻어진 패널은 저질의 화상을 표시하게 된다.

형광막의 형성시에 뒤틀림 또는 수축이 발생할 때, 막에 금이가거나 벗겨지는 일이 발생하고 표시의 질이 손상되며 일드(yield)가 떨어질 수 있다.

상기 문제들을 고려하여, 본 발명의 주목적은 패터닝된 전기전도막 또는 절연(비전도)막의 제조에 관여된 소성 공정에 있어서, 뒤틀림, 라인폭의 수축 또는 패터닝된 라인의 파손을 유도하지 않으면서 패터닝된 소성 무기 막을 생산할 수 있는 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 뒤틀림, 라인폭의 수축 또는 갈라짐이 없이 정확성이 높은 형광막, 리브의 절연막 또는 버스 전극 또는 어드레스 전극의 고도로 미세한 전기전도막을 생산할 수 있는 PDP를 생산하는 방법을 제공하는 것이다.

도 1은 평면 방전 시스템의 AC형 PDP의 부분 분해 사시도이고;

도 2는 휜 상태에 있는 PDP 정면 기판의 버스 전극을 개략적으로 보여주는 부분 측단면도이고;

도 3a에서 3e까지는 본 발명의 방법에 대한 일 실시예를 나타내는 공정 흐름의 설명에 관한 부분 측단면도이고;

도 4a에서 4g까지는 본 발명의 방법에 대한 다른 실시예를 나타내는 공정 흐름의 설명에 관한 부분 측단면도이고;

도 5a에서 5g까지는 본 발명의 방법에 대한 또 다른 실시예를 나타내는 공정 흐름의 설명에 관한 부분 측단면도이고;

도 6a에서 6c까지는 제조에 대한 각종 단계에서 표면 조도 계기에 의해 발생된 바와 같은 실시예 4에서 제조된 막 표면의 프로파일을 나타내는 그래프이다.

상기한 목적들을 달성하기 위해, 본 발명의 제1 측면은 기판상에 형성된 열분해성 결합제 및 무기 재료의 입자를 함유하는 조성물의 패터닝된 막에 소성 작업을 행함으로써 패터닝된 소성 무기 막의 생산 방법을 제공하는 것으로, 상기 소성 단계 전에, 열분해성 결합제가 열적으로 분해되는 온도보다 낮은 온도에서 경화되거나 건조될 수 있고 추가로 소성 프로파일(소성 단계의 온도 조절 프로파일)의 최고 온도보다 높지 않은 온도에서 타서 없어질 수 있는 열분해성 수지 조성물의 코팅막으로 상기 막이 피복되고 나서, 상기 소성 단계가 행해지는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제2 측면은 위에서 설명한 소성 기술을 사용하여 PDP를 생산하는 방법을 제공하는 것이다.

제1 실시예는 기판상에 형성된 열분해성 결합제 및 무기 재료의 입자를 함유하는 조성물의 막을 패터닝시키는 단계와 상기 막을 소성하여 상기 열분해성 결합제를 태워버린 다음 상기 기판상에 무기 재료로 만들어진 패터닝된 전기전도막 또는 절연막을 형성하는 단계를 포함하는 PDP 생산 방법에 대한 것으로, 상기 방법은 상기 소성 단계전에 열분해성 결합제가 열적으로 분해되는 온도보다 낮은 온도에서 경화되거나 건조될 수 있고 추가로 소성 프로파일의 최고 온도보다 높지 않은 온도에서 타서 없어질 수 있는 열분해성 수지 조성물의 코팅막으로 상기 막이 피복되고 나서, 상기 소성 단계가 행해지는 것을 특징으로 한다.

제2 실시예는 열분해성 결합제 및 무기 재료를 함유하고, 빛에 노출될 때 자신을 현상액에 용해되지 않도록 할 수 있는 능력을 가진 페이스트 조성물의 코팅막을 기판에 형성하는 막형성 단계와, 상기 막을 빛에 선택적으로 노출시킴에 따라 상기 막의 노출 부위를 광경화시키는 노출 단계와, 상기 막의 비노출 부위를 현상액으로 제거하는 현상 단계와, 그리고 상기 기판과 함께 상기 광경화막을 소성하여 막에 있는 열분해성 결합제를 태워 버림에 따라 무기 재료의 패터닝된 전기전도막 또는 절연막을 상기 기판상에 형성하는 소성 단계를 포함하는 PDP 생산 방법에 대한 것으로, 상기 방법은 상기 소성 단계 전에 상기 열분해성 결합제가 열적으로 분해되는 온도보다 낮은 온도에서 경화되거나 건조될 수 있고 추가로 소성 프로파일의 최고 온도보다 높지 않은 온도에서 타서 없어질 수 있는 액체 열분해성 수지 조성물의 코팅막으로 상기 광경화막이 피복되고 나서, 상기 소성 단계가 행해지는 것을 특징으로 한다.

제3 실시예는 열분해성 결합제 및 무기 재료의 입자를 함유하고, 건조 또는 경화될 때 자신을 블라스트 분말(연삭제)로 연마 작업될 수 있도록 하는 능력을 가진 페이스트 조성물의 코팅막을 기판상에 형성하는 막형성 단계와, 상기 코팅막에 블라스트 내성 감광성 건조막을 적층하고, 상기 감광성 건조막을 빛에 선택적으로 노출시킨 다음, 상기 건조막을 현상함으로써 소정의 마스크 패턴을 가진 블라스트 내성 막을 형성하는 레지스트 형성 단계와, 상기 막에 블라스트 분말을 분사함으로써 상기 블라스트 내성 막을 통해 노출된 상기 코팅막의 부위를 절단하여 패터닝된 막을 제공하는 블라스팅 단계와, 제거제 또는 필링액으로 상기 블라스트 내성 막을 제거하는 필링 단계와, 그리고 상기 기판과 함께 상기 블라스팅이 행해진 패터닝된 막을 소성하여 상기 패터닝된 막에 있는 열분해성 결합제를 태워 버림에 따라 상기 기판상에 무기 재료의 패터닝된 전기전도막 또는 절연막을 형성하는 소성 단계를 포함하는 PDP 생산 방법에 대한 것으로, 상기 방법은 상기 소성 단계전에, 상기 열분해성 결합제가 열적으로 분해되는 온도보다 낮은 온도에서 경화되거나 건조될 수 있고 추가로 소성 프로파일의 최고 온도보다 높지 않은 온도에서 타서 없어질 수 있는 액체 열분해성 수지 조성물의 코팅막으로 상기 패터닝된 막이 피복되고 나서, 상기 소성 단계가 행해지는 것을 특징으로 한다.

제4 실시예는 열분해성 결합제 및 무기 재료의 입자를 함유한 페이스트 조성물을 소정의 두께로 기판상에 있는 홈을 가진 건조막에 도포하여 홈을 채우고 상기 조성물을 건조 및 경화시키는 충진 단계와, 상기 건조막이 표면에 나타날 때까지 상기 경화된 조성물의 막을 연마하는 연마 단계와, 상기 건조막과 기판을 제거제내에 침지시켜 상기 건조막을 팽창시키고 벗겨냄에 따라 경화된 조성물의 패터닝된 막을 남기는 필링 단계와, 그리고 상기 기판과 함께 상기 경화된 조성물의 패터닝된 막을 소성하여 상기 경화된 조성물내에 있는 열분해성 결합제를 태워 버림에 따라 상기 기판상에 상기 무기 재료의 패터닝된 전기전도막 또는 절연막을 형성하는 소성 단계를 포함하는 PDP 생산 방법에 대한 것으로, 상기 방법은 상기 소성 단계전에, 상기 열분해성 결합제가 열적으로 분해되는 온도보다 낮은 온도에서 경화되거나 건조될 수 있고 추가로 소성 프로파일의 최고 온도보다 높지 않은 온도에서 타서 없어질 수 있는 액체 열분해성 수지 조성물의 코팅막으로 상기 경화된 조성물의 패터닝된 막이 피복되고 나서, 상기 소성 단계가 행해지는 것을 특징으로 한다.

