KR20100067824A

KR20100067824A - 버스 전극 페이스트

Info

Publication number: KR20100067824A
Application number: KR1020080126384A
Authority: KR
Inventors: 고준혁; 이진한; 강정호
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2008-12-12
Filing date: 2008-12-12
Publication date: 2010-06-22

Abstract

본 발명은 버스 전극 페이스트에 관한 것이다. 본 발명에 따른 버스 전극 페이스트는, 카르복실기를 포함하는 바인더 7 내지 13 wt%, 광 중합성 모노머 4 내지 12 wt%, 유리 프릿 2 내지 10 wt%, 은 분말 50 내지 70 wt% 및 용매 8 내지 14 wt%를 포함하고, 카르복실기를 포함하는 바인더의 분자량은 10,000 내지 20,000이다. 이에 의해 전극의 소성 거동을 제어할 수 있으며, 이에 따라 전극의 에지컬을 감소시킬 수 있어 전극의 신뢰도를 향상시킬 수 있다.

에지컬, 전극 페이스트

Description

버스 전극 페이스트{Bus electrode paste}

본 발명은 버스 전극 페이스트에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 분자량이 10,000 내지 20,000,인 바인더를 포함하는 버스 전극 페이스트에 관한 것이다.

일반적으로 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma display panal, PDP)은 격벽으로 분리된 방전셀에 방전가스를 주입하고, 플라즈마 발광시에 발생하는 자외선이 형광체를 여기시켜 바닥상태로 돌아갈 때의 에너지 차에 의해 발생하는 가시광선의 발광현상을 이용한 표시소자이다.

플라즈마 디스플레이 패널은 화상이 디스플레이 되는 표시면인 상부 패널과 그와 평행하게 결합된 하부 패널로 구성되며, 상부패널은 상부 기판 상에 스캔 전극 및 서스테인 전극이 쌍을 이뤄 형성된 복수의 유지 전극 쌍을 포함하고, 하부 패널에는 하부 기판 상에 상부 패널에 형성된 복수의 유지 전극 쌍과 교차되도록 복수의 어드레스 전극이 배열된다.

스캔 전극 및 서스테인 전극은 투명 전극과 투명 전극 상에 버스 전극을 포함하여 구성된다. 한편, 버스 전극을 형성할 때 화면의 콘트라스트를 향상시키기 위해 흑색 페이스트로 블랙 매트릭스층 인쇄하고, 그 위에 도전성 은(Ag) 페이스트 로 버스 전극을 인쇄하여 2층 구조의 전극을 형성할 수 있다.

그러나 이 경우 블랙 매트릭스와 버스전극은 소성시 수축률의 상이함 등의 서로 다른 소성 거동을 가지고 있고, 블랙 매트릭스의 하부는 노광이 충분히 이루어지지 못하여 블랙 매트릭스(BM) 하부로 갈수록 에칭이 심화되어, 이에 의해 발생하는 언더컷(under-cut)현상으로 인해 플라즈마 디스플레이 패널의 제작의 신뢰성을 저하시킬 수 있다.

본 발명의 목적은 전극의 소성단계에서 발생하는 에지컬의 문제를 감소시킬 수 있는 버스 전극 페이스트의 제공에 있다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 버스 전극 페이스트는, 카르복실기를 포함하는 바인더 7 내지 13 wt%, 광 중합성 모노머 4 내지 12 wt%, 유리 프릿 2 내지 10 wt%, 은 분말 50 내지 70 wt% 및 용매 8 내지 14 wt%를 포함하고, 카르복실기를 포함하는 바인더의 분자량은 10,000 내지 20,000이다.

본 발명에 따르면, 버스 전극 페이스트가 분자량이 10,000 내지 20,000인 카르복실기를 포함하는 바인더를 포함함으로써, 전극의 소성 거동을 제어하여 에지컬의 문제를 감소시킬 수 있는 버스 전극 페이스트의 제공에 있다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 버스 전극 페이스트는 카르복실기를 포함하는 바인더 7 내지 13 wt%, 광 중합성 모노머 4 내지 12 wt%, 유리 프릿 2 내지 10 wt%, 은 분말 50 내지 70 wt% 및 용매 8 내지 14 wt%를 포함할 수 있다.

우선, 바인더는 분자 중에 카르복실기를 함유하는 수지일 수 있으며, 카르복실기는 분자 중에 라디칼 중합성 불포화 이중 결합을 더 포함할 수 있다.

