KR20120065037A

KR20120065037A - 전극 형성용 조성물 및 이로부터 형성된 전극

Info

Publication number: KR20120065037A
Application number: KR1020100126345A
Authority: KR
Inventors: 신동일; 허륜민; 박민수; 오재환
Original assignee: 제일모직주식회사
Priority date: 2010-12-10
Filing date: 2010-12-10
Publication date: 2012-06-20
Also published as: KR101309813B1; CN102543254A

Abstract

본 발명은 (a) 전도성 분말, (b) 유기바인더, (c) 유리 프릿 및 (d) 용제를 포함하는 전극 형성용 조성물에 있어서, 상기 유리 프릿(c)은 Sr2O3 및 Zr2O3 중 적어도 1종을 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명은 특정 유리프릿을 도입하여 전극 보호를 위한 별도의 추가 공정없이 산 노출 공정에서의 안정성을 확보할 수 있고, Ag이온화를 방지할 수 있어 향후 패널 조립시 Ag migration 발생에 의한 수직줄 불량을 억제 시킬 수 있다.

Description

전극 형성용 조성물 및 이로부터 형성된 전극{COMPOSITION FOR FORMING ELECTRODE AND ELECTRODE PRODUCED THEREBY}

본 발명은 전극 형성용 조성물에 관한 것이다. 보다 구체적으로 본 발명은 특정 금속산화물 성분을 포함하는 유리프릿을 도입하여 내산성이 우수한 전극 형성용 조성물 및 이로부터 형성된 전극에 관한 것이다.

최근, 디스플레이 장치들에 있어서, 대형화, 고밀도화, 고정밀화, 및 고신뢰성의 요구가 높아짐에 따라, 여러가지 패턴 가공 기술의 개발이 이루어지고 있으며, 이러한 다양한 기술들이 플라즈마 디스플레이 패널(이하 'PDP'라 칭함)의 제조에 적용되고 있다.

PDP 하판 공정은 전극, 유전체, 격벽 전면 도포후 격벽의 구조를 만들기 위해 에칭공법으로 박리를 실시 한다. 이 경우 에칭을 하기전 감광성인 PR 코팅 또는 DFR을 라미네이팅을 해서 0.4%~6중량%의 질산 수용액으로 박리를 하여 격벽을 형성하는데, 이 과정에서 전극의 단자부는 노출되어 격벽 박리액에 의해 탈락이 되거나, 경시변화를 일으켜 전극 단자부가 short가 일어나 패널 조립후 수직줄 불량을 야기 할 수 있다. 격벽 박리액으로부터 전극의 보호를 위해 액상 PR액으로 도포를 하거나 DFR을 이용해 Film으로 전극을 도포해야한다. 하지만 액상 PR이나 DFR로 완벽한 보호가 어렵고 간헐적으로 불량이 발생한다.

상기의 개선을 위해 전극에 사용되는 Glass frit의 조성을 개선하여 내산성을 가지도록 하는 것이 필요하다. 현재까지 주로 사용되고 있는 전극 형성용 조성물에 사용되는 유리 프릿의 경우, 산화납(PbO)이 주성분이었다. 즉, PbO를 주성분으로 하는 PbO-SiO2-P2O5계, 또는 PbO-B2O3계 등이 주로 사용되어 왔다. 그러나, 상기 PbO에는 인체나 환경에 유해한 물질인 납성분이 포함되어 있다는 문제점이 있으며, 또한 이로 인하여 세계 각국에서 점차적으로 사용 규제대상이 되어가고 있어서, 이를 대체할 수 있는 물질이 요구되고 있다. 이와 같은 이유로 PbO를 포함하지 않는 유리프릿, 무연계인 Bi계 Glass frit이 선호되고 있다.그러나, Bi계 Glass frit을 사용할 경우 기존의 PbO대비하여 내산성이 약하여 격벽 에칭공정에 damage를 많이 받게된다. 이의 극복을 위해서 내산성을 높이는 성분인 SiO2함량을 증가 시켰을 경우 Glass frit의 Tg, Tdsp가 상승되어 소성온도를 높여줘야 하며, 다면취 소성 시 PDP기판의 변형을 유발시키게 된다. 이에 소성온도 560~590℃에서도 기판의 변형없이 전극의 기본 특성을 유지하면서 내산성을 확보할 수 있는 감광성 전극용 Glass frit의 개선이 필요하다.