제5 실시예는 열분해성 결합제 및 무기 재료의 입자를 함유하고, 건조되거나 경화될 때, 자신의 형태를 유지할 수 있는 능력을 가진 페이스트 조성물의 소정 패턴의 막을 스크린 인쇄법에 의해 기판에 형성하는 인쇄 단계와, 상기 기판과 함께 상기 막을 소성하여 막내에 있는 열분해성 결합제를 태워 버리고 상기 기판상에 상기 무기 재료의 패터닝된 전기전도막 또는 절연막을 형성하는 소성 단계를 포함하는 PDP 생산 방법에 대한 것으로, 상기 방법은 상기 소성 단계전에, 상기 열분해성 결합제가 열적으로 분해되는 온도보다 낮은 온도에서 경화되거나 건조될 수 있고 추가로 소성 프로파일의 최고 온도보다 높지 않은 온도에서 타서 없어질 수 있는 액체 열분해성 수지 조성물의 코팅막으로 상기 소정 패턴의 막이 피복되고 나서, 상기 소성 단계가 행해지는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 발명자들은 열분해성 결합제 및 무기 재료의 입자를 함유하는 조성물로 기판에 형성된 패터닝된 막에 소성 작업을 행하여 패터닝된 소성 무기 막을 생산하는 공정에서 발생하는 뒤틀림, 라인폭의 수축, 그리고 패터닝된 라인의 파손과 같은 현상에 관해 꾸준히 연구해왔다. 결국 발명자들은 이들 현상이 소성 단계에서 발생하는 것이 아니라 막을 가열하여 결합제를 제거하는 단계에서 발생한다는 것을 알아냈다. 상세하게는, 소성 단계의 온도 조절 프로파일은 두 단계, 즉, 약 500 ℃보다 낮은 고온에서 상기 막을 가열하고 그 온도에서 상기 막을 유지함으로써 막에 있는 결합제를 제거하는(태워 없애는) 단계와, 상기 막을 적어도 약 500 ℃의 온도까지 추가로 가열하고 그 온도에서 상기 막을 유지하는 소성 단계로 이루어져 있다. 상기 현상들은 막에서 결합제를 제거하는 단계에서 발생한다. 따라서, 막에서 결합제를 제거하는 단계에서, 조성물내의 결합제 성분이 막 전체 웹(web)을 통해 균일하게 타는 것이 아니고 우선적으로 막의 표면 부분에서 타고, 그 결과, 막이 표면 부분 안쪽에서부터 수축하기 시작하고 이러한 수축에 따라 뒤틀림 또는 라인폭의 수축이 일어난다고 생각된다. 특히 상기 막에 행해진 패터닝 작업이 빛에 노출시키는 단계 및 현상하는 단계를 포함하는 경우에서, 상기 현상(development)이 언더컷(an undercut)을 만들 때 위에서 말한 현상들이 일어나기 쉽다.

본 발명의 발명자들은, 상기 현상들을 방지할 수 있는 방법을 찾아서 꾸준히 연구한 끝에, 열분해성 결합제가 열적으로 분해되는 온도보다 낮은 온도에서 경화되거나 건조될 수 있고 추가로 소성 프로파일의 최고 온도보다 높지 않은 온도에서 타서 없어질 수 있는 액체 열분해성 수지 조성물의 코팅막으로 상기 패터닝된 막을 피복하는 단계를 포함하는 방법에 의해서, 뒤틀림, 또는 라인폭의 수축, 또는 패터닝된 라인의 파손을 야기하지 않고 미세하게 패터닝된 소성 무기 막을 형성할 수 있다는 것을 발견했다. 상기 패터닝된 막에 도포된 열분해성 수지 조성물의 코팅이 소성 단계전에, 사용된 조성물에 따라서 건조되거나, 또는 열적으로 경화되거나, 또는 광경화될 수 있다.

이러한 작업은 다음과 같이 설명될 수 있다. 소성 단계전에 패터닝된 층이 상기 열분해성 수지 조성물의 코팅막으로 피복됨에 따라, 코팅막내에 있는 수지 성분 및 패터닝된 막내에 있는 결합제 성분이 결합제를 제거하는 단계에서 균일하게 타버린다. 또한, 코팅 막에 의해서 상기 패터닝된 막은 기판 표면상에 굳게 유지되고 뒤틀림 또는 수축이 야기되지 못하게 한다. 이러한 상태에서 패터닝된 막이 결합제의 제거와 소성 단계를 거치게 되므로, 코팅막에 있는 열분해성 수지 및 패터닝된 막에 있는 열분해성 결합제는 열분해에 의해 타버리고, 그 결과 패터닝된 소성 무기 막은 뒤틀림, 수축, 패터닝된 라인의 파손 없이 생산된다. 또한 코팅 조성물이 막의 패터닝된 라인들 사이에 들어가고, 그 단면과 접촉해서 그 위에 표면 장력을 발휘함에 따라 수축 방지에 기여한다고 생각할 수 있다.

위의 설명으로 본 발명이 패터닝된 소성 무기 막의 형성에 사용되는 모든 방법에 이용될 수 있다는 것이 명백하며 어떤 특정 기술 분야에 한정될 필요는 없다. 상기 소성 무기 막은 경우에 맞게 전기전도막 또는 절연막일 수 있다. PDP의 버스 전극 또는 어드레스 전극용 또는 회로판의 도체 회로용과 같은 전기전도막인 경우에, 예를 들면 Ag, Au, Pd, Ni, Cu, Al, 또는 Pt의 전기전도성 분말 및 소성 온도에 알맞은 융점을 갖는 저융점 유리 프릿이 무기 재료의 입자로 쓰일 수 있다. PDP에서 리브와 같은 절연막의 경우에는, 저융점 유리 프릿 및 무기 안료가 입자로 쓰일 수 있다. 그 외에도, 알루미나, 실리카, 지르콘, 코르디에리트(cordierite), 이산화 티타늄과 같은 세라믹을 사용할 수 있다. 여기서 바람직하게 사용되는 유리 프릿은 300°내지 600℃의 범위의 연화점을 가지고, 주성분으로 바람직하게 산화납, 산화비스무트, 또는 산화아연을 함유하며, 평균 입자 직경이 최대한 10μm인 저융점 유리이다.

PbO계 유리 프릿의 바람직한 일례는 (산화물 주성분의 중량 백분율로) 48-82%의 PbO, 0.5-22%의 B₂O₃, 3-32%의 SiO₂, 0-12%의 Al₂O₃, 0-10%의 BaO, 0-15%의 ZnO, 0-2.5%의 TiO₂, 그리고 0-25%의 Bi₂O₃로 구성되고 연화점이 420 - 590℃의 범위에 있는 비결정질 프릿이다.