이러한 카르복실기를 함유하는 바인더로는,

1) 메트아크릴산 등의 불포화 카르복실산과 그 이외의 불포화 이중 결합을 갖는 화합물의 1종 이상을 공중합 함으로써 얻어지는 카르복실기 함유 수지,

2) 메트아크릴산 등의 불포화 카르복실산과 그 이외의 불포화 이중 결합을 갖는 화합물의 1종 이상의 공중합체에, 글리시딜(메트)아크릴레이트나 3,4-에폭시시클로헥실메틸(메트)아크릴레이트 등의 에폭시기와 불포화 이중 결합을 갖는 화합물이나 (메트)아크릴산클로라이드 등에 의해서 에틸렌성 불포화기를 팬던트로서 부가시킴으로써 얻어지는 카르복실기 함유 감광성 수지,

3) 글리시딜메트아크릴레이트나 3,4-에폭시시클로헥실메틸(메트)아크릴레이트 등의 에폭시기와 불포화 이중결합을 갖는 화합물과 그 이외의 불포화 이중 결합을 갖는 화합물의 공중합체에, 메트아크릴산 등의 불포화카르복실산을 반응시키고, 생성된 2급 수산기에 다염기산 무수물을 반응시켜 얻어지는 카르복실기 함유 감광성수지,

4) 무수 말레산 등의 불포화 이중 결합을 갖는 산 무수물과 그 이외의 불포화 이중 결합을 갖는 화합물의 공중합체에, 2-히드록시에틸(메트)아크릴레이트 등의 수산기와 불포화 이중 결합을 갖는 화합물을 반응시켜 얻어지는 카르복실기 함유 감광성 수지,

5) 다관능 에폭시 화합물과 불포화 모노카르복실산을 반응시키고, 생성된 수산기에 포화 또는 불포화 다염기산무수물을 반응시켜 얻어지는 카르복실기 함유 감광성 수지,

6) 폴리비닐알코올 유도체 등의 수산기 함유 중합체에, 포화 또는 불포화 다염기산 무수물을 반응시킨 후, 생성된 카르복실산에 1 분자 중에 에폭시기와 불포화 이중 결합을 갖는 화합물을 반응시켜 얻어지는 수산기 및 카르복실기 함유 감광성 수지,

7) 다관능 에폭시 화합물, 불포화 모노카르복실산, 1 분자 중에 1개 이상의 알코올성 수산기, 및 에폭시기와 반응하는 알코올성 수산기 이외의 1개의 반응성기를 갖는 화합물의 반응 생성물에, 포화 또는 불포화 다염기산 무수물을 반응시켜 얻어지는 카르복실기 함유 감광성 수지,

8) 1 분자 중에 2개 이상의 옥세탄환을 갖는 다관능 옥세탄 화합물에 불포화 모노카르복실산을 반응시키고, 얻어진 변성 옥세탄 수지 중의 제1급 수산기에 대하여 포화 또는 불포화 다염기산 무수물을 반응시켜 얻어지는 카르복실기 함유 감광성 수지, 및

9) 다관능 에폭시 수지에 불포화 모노카르복실산을 반응시킨 후, 다염기산 무수물을 반응시켜 얻어지는 카르복실기 함유 수지에, 분자 중에 1개의 옥시란환과 1개 이상의 에틸렌성 불포화기를 갖는 화합물을 반응시켜 얻어지는 카르복실기 함유 감광성 수지 등을 들 수 있지만, 이것으로 한정되는 것은 아니다.

한편, 카르복실기 함유 바인더의 분자량은 10,000 내지 20,000인 것이 바람직하다.

분자량이 10,000 미만이면, 노광 후의 도막의 내습성이 나빠서 현상시에 막 감소가 생길 수 있으며, 분자량이 20,000을 초과하면 전극 하부에 형성된 블랙 매 트릭스의 잔사가 발생하여 해상도가 열악할 수 있다.

또한, 카르복실기 함유 바인더의 유리전이온도는 70 내지 130℃인 것이 바람직하다. 카르복실기 함유 바인더의 유리전이온도가 70℃ 미만인 경우는 하부의 블랙매트릭스 보다 버스 전극 페이스트가 먼저 유동하게 되어 버스 전극 층과 블랙 매트릭스의 접촉면이 어긋날 수 있다.

반면에, 버스 전극 페이스트에 포함되는 카르복실기 함유 바인더의 유리전이온도가 130℃를 초과하게 되면, 소성단계의 온도가 상승하는 구간에서 하부의 블랙 매트리스를 형성하는 흑색 페이스트가 과도하게 팽창하게 되어 수축 후 잔사가 생길 수 있다. 이러한 잔사는 패널에서 발생한 빛의 투과를 방해하여 결과적으로 조도를 떨어뜨리게 된다.