본 발명의 목적은 소성온도 560~590℃에서도 저항, 선폭 등 전극의 기본특성을 유지하면서 내산성을 확보할 수 있는 전극 형성용 조성물을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 다른 목적은 내산성이 강화되고 기판과의 부착력이 향상된 전극 형성용 조성물을 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 Glass frit의 용출을 막을 수가 있어서 후 공정의 패널 조립 및 ACF bonding후에도 Ag migration발생을 억제해 줄 수 가 있는 전극 형성용 조성물을 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 전극 형성용 조성물로부터 형성되는 전극 및 이를 포함하는 플라즈마디스플레이 패널(PDP)을 제공하는데 있다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 하나의 관점은 전극 형성용 조성물에 관한 것이다. 상기 전극 형성용 조성물은 (a) 전도성 분말, (b) 유기바인더, (c) 유리 프릿 및 (d) 용제를 포함하며, 상기 유리 프릿(c)은 Sr2O3 및 Zr2O3 중 적어도 1종을 전체 유리프릿 중 0.5 내지 20 중량% 함유할 수 있다.

한 구체예에서 상기 유리 프릿(c)은 Bi2O3 15~45 중량%, SiO2 25~50 중량%, B2O3 10~25 중량%, Al2O3 1~15 중량%, Sr2O3 및 Zr2O3중 작어도 1종 0.5 내지 20 중량%, ZnO 1~20 중량% 포함할 수 있다.

상기 유리 프릿(c)은 SiO2 : Sr2O3 및 Zr2O3중 적어도 1종의 중량비가 3~20 : 1 일 수 있다.

구체 예에서 상기 조성물은 (a) 전도성 분말 30~90 중량%, (b) 유기바인더 1~20 중량%, (c) 유리 프릿 1~20 중량% 및 잔량으로서 (d) 용제를 포함할 수 있다.

상기 전도성 분말(a)은 금, 은, 구리, 니켈, 팔라듐, 백금 및 알루미늄 등을 포함한다. 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용될 수 있다.

상기 유기 바인더(b)는 C₁ _-10 알킬(메타)아크릴레이트와 불포화 카르복실산의 공중합체 및 셀룰로오즈계 고분자로부터 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.

구체예에서 상기 전극 형성용 조성물은 트리메틸롤프로판 에톡시 트리아크릴레이트, 디트리메틸롤프로판테트라아크릴레이트, 에틸렌글리콜디아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜디아크릴레이트, 1,4-부탄디올디아크릴레이트, 1,6-헥산디올디아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디아크릴레이트, 펜타에리트리톨디아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리아크릴레이트, 디펜타에리트리톨디아크릴레이트, 디펜타에리트리톨트리아크릴레이트, 디펜타에리트리톨펜타아크릴레이트, 디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트, 비스페놀 A 디아크릴레이트, 트리메틸롤프로판트리아크릴레이트, 노블락에폭시아크릴레이트, 에틸렌글리콜디메타크릴레이트, 디에틸렌글리콜디메타크릴레이트, 트리에틸렌글리콜디메타크릴레이트, 프로필렌글리콜디메타크릴레이트, 1,4-부탄디올디메타크릴레이트 및 1,6-헥산디올디메타크릴레이트 등의 다관능성 모노머를 더 포함할 수 있다.

상기 전극 형성용 조성물은 광개시제를 더 포함할 수 있다.

상기 조성물은 통상의 첨가제를 더 포함할 수 있다. 상기 첨가제는 가소제, 분산제, 점도 안정화제, 소포제, 안료, 자외선 안정제, 산화방지제, 열중합금지제 및 커플링제 등을 포함한다. 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용될 수 있다.

본 발명의 다른 관점은 상기 전극 형성용 조성물로 형성된 전극에 관한 것이다. 상기 전극은 6% 질산 수용액에 시간대별 디핑테스트후 전극패턴 변형발생 시점이 40초 이상일 수 있다.

본 발명은 소성온도 560~590℃에서도 전극의 기본 특성을 유지하면서 내산성을 확보할 수 있는 유리 프릿을 제공하며, 상기 유리프릿을 적용하여 내산성이 강화되고 기판에 대한 전극의 부착력이 향상되며, Glass frit의 용출을 막을 수가 있어서 후 공정의 패널 조립 및 ACF bonding후에도 Ag migration발생을 억제해 줄 수 있는 전극 형성용 조성물을 제공하고, 상기 전극 형성용 조성물로부터 형성되는 전극 및 이를 포함하는 플라즈마디스플레이 패널을 제공하는 발명의 효과를 갖는다.