Bi₂O₃계 유리 프릿의 바람직한 일례는 (산화물 주성분의 중량 백분율로) 35-88%의 Bi₂O₃, 5-30%의 B₂O₃, 0-20%의 SiO₂, 0-5%의 Al₂O₃, 1-25%의 BaO, 그리고 1-20%의 ZnO로 구성되고 연화점이 420 - 590℃의 범위에 있는 비결정질 프릿이다.

ZnO계 유리 프릿의 바람직한 일례는 (산화물 주성분의 중량 백분율로) 25-60%의 ZnO, 2-15%의 K₂O, 25-45%의 B₂O₃, 1-7%의 SiO₂, 0-10%의 Al₂O₃, 0-20%의 BaO, 그리고 0-10%의 MgO로 구성되고 연화점이 420 - 590℃의 범위에 있는 비결정질 프릿이다.

지금까지 종래 기술에서 알려진 각종 수지 및 유기 화합물이 열분해성 결합제로 쓰일 수 있다. 감광성 페이스트를 생산하기 위해서, 감광성 유기 성분(감광성 전폴리머 또는 광중합성 모노머 또는 올리고머) 및 광중합 개시체 또는 광증감제가 사용된다. 또한, 목표 소성 막에 따라, 안료(pigments), 염료(dyes), 실란 커플링제(silane coupling agents), 균염제(leveling agents), 그리고 안티블록킹제(antiblocking agents)등의 첨가제를 적절히 포함할 수 있다.

패터닝된 막의 형성에 사용되는 페이스트는 필수 성분으로 열분해성 결합제 및 무기 재료를 함유한다. 이것은 의도된 용도에 맞는 점도를 얻기 위해 용매로 희석되어 사용된다. 다른 성분이 목표로한 소성 막에 어울리게 페이스트내에 적절히 포함될 수 있다. 따라서, 예를 들면, 공개된 일본 특허 출원, KOKAI(조기 공개) 번호.(이하 "JP-A-"로 약칭함) 5-94,716, JP-A-5-67,405, JP-A-8-227,153, JP-A-9-142,878, JP-A-6-56,461, JP-A-8-55,575, JP-A-8-171,863, 그리고 JP-A-2-124,744 등에 개시된 것과 같은 소성 무기 막의 형성에 사용될 수 있는 종래 기술에서 알려진 각종 페이스트가 채택될 수 있다. 상기 특허 명세서의 교시 내용이 여기에 참고로 삽입되어 있다. PDP의 버스 전극의 형성에 있어서, 예를 들면 은 페이스트와 같은 도체층의 패터닝된 백색층 하나만을 인쇄하여 도포시키는 단계를 포함한 과정 이외에, 콘트라스트를 제공하기 위해 흑색 안료를 포함하는 은 페이스트의 패터닝된 흑색층을 인쇄하여 도포시키는 단계, 페이스트의 도포된 층을 건조하는 단계, 이어서 상기 안료의 첨가로 인해 증가된 내성을 낮추기 위해 은 페이스트의 백색층을 인쇄하여 상기 층위에 중첩시키고, 그 후에 소성 단계를 행하는 단계를 포함하는 과정이 일반적으로 채택되고 있다. 물론, 본 발명은 방금 언급한 중첩막의 소성에 이용될 수 있다.

상기 패터닝된 막을 도포하기 위한 열분해성 수지 조성물은 상기 막의 가장자리의 모서리까지 구석구석 단단히 붙이기 위해 액체 상태로 존재하는 것이 바람직하다. 이러한 조성물로 형성된 코팅막은 단지 열분해성 결합제가 열분해되는 온도보다 낮은 온도에서 경화되거나 건조될 수 있고 추가로 소성 프로파일의 최고 온도보다 높지 않은 온도에서 열분해에 의해 타서 없어질 수 있어야 하며, 어떤 특정 종류에 한정될 필요는 없다. 가능한 긴 기판의 표면에 무기 재료의 소결 입자를 단단히 유지하고 소성하는 동안 비틀림 또는 라인폭의 수축이 발생하지 않도록 하기 위해, 코팅막내의 열분해성 수지는 상기 열분해성 결합제의 열분해성 온도보다 실질적으로 같거나 약간 높은 열분해성 온도를 가지도록 요구되어 열분해가 실질적으로 동시에 수지 및 결합제내에서 발생하게 된다.

본 발명에서 사용되기 위해 열분해성 수지 조성물로서, 건조성 수지 조성물, 열경화성 수지 조성물, 그리고 광경화성 수지 조성물과 같은 각종 수지 조성물이 채택될 수 있다. 여기서 사용되는 용어 "건조성 수지 조성물(drying resin composition)"은 건조에 의한 용매의 배제로 인해 막을 형성할 수 있는 수지 조성물을 의미한다. 용어 "열경화성 수지 조성물(thermosetting resin composition)"은 열 또는 촉매의 작용으로 인해 야기된 분자간 교차결합에 의해 경화될 때 수지막을 형성하는 조성물을 의미한다. 용어 "광경화성 수지 조성물(photocurable resin composition)"은 자외선, 근적외선, 적외선, 또는 전자선과 같은 활성 광선의 작용으로 인해 야기된 분자간 교차결합에 의해 경화될 때 수지막을 형성하는 조성물을 의미한다. 막형성 성분(수지, 올리고머, 또는 화합물)은 필요할 때 용매에 용해되거나 분산될 수 있고 도포 방법에 적당한 점성의 레벨까지 조절될 수 있고, 사용하기 위한 상태로 된다. 막형성 성분 자체가 액체일 경우에는 용매를 사용하지 않을 수도 있다. 본 발명에서 사용된 용어 "열분해성 수지 조성물"은 위와 같이 건조되거나 경화될 때 수지 막을 형성할 수 있는 조성물을 의미한다. 막 형성 성분 자체는 수지에 한정될 필요는 없고, 예를 들어 광중합성 모노머와 같은 화합물일 수도 있다.

막형성 성분이 수지인 경우에, 상기 수지는 아크릴 폴리올, 폴리비닐 알코올, 폴리비닐 아세탈, 스티렌-알릴 알코올 수지, 페놀 수지, 올레핀 수산기 함유 폴리머, 메틸 셀룰로우스, 에틸 셀룰로우스, 그리고 하이드록시에틸 셀룰로우스와 같은 셀룰로우스 유도체, 에틸렌-비닐 아세테이트 코폴리머, 알키드(alkyd) 수지, 알키드 페놀 수지, 부티랄(butyral) 수지, 에폭시 수지, 변형 에폭시 수지, 아크릴 수지, 폴리우레탄 수지 및 폴리에스테르 수지를 포함하는 각종 수지 중에서 임의대로 선택된 적어도 하나의 요소일 수 있다. 선택적으로, 상기 수지는 과산화물 또는 산성 촉매와 같은 경화 촉매와 조합하여 사용될 수 있다. 수지 조성물에는 유기 안료, 가소제, 기포방지제, 균염제, 안티블록킹제, 및 실란 커플링제와 같은 각종 첨가제가 포함될 수 있다.