이러한 카르복실기 함유 바인더는 7 내지 13 wt% 의 함량으로 포함되는 것이 바람직하다. 카르복실기 함유 바인더가 7 wt% 미만으로 포함된 경우는 형성되는 도막 중의 유기 바인더의 분포가 불균일해질 수 있어, 선택적 노광, 현상에 의한 패터닝이 곤란해질 수 있다. 반면에, 13 wt% 를 초과하는 경우는 전극의 소성시 패턴 붕괴나 과도한 선폭 수축을 일으키기 쉬워 바람직하지 않다.

광 중합성 모노머는 버스 전극 페이스트의 광경화성을 촉진시키고 현상성을 향상시키기 위해 사용한다.

광 중합성 모노머로서는 2-히드록시에틸아크릴레이트, 2-히드록시프로필아크릴레이트, 디에틸렌글리콜디아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜디아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜디아크릴레이트, 폴리우레탄디아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리아 크릴레이트, 펜타에리스리틀트리아크릴레이트, 펜타에리스리틀테트라아크릴레이트, 트리메틸올프로판에틸렌옥사이드 변성 트리아크릴레이트, 트리 메틸올프로판프로필렌옥사이드 변성 트리아크릴레이트, 디펜타에리스리틀펜타아크릴레이트, 디펜타에리스리틀헥사아크릴레이트 및 상기 아크릴레이트에 대응하는 각 메타크릴레이트류; 프탈산, 아디프산, 말레산, 아타콘산, 숙신산, 트리멜리트산, 테레프탈산 등의 다염기산과 히드록시알킬(메타)아크릴레이트와의 모노-, 디-, 트리- 또는 그 이상의 폴리에스테르 등을 들 수 있지만, 특정한 것으로 한정되지 않고, 이들을 단독 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.

광 중합성 모노머가 4 wt% 미만으로 포함된 경우는 충분한 광 경화성을 얻기 어려워질 수 있으며, 12 wt% 를 초과하는 경우는 광 경화가 너무 빨라지기 때문에 경화불균일이 발생할 수 있다. 따라서, 광 중합성 모노머는 4 내지 12 wt% 포함되는 것이 바람직하다.

또한, 유리 프릿은 2 내지 10 wt%로 포함될 수 있다. 유리 프릿이 2 wt% 미만으로 포함된 경우는 기판에 대한 도전막의 접착 강도가 충분하지 않을 수 있으며, 반면에 10 wt%를 초과하여 첨가되는 경우는 도전막의 소결성이 저하되고, 생성된 전극의 저항이 증가할 수 있다.

유리 프릿의 조성으로서는, 특별히 제한되지 않지만, 유리 프릿의 유리 전이온도(Tg)는 350 내지 550℃ 인 것이 바람직하다. 유리 프릿의 유리 전이점(Tg)이 350℃ 이상인 경우는 기포, 팽창 등의 발생이 억제되며, 550℃ 기판과의 밀착성이 우수하고, 핀 홀의 발생이나 에지컬 등의 형상 불량이 효과적으로 억제될 수 있다.

또한, 본 발명에 있어서 유리 프릿은 핀 홀이 없는 소성 패턴으로 효과적으로 만들기 위해 평균 입경(D50)이 0.1 내지 3 ㎛의 범위에 있는 미세 분말이 바람직하다.

한편, 은(Ag) 분말은 페이스트에 도전성을 부여하며, 형상으로서는 구상, 플레이크상 등 특별히 제한되지는 않으나 분산성 등을 고려하면 구상인 것이 바람직하다.

은 분말은 50 내지 70 wt%로 포함될 수 있다. 은 분말이 50 wt% 보다 적게 포함된 경우는, 페이스트로부터 얻어지는 전극이 충분한 도전성이 얻어지지 않고, 한편, 70 wt%를 초과하여 포함되면, 기재와의 밀착성이 떨어지기 때문에 바람직하지 않다.

용매는 유기 바인더를 용해시킬 수 있고, 기타 첨가제와 잘 혼합되면서 비등점이 150도 이상인 것을 사용할 수 있다. 이에는 a-터피놀(a-Terpinol), 부틸 카비톨 아세테이트(buty cabitol acetate), 텍사놀(Texonol), 부틸 카비톨(butly cabitol), 디프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르(Di-propylene glycol) monomethyl ether)등 알데히드기를 포함하는 것 등이 있으나 이에 한정되지 않는다.