도 1은 본 발명의 실시예 1에서 제조된 전극 패턴의 전자주사현미경(SEM)사진이다.
도 2는 본 발명의 비교예 1에서 제조된 전극 패턴의 전자주사현미경(SEM)사진이다.

본 발명의 전극 형성용 조성물은 (a) 전도성 분말, (b) 유기바인더, (c) 유리 프릿 및 (d) 용제를 포함한다.

(a) 전도성 분말

본 발명에서 사용되는 전도성 분말은 도전성을 가지는 유기물 또는 무기물이 모두 사용될 수 있다. 바람직하게는 금, 은, 구리, 니켈, 팔라듐, 백금 및 알루미늄으로 구성되는 군으로부터 선택되는 하나 이상의 금속 분말을 사용할 수 있다. 바람직하게는 상기 전도성 분말은 금속분말로서 금, 은, 구리, 니켈, 백금, 팔라듐, 알루미늄 중 선택되는 하나 또는 이들의 합금분말 또는 상기 금속 중 하나의 금속에 다른 금속이 코팅되어 있는 것이 사용될 수 있다. 이중 가장 바람직하게는 은 분말이 사용될 수 있다.

상기 전도성 분말은 입자 형상이 구형인 것이 바람직한데, 이는 구형의 입자가 충진율 및 자외선 투과도에 있어서 판상이나 무정형보다 우수한 특성을 갖기 때문이다.

상기 전도성 분말의 평균입경(D50)은 사용 막 두께를 고려하여 0.1~5㎛, 바람직하게는 0.2~2.5㎛, 더욱 바람직하게는 0.5~1.8 ㎛, 가장 바람직하게는 1.0~1.5 ㎛이다.

상기 전도성 분말의 함량은 전체 조성물중 30~90중량%, 바람직하게는 35~70중량%, 더욱 바람직하게는 40~60 중량%이다. 상기 범위에서 방전 전압이 높아지지 않으며, 노광, 현상 공정시 핀홀이나 갈라짐, 전극 단락 등의 문제가 유발생하지 않고 페이스트화하기에도 용이하다.

(b) 유기바인더

상기 유기 바인더는 전극을 형성하는 전도성 분말 및 유리 프릿을 분산시켜 결합하는 역할과 인쇄, 건조 후 소성 전까지 유리 기판과 접합성을 부여해주는 역할을 한다.

본 발명에서 유기 바인더는 전극을 형성하는 전도성 물질 및 유리프릿을 분산시켜 결합하는 역할과 인쇄, 건조 후 소성 전까지 유리기판과 접합성을 부여해주는 역할을 한다.

유기 바인더로는 알칼리 현상성을 부여하기 위한 카르복실기(Carboxyl Group) 등의 친수성을 가지는 아크릴 모노머로 공중합시킨 아크릴계 고분자 이외에 에틸 셀룰로오즈(Ethyl Cellulose), 히드록시에틸 셀룰로오즈(Hydroxyethyl Cellulose), 히드록시프로필 셀룰로오즈(Hydroxypropyl Cellulose) 또는 히드록시에틸히드록시프로필 셀룰로오즈(Hydroxyethylhydroxypropyl) 등의 셀룰로오즈계 고분자들을 각각 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.

상기 유기 바인더의 함량은 조성물 전체 중량의 1~20중량%, 바람직하게는 5~15중량%이다. 상기 범위에서 페이스트 제조 후 적당한 점도를 유지할 수 있고, 인쇄, 건조 후에 유리 기판과의 접착력을 유지할 수 있으며, 고해상도의 패턴형성이 가능하게 된다. 또한 소성공정시 전극의 갈라짐, 오픈, 핀홀 발생등의 문제점이 발생하지 않는다.

본 발명의 유기바인더는 점도가 5~40 kcps의 범위를 가질 수 있다. 상기 범위에서 무기물과 배합시 분산이 용이하고, 인쇄용으로 적합한 특성을 가질수 있는 장점이 있다.

(c) 유리 프릿

본 발명에서 사용되는 유리 프릿은 상기 전도성 분말과 PDP 기판과의 부착력을 높이면서 내산성을 향상시킬 수 있다.