광경화성 수지 조성물용의 막형성 성분은 비닐기, 알릴기, 아크릴로일기, 및 메타크릴로일기와 같은 에틸렌계 불포화 결합 그리고 프로파길기와 같은 감광성기를 가진 수지, 예를 들면 아크릴 코폴리머의 측쇄에 에틸렌계 불포화기를 가지는 아크릴 코폴리머, 불포화 카르보실산 변형 에폭시 수지, 그리고 무수물의 다염기산이 불포화 카르복실산 변형 에폭시 수지에 첨가되어 형성된 수지와 같은 다양한 공지의 감광성 수지(감광성 전폴리머) 중에서 임의대로 선택될 수 있다. 또한 그 분자내에 적어도 하나의 에틸렌계 불포화 결합을 갖는 화합물, 즉 광중합성 모노머 또는 올리고머도 사용될 수 있다. 광경화성 막형성 성분이 광중합 개시체 및/또는 광중합 촉진제와 조합하여 사용된다. 상기 다른 성분들 중에 광중합성 모노머는 대부분 액체 상태로 존재하고 유기 용매가 필요하지 않다는 이점을 갖는다.

상기 광중합성 모노머의 통상적인 예는 2-하이드록시에틸 아크릴레이트, 2-하이드록시프로필 아크릴레이트, N-비닐피롤리돈, 아크릴로일 모르폴린(acryloyl morpholine), 메톡시테트라에틸렌 글리콜 아크릴레이트, 메톡시폴리에틸렌 글리콜 아크릴레이트, 폴리에틸렌 글리콜 디아크릴레이트, N,N-디메틸 아크릴아미드, N-메틸올 아크릴아미드, N,N-디메틸아미노프로필 아크릴아미드, N,N-디메틸아미노에틸 아크릴레이트, N,N-디메틸아미노프로필 아크릴레이트, 멜라민 아크릴레이트, 디에틸렌 글리콜 디아크릴레이트, 트리에틸렌 글리콜 디아크릴레이트, 프로필렌 글리콜 디아크릴레이트, 디프로필렌 글리콜 디아크릴레이트, 트리프로필렌 글리콜 디아크릴레이트, 폴리프로필렌 글리콜 디아크릴레이트, 페녹시에틸 아크릴레이트, 테트라하이드로푸르푸릴 아크릴레이트(tetrahydrofurfuryl acrylate), 사이클로헥실 아크릴레이트, 글리세린 디글리시딜 에테르 디아크릴레이트, 글리세린 트리글리시딜 에테르 트리아크릴레이트, 이소보르닐 아크릴레이트(isobornyl acrylate), 사이클로펜타디엔 모노- 또는 디-아크릴레이트; 헥산 디올, 트리메틸올 프로판, 펜타에리트리톨(pentaerythritol), 디트리메틸올 프로판, 디펜타에리트리톨, 그리고 트리스-하이드록시에틸 이소시안우레이트(tris-hydroxyethyl isocyanurate) 와 같은 다수소 알코올의 다작용기 아크릴레이트 및 에틸렌 산화물 또는 그들의 프로필렌 산화 부가생성물의 다작용기 아크릴레이트; 위에서 열거된 아크릴레이트에 해당하는 메타크릴레이트; 그리고 하이드록시알킬 (메타)아크릴레이트를 가진 다염기산의 모노, 디, 트리 및 그 이상의 폴리에스테르를 포함하며, 이에 한정되지는 않는다.

광중합 개시체 또는 광증감제의 예는 아세토페논, 2,2-디에톡시-2-페닐 아세토페논, p-디메틸아미노프로피오페논, 디클로로아세토페논, 트리클로로아세토페논, p-tert-부틸 트리클로로아세토페논, 2-메틸-1-[4-(메틸티오)페닐]-2-모르폴리노-프로판-1-온, 그리고 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)-부탄-1-온과 같은 아세토페논류; 벤조페논, 2-클로로벤조페논, p,p-디클로로벤조페논, p,p-비스(디메틸아미노)벤조페논, p,p-비스(디에틸아미노)벤조페논, 그리고 4-벤조일-4'-메틸-디페닐 설파이드와 같은 벤조페논류; 벤질; 벤조인; 벤조인 메틸 에테르, 벤조인 에틸 에테르, 벤조인 이소프로필 에테르, 그리고 벤조인 이소부틸 에테르와 같은 벤조 에테르류; 벤질 디메틸 케탈과 같은 케탈류; 티오크산톤, 2-클로로티오크산톤, 그리고 2,4-디에틸티오크산톤과 같은 티오크산톤류; 2-에틸안트라퀴논 그리고 2,3-디페닐아트라퀴논과 같은 안트라퀴논류(anthraquinones); 벤조일 과산화물 그리고 쿠멘(cumene) 과산화물과 같은 유기 과산화물; 2,4,5-트리아릴 이미다졸의 다이머(dimer), 리보플라빈 테트라부틸레이트, 2-메르캅토벤조티아졸(2-mercaptobenzo- thiazole), 2-메르캅토벤족사졸(2-mercaptobenzoxazole), 그리고 2-메르캅토벤조티아졸과 같은 티올 화합물; 2,4,6-트리스-S-트리아진, 2,2,2-트리브로모에탄올, 그리고 트리브로모메틸페닐 설폰과 같은 유기 할로겐 화합물; 그리고 2,4,6-트리메틸벤조일 디페닐 포스핀 산화물을 포함하지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 이들 화합물은 단일 또는 둘 이상의 요소의 조합의 형태로 사용될 수 있다. 조성물에 포함되는 상기 광중합 개시체의 양은 적당히 상기 감광성 유기 성분(감광성 전폴리머 또는 광중합성 모노머)의 100 중량부를 기준으로 0.1 내지 30 중량부의 범위내에 든다.

상기 막형성 성분은 패터닝된 막내의 열분해성 결합제가 사용되기에 적합하도록 적절히 선택될 수 있다. 적절히, 약 300-600℃, 바람직하게는 400-570℃의 범위에서 소실점을 갖기 때문에, 실질적으로 상기 막내의 열분해성 결합제와 동시에 소성하는 동안 열분해에 의해 타서 없어진다. 여기서 사용되는 용어 "소실점(a burning-off point)"은 용매를 제외한 유기 성분의 중량 퍼센트 손실이 열무게법 분석(thermogravimetric analysis)(TG/DTA)에 의해 분당 5℃의 온도 증가율로 대기에서 측정된 것처럼 95%에 달할 때 나타나는 온도를 의미한다. 열분해성 결합제와 동일한 또는 유사한 (열분해 특성 또는 화학 구조에서) 막형성 성분을 사용하는 것이 특히 바람직하다. 예를 들면, 막형성 성분의 소실점은 열분해성 결합제의 소실점과 실질적으로 동일할 수 있다.

막형성 성분을 용해하거나 조성물 자체의 점도를 조절하기 위해서, 본 발명의 열분해성 수지 조성물은 다양한 유기 용매의 사용을 허용한다. 유기 용매의 구체적인 예로는 메틸에틸 케톤 및 사이클로헥사논과 같은 케톤류, 톨루엔, 크실렌, 그리고 테트라메틸 벤제과 같은 방향족 탄화수소, 디에틸렌 글리콜 모노에틸 에테르 그리고 디프로필렌 글리콜 디에틸 에테르와 같은 글리콜 에테르류, 에틸 아세테이트, 부틸 아세테이트, 부틸 셀룰로솔브 아세테이트(butyl cellosolve acetate), 그리고 카르비톨 아세테이트(carbitol acetate)와 같은 에스테르류, 옥탄 그리고 데칸과 같은 지방족 탄화수소, 및 석유 에테르, 석유 나프타, 그리고 용매 나프타와 같은 석유 용매가 언급된다. 독성 및 코팅성의 관점에서, 글리콜 에테르류, 에스테르류, 그리고 석유 용매가 특히 바람직하게 사용된다. 결합제를 제거하는 동안 용매가 급격히 휘발하는 것을 피하기 위해, 위에서 열거한 기타 유기 용매중에서 고비등점 용매를 사용하는 것이 바람직하다.