이러한 용매는 8 내지 14 wt%로 포함되는 것이 바람직하다. 용매의 포함량이 8 wt% 미만인 경우는, 기재상에 페이스트가 균일하게 도포되기 어려울 수 있으며, 반면에 14 wt% 보다 많이 포함되는 경우는, 기재와의 밀착성이 떨어지기 때문에 바람직하지 않다.

또한, 본 발명의 버스 전극 페이스트는 광 중합 개시제로서, 벤조인, 벤조인 메틸에테르, 벤조인에틸에테르, 벤조인이소프로필에테르 등의 벤조인과 벤조인알킬에테르류; 아세토페논, 2,2-디메톡시-2-페닐아세토페논, 2,2-디에톡시-2-페닐아세토페논, 1,1-디클로로아세토페논 등의 아세토페논류; 2-메틸-1-[4-(메틸티오)페닐]-2-모르폴리노프로판-1-온, 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)-부타논-1,2-(디메틸아미노)-2-[(4-메틸페닐)메틸]-1-[4-(4-모르폴리닐)페닐]-1-부타논 등의 아미노아세토페논류; 2-메틸안트라퀴논, 2-에틸안트라퀴논, 2-t-부틸안트라퀴논, 1-클로로안트라퀴논 등의 안트라퀴논류; 2,4-디메틸티오크산톤,2,4-디에틸티오크산톤, 2-클로로티오크산톤, 2,4-디이소프로필티오크산톤 등의 티오크산톤류; 아세토페논디메틸케탈, 벤질디메틸케탈 등의 케탈류; 벤조페논 등의 벤조페논류; 또는 크산톤류; (2,6-디메톡시벤조일)-2,4,4-펜틸포스핀옥시드, 비스(2,4,6-트리메틸벤조일)-페닐포스핀옥시드, 2,4,6-트리메틸벤조일디페닐포스핀옥시드, 에틸-2,4,6-트리메틸벤조일페닐포스피네이트 등의 포스핀옥시드류; 각종 퍼옥시드류 등을 들 수 있고, 이들 공지 관용의 광 중합 개시제를 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 버스 전극 페이스트는 필요에 따라서 실리콘계, 아크릴계 등의 소포ㆍ레벨링제, 피막의 밀착성 향상을 위한 실란 커플링제 등의 다른 첨가제를 배합할 수도 있다.

그 외에 필요에 따라서 도전성 금속 분말의 산화를 방지하기 위한 공지 관용의 산화 방지제나, 보존시의 열적 안정성을 향상시키기 위한 열 중합 금지제, 소성시에 있어서의 기판과의 결합 성분으로서의 금속 산화물, 규소 산화물, 붕소 산화 물, 저융점 유리 등의 미립자를 더 첨가할 수도 있으며, 소성 수축을 조정할 목적으로 실리카, 산화비스무스, 산화알루미늄, 산화티탄 등의 무기 분말, 유기 금속 화합물, 금속 유기산염, 금속 알콕시드 등을 첨가할 수도 있다.

도 1은 플라즈마 디스플레이 패널의 버스 전극 제조공정을 도시한 단면도이며, 도 2는 전극의 언더컷(under-cut)현상을 나타내는 단면도이다.

도 1의 (a)에 도시된 바와 같이, 상부기판(110)에 스퍼터링(sputtering), 이온 도금, 화학 증착 및 전착 등의 공정을 통해 ITO로 형성한 투명전극(120)이 이미 형성된 상태에서 흑색 페이스트(130)를 도포한다. 흑색 페이스트(130)는 고온에서 색조 안정성을 가지는 Cu, Fe, Cr, Mn, Co, Ru, La 등의 단독 금속 산화물 및/또는 금속 원소 2종 이상을 포함하는 복합 산화물을 포함할 수 있다. 이어서 열풍 순환식 건조로나 원적외선 건조로에서 건조시켜 유기 용매를 증발시킨다.

이어서, (b)와 같이, 흑색 페이스트(130) 상에 본 발명에 따른 버스 전극 페이스트(140)를 인쇄법, 바 코터, 블레이드 코터 등 적절한 방법으로 도포한 후 건조시킨다.

계속하여, (c)와 같이 버스 전극 페이스트(140)가 도포된 상부기판(110)에 일정한 패턴이 형성된 마스크(150)를 위치시킨다. 이때, 마스크(150)는 버스 전극(142) 및 블랙 매트릭스(132)가 형성될 위치와 대응되는 위치에 개구(152)가 형성되어 있다.