이제, 본 발명의 방법은 PDP의 생산에 관한 방법을 이용하는 다양한 모드를 묘사한 첨부 도면을 참고로 설명된다.

도 3a에서 3e는 소성 막을 생산하기 위해 감광성 페이스트를 사용하는 모드를 나타낸다. 먼저, 상기 감광성 페이스트(전도성 페이스트 또는 절연성 페이스트)가 도 3a에서 처럼 유리 기판과 같은 투명 기판(11)위에 도포되고 도포된 페이스트 층은 손가락으로 만졌을 때 점성이 없는 양호한 감촉을 나타내는 막(12)을 생산하도록 건조된다. 소정의 마스크 패턴을 포함한 광마스크(13)는 막(12)위에 중첩되고 상기 막(12)은 광마스크(13)를 통해 빛에 선택적으로 노출된다(도 3b). 상기 광마스크(13)를 제거한 다음, 노출된 막(12)은 비노출된 부위를 제거하기 위해 현상되어 소정 패턴을 갖게 된다(도 3c). 이런 경우에, 현상액으로는 유기 용매 또는 수성 알카리 용액 등이 사용된다. 여기서 사용되는 감광성 페이스트의 감광성 유기 성분이 유리 카르복실기를 함유할 때는, 수산화 나트륨, 수산화 칼륨, 탄산 나트륨, 탄산 칼륨, 인산 나트륨, 규산 나트륨, 암모니아, 또는 아민 등의 수성 알카리 용액을 사용함으로써 현상할 수 있다.

인쇄법에 의해 패터닝된 막이 형성될 때, 도 3c에 도시된 것과 같이 패터닝된 막(12)은 스크린 인쇄법에 의해 직접 기판에 형성된다.

그 이후에, 열분해성 수지 조성물은 도 3d에 도시된 것처럼 도포되어 상기 패터닝된 막(12)이 피복될 수 있도록 코팅막(14)을 형성한다. 이어서, 중첩된 막은 여기서 사용된 감광성 페이스트에 따라 소정의 온도에서 처리되어 결합제가 제거되고, 소성됨에 따라 도 3e에 도시된 것처럼 기판(11)상에 패터닝된 무기 재료의 소성 막(15)(전기전도막 또는 절연막)을 형성한다.

도 4a에서 4g까지는 샌드 블라스팅법에 의해 패터닝된 소성 무기 막의 형성에 관한 공정을 나타낸다. 먼저, 블라스팅 내성이 있는 감광성 건조막(16)은 도 4a에 도시된 것처럼 미리 페이스트 조성물(전도성 페이스트 또는 절연성 페이스트)을 기판(11)에 도포하여 형성된 상기 막(12)에 적층된다. 이어서, 소정의 마스크 패턴을 가진 광마스크(13)가 상기 건조막(16)에 중첩되고 상기 건조막(16)은 이 광마스크(13)를 통해 빛에 노출된다(도 4b). 상기 광마스크(13)를 제거한 다음, 상기 기판은 상기 막(16)의 비노출 부위를 제거하여 패터닝된 막(16)을 얻기 위하여 현상된다(도 4c).

그 후에, 블라스트 분말(17)은 도 4d에 도시된 것처럼 상기 막(16)에 분사되어 도 4e에 도시된 것처럼 상기 막(12)의 베어(bare) 부위를 제거한다. 이어서, 건조막(16)이 제거제의 사용으로 벗겨지고 제거된다. 제거제로는, 예를 들어 약 40℃에서 유지된 대략 1% 정도의 NaOH 수용액 또는 10 중량%의 모노에탄올 아민 수용액 등의 수성 알카리 용액이 사용된다. 건조막(16)이 대략 30초 내지 5분 정도의 기간동안 제거제에 침지된 다음 물로 세척되면 건조막은 즉시 패터닝된 막(12)에서 분리된다.

그런 다음, 열분해성 수지 조성물이 도포되어 도 4f에 도시된 것처럼 패터닝된 막(12)을 피복하도록 코팅막(14)을 형성한다. 이어서, 중첩된 막은 여기서 사용된 페이스트 조성물에 따라 소정의 온도에서 처리되어, 상기 결합제를 제거하고 소성하고 결국 도 4g에 도시된 것처럼 기판(11)에 무기 재료의 패터닝된 소성 막(15)(전기전도막 또는 절연막)을 형성한다.

도 5a에서 5g까지는 리프트 오프법(건조막 충진법)에 의해 패터닝된 소성 무기 막을 형성하는 공정을 나타낸다. 이러한 공정은 특히 PDP의 리브를 형성하는데 적합하다. 먼저, 도 5a에 도시된 것처럼 소정 두께를 가진 감광성 건조막(16)이 기판(11)상에 적층된다. 이어서, 소정 마스크 패턴을 가진 광마스크(13)가 상기 건조막(16)위에 중첩된다. 그런 다음, 상기 막(16)이 빛에 노출되고 현상되어 도 5b에 도시된 것처럼 광마스크(13)를 통해 빛에 노출되지 않은 건조막(16)의 부위를 제거한다. 소정 패턴을 가진 전극이 미리 기판 표면에 형성되어 있는 투명 기판이 사용될 때, 상기 광마스크는 광마스크의 패턴 창이 전극의 위치와 정열되도록 감광성 건조막상에 중첩된다.

그 후에, 페이스트 조성물(전기전도성 페이스트 또는 절연성 페이스트)(19)이 도 5c에 도시된 것처럼 패터닝된 건조막(16)에 도포되어 빛에 노출되고 상기 현상이 행해짐에 따라 형성된 건조막(16)의 패턴들 사이의 홈(18)을 채운다. 도포된 조성물 층은 바람직하게 감압하에서 기포가 제거된 다음 건조된다. 이러한 작동은 도 5c에 도시된 것처럼 기포의 소멸 및 페이스트 부분의 함몰을 유발하기 때문에, 필요시에 몇번의 반복으로 페이스트의 도포-기포제거-건조의 주기가 행해진다. 이러한 작동에서, 건조는 증발될 때 페이스트 조성물내의 용매가 조성물내에 잔류 거품을 남기지 않도록 하기 위해 천천히 행해지는 것이 바람직하다. 건조 작동은 거품이 확실히 제거되도록, 예를 들면, 약 80℃에서 30분 동안 적절히 행해진다. 그 이후에, 페이스트는 대략 150℃에서 160℃ 범위의 온도에서 30분 내지 60분 동안 열경화된다. 경화된 뜨거운 페이스트가 냉각된 다음 그 표면은 건조막(16)이 나타날때까지 연마된다(도 5d).

그런 다음, 건조막(16)이 제거제의 사용으로 벗겨지고 제거되어 도 5e에 도시된 것처럼 기판(11)에 소정의 패턴으로 패터닝된 막(12)이 형성된다. 제거제로는 예를 들어 40℃에서 유지된 3-5%의 NaOH 수용액 또는 10 중량%의 모노에탄올 아민 수용액 등의 수성 알카리 용액이 사용된다. 건조막(16)이 대략 15분 내지 20분 정도의 기간동안 제거제에 침지된 다음 수십초동안 40℃ 근처 온도의 물에 침지되면 건조막은 즉시 팽창되어 기판에서 분리된다.

그런 다음, 열분해성 수지 조성물이 도포되어 도 5f에 도시된 것처럼 패터닝된 막(12)을 피복하는 코팅막(14)을 형성한다. 이어서, 중첩막은 여기서 사용된 감광성 페이스트에 따라 소정의 온도에서 처리되어, 상기 결합제를 제거하고 소성함에 따라 도 5g에 도시된 것처럼 기판(11)에 무기 재료의 패터닝된 소성 막(15)(전기전도막 또는 절연막)을 형성한다.

위에서 설명된 방법에서 사용된 감광성 건조막 대신에 현상가능한 액체 감광성 레지스트가 사용될 수 있다.

이제, 본 발명은 아래에서 실시예를 참고로 더욱 상세히 설명될 것이다. 이제부터 언급되는 "부" 및 "%"는 다르게 명기되지 않는다면 언제나 중량을 기준으로 한다.

하기 실시예 및 비교예에서 사용된 유리 프릿은 70%의 PbO, 1.5%의 B₂O₃, 23%의 SiO₂, 1.5%의 Al₂O₃, 그리고 4%의 BaO를 함유하고 연화점이 522℃이고 평균 입자 직경이 2.0μm인 유리 조성물을 갈아서 얻은 것이었다.

실시예 1-4

은 페이스트 Ⅰ(일층 단계 은 페이스트)

수지 (MMA-MA-GMA) 100 부

(코폴리머 수지, Mw 약 10,000, 산가 60 mg KOH/g, 이중결합 당량 약 1,000; 0.11 몰의 글리시딜 메타크릴레이트(GMA)를 메틸 메타크릴레이트 (MMA)와 메타크릴산(MA)의 코폴리머(몰비율로 MMA : MA = 0.77 : 0.23) 에 첨가하여 얻음)

트리메틸올 프로판 트리아크릴레이트 25부

2-메틸-1-[4-(메틸티오)페닐]-2-모르폴리노-프로판-1-온) 2.5부

(시바사(Ciba Specialty Chemicals Inc.)에서 제조되어 상품명 "Irgacure 907"로 팔리는 광중합 개시체)

디에틸렌 글리콜 n-부틸 에테르 75부

은 분말 630부

유리 프릿 120부

아인산 1부

시험 기판의 제조:

단계 - 1

위에서 보여준 조성물의 은 페이스트 Ⅰ이 300-메쉬 폴리에스테르 스크린을 사용하여 유리 기판의 상면 전체에 결쳐 도포되었다. 이어서, 도포된 은 페이스트의 층은 90℃의 열풍 순환 건조 오븐에서 20분 동안 건조되어 끈적임이 없는 막이 되었다. 70/90 μm의 라인/공간을 형성하도록 만들어진 네가티브 막과 광원으로 금속 할라이드를 사용하여, 막에 대해 계산된 양이 1,000 mJ/cm²가 될 때까지 상기 막이 빛에 노출되었다. 그런 다음, 광경화막이 30℃의 1중량%의 Na₂CO₃수용액으로 현상되었다.

단계 - 2

상기 단계-1을 끝마친 유리 기판의 패터닝된 표면에는, 전체에 걸쳐 아래에 보여진 다양한 열분해성 수지 조성물이 300-메쉬 폴리에스테르 스크린의 사용으로 인쇄에 의해 도포되었다. 그 후에, 실시예 1에서, 광원으로 고압 수은 증기 램프가 갖춰진 UV 컨베이어를 이용하여, 도포된 조성물의 층이 UV 광에 노출되고 조성물에 대해 계산된 양이 1,000 mJ/cm²가 될 때까지 경화되었다. 실시예 2 - 4에서는 상기 열분해성 수지 조성물을 인쇄한 후에, 도포된 층이 90℃의 열풍 순환 건조 오븐에서 20분 동안 건조되었다. 이전의 조건하에서 제조된 기판은 10℃/분의 온도 증가율로 450℃까지 공기중에서 가열하는 단계, 450℃에서 20분 동안 (결합제를 제거하기 위해) 가만히 방치시키는 단계, 5℃/분의 온도 증가율로 550℃까지 다시 가열하는 단계, 550℃에서 30분 동안 공기중에서 열처리하는 단계, 그리고 상기 기판이 실온이 되도록 하는 단계를 구비한 소성 프로파일에서 소성되었다.

그 결과로 만들어진 기판은 다양한 특성에 대해 시험되었다. 그 결과는 표 1에 도시되어 있다. 패터닝된 은 페이스트의 층이 녹거나 열분해성 수지 조성물이 기판에 도포 또는 건조된 후에 기판에 대한 점성이 떨어질 때조차도, 계산된 양이 2,000 mJ/cm²가 될 때까지 광원으로서 고압 수은 증기 램프를 갖춘 UV 컨베이어의 사용에 의해 단계-1에서 행해진 자외선에 대한 기판의 노출은 열분해성 수지 조성물이 기판에 도포되거나 건조된 후에 은 페이스트가 안정한 상태를 유지할 수 있도록 한다.

여기서 사용된 열분해성 수지 조성물은 이하에서 보여지는 바와 같다.

열분해성 수지 조성물 A (소실점: 약 540℃)

트리메틸올 프로판 트리메타크릴레이트 100부

광중합 개시체 (머크사(Merck Co.)에 의해 제조되고 상품명

"Darocure 1173"으로 팔림) 4부

열분해성 수지 조성물 B (소실점: 약 520℃)

수지(MMA-MA-GMA) 55부

디에틸렌 글리콜 n-부틸 에테르 45부

열분해성 수지 조성물 C (소실점: 약 420℃)

아크릴성 폴리카르복실산 50부

고비등점 석유 용매 (엑손사(Exxon Chemical K.K)에 의해

제조되고 상품명 "Solvesso #200"으로 팔림) 50부

열분해성 수지 조성물 D (소실점: 약 530℃)

수지 (MMA-MA-GMA) 44부

디펜타에리트리톨 헥사아크릴레이트 16부

트리메틸올 프로판 트리아크릴레이트 2부

Irgacure 907 2부

디에틸렌 글리콜 n-부틸 에테르 36부

비교예 1

단계 - 1에서 행해진 유리 기판의 패터닝된 막표면에 인쇄에 의해 열분해성 수지 조성물을 도포하는 단계가 생략된 실시예 1의 과정을 따라 시험 기판이 제조되었다. 그 결과로 만들어진 기판은 다양한 특성에 대해 시험되었다. 그 결과는 표 1에 부가적으로 나타나 있다.

번 호	열분해성 수지 조성물	비틀림	라인폭의 수축
실시예	1234	ABCD	◎◎○◎	◎○○◎
비교예 1	-	×	×
비 고	◎ : 비틀림 또는 라인폭의 수축이 완전히 없음○ : 비틀림 또는 라인폭의 수축이 약간 보임× : 비틀림, 라인폭의 수축, 또는 라인의 파손이 뚜렷 이 보임

실시예 4에서 제조된 패터닝된 막의 표면 단면은 표면 조도 계기의 사용에 의해 측정되었다. 표면 단면은 도 6a에서 6c에 나타나 있다.