마스크(150)를 위치시킨 후, 마스크(150)의 상부에서 일정시간 노광한다. 이때 사용되는 활성 광원은, 가시광선, 근적외선, 자외선, 전자선, X선 밍 레이저 광 등이 있으며, 바람직하게는 자외선을 사용한다.

자외선 광원으로는 저압 수은등, 고압 수은등, 초고압 수은등, 할로겐 램프 및 살균등 등을 사용할 수 있다. 바람직하게는 초고압 수은등을 사용할 수 있으나, 이에 한정되지 아니함은 물론이다.

일 예로, 자외선을 조사하면, 전극 페이스트(140) 및 흑색 페이스트(130)는 자외선에 감응하여 경화된다. 이때, 전극 페이스트(140) 및 흑색 페이스트(130) 위에 놓인 마스크(150)에 의해 일정 부분만 경화된다. 즉, 개구(152)의 하부에 위치한 전극 페이스트(140) 및 흑색 페이스트(130)는 상기 자외선이 조사되어 경화되고, 개구(152)가 형성되지 않은 부분의 하부에 위치한 전극 페이스트(140) 및 흑색 페이스트(130)는 상기 자외선이 투과하지 못하여 경화되지 않는 것이다.

마스크(150)를 제거한 후, 현상공정을 수행한다. 현상공정으로서는 분무법, 침지법 등이 이용된다. 현상액으로서는, 수산화나트륨, 수산화칼륨, 탄산나트륨, 탄산칼륨, 규산나트륨 등의 금속 알칼리 수용액이나, 모노에탄올아민, 디에탄올아민, 트리에탄올아민 등의 아민수용액, 특히 약 1.5 중량％ 이하 농도의 묽은 알칼리 수용액이 바람직하게 이용되지만, 조성물 중의 카르복실기함유 수지의 카르복실기가 비누화되며, 미노광부가 제거될 수 있으면 되고, 상술한 것과 같은 현상액으로 한정되는 것은 아니다. 또한, 현상 후에 불필요한 현상액의 제거를 위해서, 수세나 산 중화를 행하는 것이 바람직하다.

이어서, 소성 공정을 수행하여 (d)에 도시된 바와 같이, 버스전극(142) 및 블랙 매트릭스(132)의 형성을 완료한다.

한편, 이와 같이 블랙 매트릭스(132)와 버스전극(142)을 같이 노광할 경우에는 도 2에 도시한 바와 같이 블랙 매트릭스(132)의 하부는 충분히 빛이 투과되지 못하여 에칭 단계에서 블랙 매트릭스(132) 하부로 갈수록 소실되는 언더컷(under-cut)현상이 발생할 수 있다.

버스 전극 페이스트(140)는 흑색 페이스트(130) 상에서보다 언더컷이 발생한 지점(A) 상에서 수축이 보다 많이 이루어지는데, 흑색 페이스트(130)가 충분히 팽창하지 못하면 언더컷이 발생한 부분을 회복할 수 없게 되며, 전극의 에지컬이 발생하게 되는 것이다.

따라서, 언더컷이 발생하게 되면, 소성 시 버스 전극이 수축을 더욱 많이 하게 되며, 이에 따라 에지컬이 심해질 수 있다.

이에 본 발명에 따른 버스 전극 페이스트는, 분자량이 10,000 내지 20,000인 바인더를 포함한다. 이에 의해 소성 수축률을 제어하여 블랙 매트릭스 상에서 블랙 매트릭스와 동일한 패턴으로 형성될 수 있으며, 블랙 매트릭스가 에칭시 발생한 언더컷을 회복하도록 하여 전극의 에지컬을 방지할 수 있게 된다.

이하에는 실시예를 나타내어 본 발명에 대하여 구체적으로 설명하지만, 본 발명이 하기 실시예로 한정되지 않는다.

본 발명의 버스 전극 페이스트는 상술한 바와 같은 필수 성분과 임의 성분을 소정의 비율로 배합하고, 3개 롤이나 블렌더 등의 혼련기에서 균일하게 분산시켜 얻어진다. 이렇게 하여 얻어진 버스 전극 페이스트는, 도 1에서 상술한 바와 같은 공정에 의해 전극의 패턴으로서 형성된다.

하기의 표 1은 본 발명에 따른 실시예와 비교예를 나타낸다. 여기서 특별히 언급이 없는 한 단위는 전부 wt% 기준이다.