도 6a는 현상한 후에 막(약 6-8 μm의 두께)의 상태를, 도 6b는 열분해성 수지 조성물 D로 피복되지 않고 소성된 후에 얻은 막(약 2-2.5μm의 두께)의 상태를, 도 6c는 열분해성 수지 조성물로 피복된 다음 소성된 후에 얻은 막(약 2-2.5μm의 두께)의 상태를 나타낸다. 열분해성 수지 조성물로 피복되지 않고 소성된 후에 얻었을 때의 막이 상당한 정도까지 뒤틀림을 나타냈고 라인폭의 수축을 유지했음을 도 6b로 명확히 알게된다. 덧붙여 말하면, 도 6c에 나타난 소성 막의 표면의 울퉁불퉁한 라인은 소성 막이 미세공 구조를 갖는다는 사실을 반영한다.

실시예 5-7

은 페이스트 Ⅱ(이층 단계 프라이머 은 페이스트)

수지 (MMA-MA-GMA) 100부

트리메틸올 프로판 트리아크릴레이트 50부

Irgacure 907 15부

디에틸렌 글리콜 n-부틸 에테르 75부

은 분말 150부

유리 프릿 25부

흑색 안료 100부

아인산 1부

시험 기판의 제조:

단계 - 1

위에서 보여진 조성물의 은 페이스트 Ⅱ는 실시예 1-4에서와 유사하게 300-메쉬 폴리에스테르 스크린의 사용에 의해 유리 기판 상면 전체에 걸쳐 도포되었다. 이어서, 도포된 은 페이스트의 층은 90℃의 열풍 순환 건조 오븐에서 20분 동안 건조되어 끈적임이 없는 막이 되었다. 그 결과로, 실시예 1-4에서 사용된 상부층을 위한 은 페이스트 Ⅰ이 인쇄에 의해 도포되었고 상기와 같은 동일 조건에서 건조되어 제2층이 형성되었다. 70/90 μm의 라인/공간을 형성하도록 만들어진 네가티브 막과 광원으로 금속 할라이드를 사용함으로써, 막에 대해 계산된 양이 1,000 mJ/cm²가 될 때까지 상기 중첩막이 빛에 노출되었다. 그런 다음, 광경화막은 30℃의 1중량%의 Na₂CO₃수용액으로 현상되었다.

단계 - 2

상기 단계-1을 끝마친 유리 기판의 패터닝된 막 표면에는, 전체에 걸쳐 위에서 보여진 다양한 열분해성 수지 조성물이 300-메쉬 폴리에스테르 스크린의 사용으로 인쇄에 의해 도포되었다. 그 후에, 그 결과로 만들어진 기판은 실시예 1-4에서와 같은 조건하에서 건조되고 소성되어 시험 기판이 만들어졌다.

그 결과로 만들어진 기판은 다양한 특성에 대해 시험되었다. 그 결과는 표 2에 도시되어 있다. 패터닝된 은 페이스트의 층이 녹거나 열분해성 수지 조성물이 기판에 도포되거나 건조된 후에 기판에 대한 점성이 떨어질 때조차도, 광원으로서 고압 수은 증기 램프를 갖춘 UV 컨베이어의 사용에 의해 계산된 양이 2,000 mJ/cm²가 될 때까지 단계-1에서 행해진 자외선에 대한 기판의 노출은 열분해성 수지 조성물이 기판에 도포되거나 건조된 후에도 은 페이스트가 안정한 상태를 유지할 수 있도록 한다.

비교예 2

단계-1에서 행해진 유리 기판의 패터닝된 막표면에 인쇄에 의해 열분해성 수지 조성물을 도포하는 단계가 생략된 실시예 5의 과정을 따라 시험 기판이 제조되었다 그 결과로 만들어진 기판은 다양한 특성에 대해 시험되었다. 그 결과는 표 2에 부가적으로 나타나 있다.

번 호	열분해성 수지 조성물	비틀림	라인폭의 수축
실시예	567	BCD	◎○◎	○○◎
비교예 2	-	×	×
비고 : 기호들은 위에서 정의한 것과 동일한 의미를 갖는다.

위에서 증명된 바와 같이, 전기전도막 또는 절연막(비전도막)을 생산하기 위한, 본 발명의 방법은 상기 소성 단계전에 열분해성 수지 조성물의 코팅막으로 패터닝된 막을 피복한 다음 소성 단계를 행하기 때문에, 뒤틀림, 라인폭의 수축, 또는 패터닝된 라인의 파손을 유발하지 않고 패터닝된 소성 무기 막을 생산할 수 있다.

본 발명의 방법은 세라믹 기판상에 회로를 형성하는 것, 광전관을 제조하는 것, 플라즈마 디스플레이 패널의 정면 기판 또는 배면 기판상에 전기전도막 또는 절연막을 제조하는 것과 같은 패터닝된 막을 소성하는 단계를 포함한 모든 기술 분야에서 유용하다. 특히 PDP의 생산에 있어서, 본 방법은 버스 전극 및 어드레스 전극과 같은 미세하게 패터닝된 전기전도막 그리고 뒤틀림 또는 라인폭의 수축을 유발하지 않고 정확성이 높은 리브의 절연막을 형성할 수 있다. 본 방법이 형광막의 형성에 사용될 때, 형광막에 금이 가는 것을 방해하기 때문에 고질의 PDP를 생산할 수 있다.

여기에서는 몇가지 특정 실시예가 개시되었지만, 본 발명은 그 진의와 본질적인 특징에서 벗어나지 않는 다른 특정 형태로 구체화될 수 있다. 따라서 설명된 실시예는 모든 점에서 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 간주되어야 하고, 본 발명의 범위는 이전의 설명 보다는 특허청구범위에 의해 나타나 있고 특허청구범위의 취지 및 동등 범위내에 드는 모든 변화는 여기에 포함되는 것으로 의도된다.

Claims

기판상에 형성된 열분해성 결합제 및 무기 재료의 입자를 함유하는 조성물의 패터닝된 막에 소성 작업을 행함으로써 패터닝된 소성 무기 막의 생산 방법에서,

상기 소성 단계 전에, 상기 열분해성 결합제가 열적으로 분해되는 온도보다 낮은 온도에서 경화되거나 건조될 수 있고 추가로 소성 프로파일(calcining profile)의 최고 온도보다 높지 않은 온도에서 타서 없어질 수 있는 열분해성 수지 조성물의 코팅막으로 상기 패터닝된 막이 피복되고 나서, 상기 소성 단계가 행해지는 것을 특징으로 하는 패터닝된 소성 무기 막의 생산 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 열분해성 수지 조성물은 상기 열분해성 결합제와 동일하거나 유사한 막형성 성분을 함유하는 것을 특징으로 하는 패터닝된 소성 무기 막의 생산 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 열분해성 수지 조성물은 상기 열분해성 결합제의 소실(燒失) 온도와 실질적으로 동일한 소실 온도를 갖는 막형성 성분을 함유하는 것을 특징으로 하는 패터닝된 소성 무기 막의 생산 방법.
제 1, 2, 또는 3 항중 어느 한 항에 있어서,

상기 열분해성 수지 조성물은 광경화성 수지 조성물, 건조성 수지 조성물, 또는 열경화성 수지 조성물인 것을 특징으로 하는 패터닝된 소성 무기 막의 생산 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 패터닝된 막은 전기전도막 또는 절연막인 것을 특징으로 하는 패터닝된 소성 무기 막의 생산 방법.
기판상에 형성된 열분해성 결합제 및 무기 재료의 입자를 함유하는 조성물의 막을 패터닝시키는 단계와,

상기 막을 소성하여 상기 열분해성 결합제를 태워버린 다음 상기 기판상에 상기 무기 재료로 만들어진 패터닝된 전기전도막 또는 절연막을 형성하는 단계를 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널의 생산 방법에서,

상기 소성 단계 전에, 상기 열분해성 결합제가 열적으로 분해되는 온도보다 낮은 온도에서 경화되거나 건조될 수 있고 추가로 소성 프로파일의 최고 온도보다 높지 않은 온도에서 타서 없어질 수 있는 열분해성 수지 조성물의 코팅막으로 상기 막이 피복되고 나서, 상기 소성 단계가 행해지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 생산 방법.
열분해성 결합제 및 무기 재료를 함유하고, 빛에 노출될 때 자신을 현상액에 용해되지 않도록 할 수 있는 능력을 가진 페이스트 조성물의 코팅막을 기판에 형성하는 막형성 단계와,

상기 막을 빛에 선택적으로 노출시킴에 따라 상기 막의 노출 부위를 광경화시키는 노출 단계와,

상기 막의 비노출 부위를 현상액으로 제거하는 현상 단계와,

상기 기판과 함께 상기 광경화막을 소성하여 막에 있는 열분해성 결합제를 태워 버림에 따라 상기 무기 재료의 패터닝된 전기전도막 또는 절연막을 상기 기판상에 형성하는 소성 단계를 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널의 생산 방법에서,

상기 소성 단계 전에, 상기 열분해성 결합제가 열적으로 분해되는 온도보다 낮은 온도에서 경화되거나 건조될 수 있고 추가로 소성 프로파일의 최고 온도보다 높지 않은 온도에서 타서 없어질 수 있는 액체 열분해성 수지 조성물의 코팅막으로 상기 광경화막이 피복되고 나서, 상기 소성 단계가 행해지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 생산 방법.
열분해성 결합제 및 무기 재료의 입자를 함유하고, 건조 또는 경화될 때, 자신을 블라스트 분말로 연마 작업될 수 있도록 하는 능력을 가진 페이스트 조성물의 코팅막을 기판상에 형성하는 막형성 단계와,

상기 코팅막에 블라스트 내성 감광성 건조막을 적층하고, 상기 감광성 건조막을 빛에 선택적으로 노출시킨 다음, 상기 건조막을 현상함으로써 소정의 마스크 패턴을 가진 블라스트 내성 막을 형성하는 레지스트 형성 단계와,

상기 막에 블라스트 분말을 분사함으로써 상기 블라스트 내성 막을 통해 노출된 상기 코팅막의 부위를 절단하여 패터닝된 막을 제공하는 블라스팅 단계와,

제거제로 상기 블라스트 내성 막을 제거하는 필링 단계와,

상기 기판과 함께 상기 블라스팅이 행해진 패터닝된 막을 소성하여 상기 패터닝된 막에 있는 열분해성 결합제를 태워 버림에 따라 상기 기판상에 무기 재료의 패터닝된 전기전도막 또는 절연막을 형성하는 소성 단계를 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널의 생산 방법에서,

상기 소성 단계전에, 상기 열분해성 결합제가 열적으로 분해되는 온도보다 낮은 온도에서 경화되거나 건조될 수 있고 추가로 소성 프로파일의 최고 온도보다 높지 않은 온도에서 타서 없어질 수 있는 액체 열분해성 수지 조성물의 코팅막으로 상기 패터닝된 막이 피복되고 나서, 상기 소성 단계가 행해지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 생산 방법.
열분해성 결합제 및 무기 재료의 입자를 함유한 페이스트 조성물을 소정의 두께로 기판상에 있는 홈을 가진 건조막에 도포하여 홈을 채우고 상기 조성물을 건조 및 경화시키는 충진 단계와,

상기 건조막이 표면에 나타날 때까지 상기 경화된 조성물의 막을 연마하는 연마(polishing) 단계와,

상기 건조막과 기판을 제거제내에 침지시켜 상기 건조막을 팽창시키고 벗겨냄에 따라 경화된 조성물의 패터닝된 막을 남기는 필링 단계와,

상기 기판과 함께 상기 경화된 조성물의 패터닝된 막을 소성하여 상기 경화된 조성물내에 있는 열분해성 결합제를 태워 버림에 따라 상기 기판상에 상기 무기 재료의 패터닝된 전기전도막 또는 절연막을 형성하는 소성 단계를 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널의 생산 방법에서,

상기 소성 단계전에, 상기 열분해성 결합제가 열적으로 분해되는 온도보다 낮은 온도에서 경화되거나 건조될 수 있고 추가로 소성 프로파일의 최고 온도보다 높지 않은 온도에서 타서 없어질 수 있는 액체 열분해성 수지 조성물의 코팅막으로 상기 경화된 조성물의 패터닝된 막이 피복되고 나서, 상기 소성 단계가 행해지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 생산 방법.
열분해성 결합제 및 무기 재료의 입자를 함유하고, 건조되거나 경화될 때, 자신의 형태를 유지할 수 있는 능력을 가진 페이스트 조성물의 소정 패턴의 막을 스크린 인쇄법에 의해 기판에 형성하는 인쇄 단계와,

상기 기판과 함께 상기 막을 소성하여 막내에 있는 열분해성 결합제를 태워 버리고 상기 기판상에 상기 무기 재료의 패터닝된 전기전도막 또는 절연막을 형성하는 소성 단계를 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널의 생산 방법에서,

상기 소성 단계전에, 상기 열분해성 결합제가 열적으로 분해되는 온도보다 낮은 온도에서 경화되거나 건조될 수 있고 추가로 소성 프로파일의 최고 온도보다 높지 않은 온도에서 타서 없어질 수 있는 액체 열분해성 수지 조성물의 코팅막으로 상기 소정 패턴의 막이 피복되고 나서, 상기 소성 단계가 행해지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 생산 방법.
제 6 항 내지 10 항중 어느 한 항에 있어서,

상기 열분해성 수지 조성물은 300℃ 내지 600℃의 범위내에서 소실 온도를 갖는 막형성 성분을 함유하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 생산 방법.
제 6 항 내지 10 항중 어느 한 항에 있어서,

상기 열분해성 수지 조성물은 상기 열분해성 결합제와 동일하거나 유사한 막형성 성분을 함유하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 생산 방법.
제 6 항 내지 10 항중 어느 한 항에 있어서,

상기 열분해성 수지 조성물은 상기 열분해성 결합제의 소실 온도와 실질적으로 동일한 소실 온도를 갖는 막형성 성분을 함유하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 생산 방법.
제 6 항 내지 10 항중 어느 한 항에 있어서,

상기 열분해성 수지 조성물은 광경화성 수지 조성물, 건조성 수지 조성물, 또는 열경화성 수지 조성물인 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 생산 방법.
제 14 항에 있어서,

상기 광경화성 수지 조성물은 그 분자내에 적어도 하나의 에틸렌계 불포화 결합(ethylenically unsaturated bond)을 갖는 화합물 및 광중합 개시체를 함유하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 생산 방법.