본 발명에 따른 흑색 페이스트는 상술한 바와 같은 필수 성분과 임의 성분을 소정의 비율로 배합하고, 3개 롤이나 블렌더 등의 혼련기에서 균일하게 분산시켜 얻어진다.

하기의 표 1에서 버스 전극 페이스트의 용매는 Butyl Carbitol과 디프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르(Di(propylene glycol) monomethyl ether)를 혼합사용하였으며, 광개시제로 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)부탄-1-온을 사용하였다. 또한, 광 중합성 모노머는 Trimethylopropane Triacrylate를 사용하다.

한편, 카르복실기 함유 바인더는 분자량과 유리전이 온도에 따라 첨가량을 달리하여 측정하였다.

		실시예1	실시예2	실시예3	비교예1	비교예2	비교예3
Binder	10,000, Tg:70℃	7.0		6.5
	20,000, Tg:130℃		10.0	6.5			5.0
	10,000, Tg:200℃				7.0
	40,000, Tg:70℃						5.0
	40,000, Tg:130℃					10.0
Butyl Carbitol		11.0	8.0	5.0	11.0	8.0	8.0
Di(propylene glycol) monomethyl ether		3.0	3.0	3.0	3.0	3.0	3.0
광중합성 모노머		6.5	6.5	6.5	6.5	6.5	6.5
광개시제		1.5	1.5	1.5	1.5	1.5	1.5
중합 금지제		0.5	0.5	0.5	0.5	0.5	0.5
은분말		65.0	65.0	65.0	65.0	65.0	65.0
유리프릿		5.0	5.0	5.0	5.0	5.0	5.0
레벨링제		0.5	0.5	0.5	0.5	0.5	0.5
Total		100.0	100.0	100.0	100.0	100.0	100.0

상기 표 1의 조성을 가지는 버스 전극 페이스트를 이용하여 도 1에서 상술한 방법에 의해 버스 전극과 블랙 매트릭스의 패턴을 형성하여 하기 표 2에 나타난 바와 같은 물성을 평가하였다. 여기서 기재는 PD200 유리를 사용하였고, 노광 mask 폭 라인은 90㎛를 사용하였다.

이때, 하부의 블랙 매트릭스 건조는 100℃ 에서 10분간 수행하였으며, 버스전극의 건조는 105℃ 에서 10분간 수행하였다. 소성은 Box로 580℃에서 10분간(승온 30℃/분) 소성하였다.

특성 평가	실시예1	실시예2	실시예3	비교예1	비교예2	비교예3
노광량 mJ/20.0mW	100	100	100	100	100	100
현상 후 두께(㎛)	13.50	13.80	13.70	13.98	14.40	14.09
형상 후 선폭(㎛)	115.67	118.87	116.74	116.95	117.44	117.05
현상 후 undercut(㎛)	16.43	17.81	16.87	18.75	19.02	19.99
소성 후 패턴 선폭	91.98	98.89	94.12	86.12	82.89	88.42
소성 후 패턴 두께	4.51	4.44	4.50	5.12	5.34	4.88
소성 수축량(㎛)	23.69	19.98	22.62	30.83	34.55	28.63
E/curl	1.45	0.00	0.57	6.31	7.43	4.57
라인 저항(Ω/5㎝)	3.60	3.65	3.72	3.70	3.65	3.80
비저항	2.99	3.21	3.15	3.26	3.23	3.28

실시예 1 내지 3, 비교예 1 내지 3은 동일한 노광량으로 노광하고, 산수 용액에 15분씩 동일하게 에칭을 하였다.

표 1에서 실시예 2와 비교예 2는 유리전이온도는 130℃로 동일하나, 분자량이 각각 20,000과 40,000인 경우이다.

이를 표 2에서 비교하면, 소성 수축량이 실시예 2인 경우는 19.98㎛ 임에 비해 비교예 2는 35.30㎛이다. 비교예 2의 경우는 버스 전극 페이스트에 포함되는 바인더의 분자량이 커서 흑색 페이스트가 소성 단계의 온도가 상승하는 구간에서 충분히 팽창하지 못해 언더 컷을 회복할 수 없게 되어, 그 결과 상술한 바와 같이 버스 전극의 수축이 심해졌기 때문이다.

이러한 경우 전극의 에지컬을 살펴보면, 실시예 2인 경우는 0.00㎛이 측정되었고, 비교예 2는 7.43㎛ 본 발명에 따른 버스 전극 페이스트에 의해 형성된 전극이 에지컬 발생을 방지할 수 있는 것을 알 수 있다.

반면에, 버스 전극 페이스트에 포함되는 바인더의 분자량이 10,000 미만인 경우는 반대로 흑색 페이스트가 과도하게 팽창하게 되어 소성 후 잔사가 발생할 수 있으므로, 본 발명에 따른 버스 전극 페이스트에 포함되는 바인더의 분자량은 10,000 내지 20,000이 바람직하다.

한편, 실시예 1과 비교예 1은 바인더의 분자량은 동일하나, 유리전이온도가 다른 경우이다. 비교예 1은 소성 수축량이 30.83㎛이고, 에지컬이 6.31㎛임에 반해, 실시예 1의 경우는 소성 수축량이 23.69로 비교예 1에 비해 약 36.2% 줄어들며, 에지컬은 1.45로 약 77% 감소 되었다.

따라서, 본 발명에 따른 버스 전극 페이스트에 포함되는 카르복실기를 포함하는 바인더는 분자량이 10,000 내지 20,000이고, 유리전이온도(Tg)는 70 내지 130℃인 것이 바람직하다. 이에 의해, 형성되는 전극의 에지컬의 현상을 감소시켜, 글래스 기판 전극과 유전체막이 만나는 곳에서의 기포 발생을 방지하고 최종 패널이 완성된 후 인가되는 전압에 의해 절연 파괴가 발생되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

도 3은 본 발명에 따른 흑색 페이스트로 형성되는 블랙매트릭스를 포함하는 PDP의 구조를 도시한 도이다.

도면을 참조하면, 플라즈마 디스플레이 패널(300)은 상부기판(310) 상에 형성되는 유지 전극 쌍인 스캔 전극(311) 및 서스테인 전극(312), 하부기판(320) 상에 형성되는 어드레스 전극(322)을 포함한다.

상기 유지 전극 쌍(311, 312)은 통상 인듐틴옥사이드(Indium-Tin-Oxide;ITO)로 형성된 투명전극(311a, 312a)과 버스 전극(311b, 312b)을 포함하며, 상기 버스 전극(311b, 312b)은 은(Ag), 크롬(Cr) 등의 금속 또는 크롬/구리/크롬(Cr/Cu/Cr)의 적층형이나 크롬/알루미늄/크롬(Cr/Al/Cr)의 적층형으로 형성될 수 있다.

버스 전극(311b, 312b)은 투명전극(311a, 312a) 상에 형성되어, 저항이 높은 투명전극(311a, 312a)에 의한 전압 강하를 줄이는 역할을 한다.

한편, 스캔 전극(311) 및 서스테인 전극(312)의 투명전극(311a, 312a)과 버스전극(311b, 311c)의 사이에는 상부 기판(310)의 외부에서 발생하는 외부광을 흡수하여 반사를 줄여주는 광차단의 기능과 상부 기판(310)의 퓨리티(Purity) 및 콘트라스트를 향상시키는 기능을 하는 블랙 매트릭스(Black Matrix, BM, 315)가 배열된다.

블랙 매트릭스(315)는 상부 기판(310)에 형성되는데, 격벽(321)과 중첩되는 위치에 형성되는 제1 블랙 매트릭스(315)와, 투명전극(311a, 312a)과 버스전극(311b, 312b)사이에 형성되는 제2 블랙 매트릭스(311c, 312c)로 구성될 수 있다.

여기서 버스전극(311b, 311c)은 카르복실기를 포함하는 바인더 7 내지 13 wt%, 광 중합성 모노머 4 내지 12 wt%, 유리 프릿 2 내지 10 wt%, 은 분말 50 내지 70 wt% 및 용매 8 내지 14 wt%를 포함하고 카르복실기를 포함하는 바인더의 분자량은 10,000 내지 20,000인 버스 전극 페이스트로 형성할 수 있다.

특히, 분자량이 10,000 내지 20,000이고, 유리전이온도(Tg)가 70 내지 130℃인 바인더를 포함하는 버스 전극 페이스트로 버스전극(311b, 311c)을 형성함으로써 블랙 매트릭스의 소성 거동을 제어하여, 전극의 에지컬을 감소시킬 수 있게 된다.

한편, 제 1 블랙 매트릭스(315)와 블랙층 또는 블랙 전극층이라고도 하는 제 2 블랙 매트릭스(311c, 312c)는 형성 과정에서 동시에 형성되어 물리적으로 연결될 수 있고, 동시에 형성되지 않아 물리적으로 연결되지 않을 수도 있다.

또한, 물리적으로 연결되어 형성되는 경우, 제 1 블랙 매트릭스(315)와 제 2 블랙 매트릭스(311c, 312c)는 동일한 재질로 형성되지만, 물리적으로 분리되어 형성되는 경우에는 다른 재질로 형성될 수 있다.

보호막(314)은 가스 방전시 발생된 하전입자들의 스피터링으로부터 상부 유전체층(313)을 보호하고, 2차 전자의 방출 효율을 높이게 된다.

어드레스 전극(322)은 스캔 전극(311) 및 서스테인 전극(312)과 교차되는 방향으로 형성된다.

어드레스 전극(322)이 형성된 하부기판(320) 상에는 하부 유전체층(324)과 격벽(321)이 형성된다.

하부 유전체층(324)은 어드레스 전극(322) 보호와 전기적으로는 콘덴서 역학을 하며, 방전광이 배면기판쪽으로 투과되는 것을 막기 위하여 백색으로 형성하고 있다.

하부 유전체층(324)의 형성방법은 스크린 인쇄법이 주류를 이루고 있으나, green sheet laminate법, slot coater법, roll coater법 등 각종 coater에 의한 형성방법에 의해 형성할 수 있다.

또한, 하부 유전체층(324)과 격벽(321)의 표면에는 형광체층(323)이 형성된다. 격벽(321)은 세로 격벽(321a)와 가로 격벽(321b)가 폐쇄형으로 형성되고, 방전셀을 물리적으로 구분하며, 방전에 의해 생성된 자외선과 가시광이 인접한 방전셀에 누설되는 것을 방지한다.

이상 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어 져서는 안 될 것이다.

도 1은 플라즈마 디스플레이 패널의 전극 제조공정을 도시한 단면도이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극의 에지컬을 나타내는 단면도이다.

도 3은 본 발명에 따른 버스 전극을 포함하는 PDP의 구조를 도시한 도이다.

Claims

카르복실기를 포함하는 바인더 7 내지 13 wt%, 광 중합성 모노머 4 내지 12 wt%, 유리 프릿 2 내지 10 wt%, 은 분말 50 내지 70 wt% 및 용매 8 내지 14 wt%를 포함하고,

상기 카르복실기를 포함하는 바인더의 분자량은 10,000 내지 20,000인 버스 전극 페이스트.
제1항에 있어서,

상기 카르복실기를 포함하는 바인더의 유리전이온도(Tg)는 70 내지 130℃인 버스 전극 페이스트.
제1항에 있어서,

상기 용매는 a-터피놀(a-Terpinol), 부틸 카비톨 아세테이트(buty cabitol acetate), 텍사놀(Texonol) 및 부틸 카비톨(butly cabitol) 중 적어도 어느 하나를 포함하는 버스 전극 페이스트.
제1항에 있어서,

상기 광 중합성 모노머는 2-히드록시에틸아크릴레이트, 2-히드록시프로필아크릴레이트, 디에틸렌글리콜디아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜디아크릴레이트, 폴 리에틸렌글리콜디아크릴레이트, 폴리우레탄디아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리아크릴레이트, 펜타에리스리틀트리아크릴레이트, 펜타에리스리틀테트라아크릴레이트, 트리메틸올프로판에틸렌옥사이드 변성 트리아크릴레이트, 트리 메틸올프로판프로필렌옥사이드 변성 트리아크릴레이트, 디펜타에리스리틀펜타아크릴레이트, 디펜타에리스리틀헥사아크릴레이트 및 상기 아크릴레이트에 대응하는 각 메타크릴레이트류 중 적어도 어느 하나를 포함하는 버스 전극 페이스트.
제1항에 있어서,

상기 유리 프릿의 평균 입도(D50)가 0.5 내지 2 ㎛인 버스 전극 페이스트.
제1항에 있어서,

상기 유리 프릿의 유리 전이온도(Tg)는 350 내지 550℃ 인 버스 전극 페이스트.
제1항에 있어서,

광중합 개시제, 레벨링제, 소포제 및 커플링제 중 적어도 어느 하나를 더 포함하는 버스 전극 페이스트.
제7항에 있어서,

상기 광중합 개시제는 벤조인알킬에테르류, 아세토페논류, 아미노아세토페논 류, 안트라퀴논류, 티오크산톤류, 벤조페논류, 크산톤류, 포스핀옥시드류 및 퍼옥시드류 중 적어도 어느 하나를 포함하는 버스 전극 페이스트.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항의 버스 전극 페이스트의 소성물로 형성된 버스 전극.
제9항의 버스 전극을 포함하는 플라즈마 디스플레이 장치.