본 발명의 유리 프릿을 이용한 조성물을 통해 전극 패턴을 형성한 후 질산 수용액에 노출을 시킬 경우 강한 부착력을 나타내어 전극의 손상이 없고 양호한 형태의 패턴을 유지 할 수가 있으며, Glass frit의 용출을 막을 수가 있어서 후 공정의 패널 조립 및 ACF bonding후에도 Ag migration발생을 억제해 줄 수 가 있다.

구체예에서 상기 유리 프릿은 Sr2O3 및 Zr2O3 중 최소한 1종을 포함할 수 있다. 바람직하게는 상기 유리 프릿(c)은 Sr2O3 및 Zr2O3중 최소한 1종을 유리프릿중 0.5 내지 20 중량% 함유할 수 있다.

한 구체예에서 상기 유리 프릿(c)은 Bi2O3 15~45 중량%, SiO2 25~50 중량%, B2O3 10~25 중량%, Al2O3 1~15 중량%, Sr2O3 및 Zr2O3중 최소한 1종 0.5 내지 20 중량%, ZnO 1~20 중량% 포함할 수 있다.

바람직하게는 상기 유리 프릿(c)은 Bi2O3 20~40 중량%, SiO2 30~45 중량%, B2O3 15~20 중량%, Al2O3 3~12 중량%, Sr2O3 및 Zr2O3중 최소한 1종 1 내지 15 중량%, ZnO 3~15 중량% 포함할 수 있다.

보다 바람직하게는 상기 유리 프릿(c)은 Bi2O3 25~35 중량%, SiO2 35~40중량%, B2O3 15~20 중량%, Al2O3 5~10 중량%, Sr2O3 및 Zr2O3중 최소한 1종 2 내지 10 중량%, ZnO 5~10 중량% 포함할 수 있다.

본 발명의 유리 프릿은 Network former(망목형성산화물)를 도입하여, Network former(망목형성산화물)의 산소이온과 양이온이 강하게 결합하여 일종의 망목을 형성하고, 그 망목 속의 빈자리에 산화물에 의한 금속이온이 망목의 조직을 흐트러뜨리는 상태로 들어박힌 구조를 하고 있어, Packing성이 높은 결정구조를 가지게 된다. 이를 위해 SiO2-Zr2O3-Sr2O3함량의 비율을 최적화한다.

상기 유리 프릿(c)은 SiO2 : Sr2O3 및 Zr2O3중 최소한 1종의 중량비가 3~20 : 1 일 수 있다. 상기 범위에서 소성온도 560~590℃에서도 저항, 선폭 등 전극의 기본 특성을 유지하면서 내산성을 확보할 수 있다.

구체예에서 상기 유리 프릿은 연화점이 470~540℃이고, 유리 전이 온도가 385~475℃일 수 있다.

상기 유리 프릿의 평균입경(D50)은 0.5~3㎛인 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 1~1.5㎛이다. 상기 범위에서 전극형성시 현상공정에서 핀홀 불량이 발생하지 않는다.

상기 유리 프릿의 함량은 전체 조성물의 1~20중량%, 바람직하게는 2~15중량%, 더욱 바람직하게는 2.5~10중량%함유되는 것이 좋다. 상기 범위에서 전도성 분말과 유리 기판과의 부착력이 우수하며, 저항 상승 우려가 없다.

(d) 용제

본 발명에서 사용되는 용제는 전극 형성용 조성물에서 범용적으로 사용되는 120℃ 이상의 비점을 갖는 유기 용매가 사용될 수 있다. 것으로, 구체예에서는 메틸 셀로솔브(Methyl Cellosolve), 에틸 셀로솔브(Ethyl Cellosolve), 부틸 셀로솔브(Butyl Cellosolve), 지방족 알코올(Alcohol), α-터피네올(Terpineol), β-터피네올, 다이하이드로 터피네올(Dihydro-terpineol), 에틸렌 글리콜(Ethylene Grycol), 에틸렌 글리콜 모노 부틸 에테르(Ethylene glycol mono butyl ether), 부틸셀로솔브 아세테이트(Butyl Cellosolve acetate), 텍사놀(Texanol) 등이 사용될 수 있으며, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다. 이들은 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.

상기 용제의 함량은 구체적으로 적용되는 경우에 따라 달라지게 되며, 용제의 첨가량을 조절함으로써 점도의 조절을 용이하게 할 수 있다. 구체예에서는 3~68중량%의 범위, 바람직하게는 10~60중량%의 범위에서 사용한다.

본 발명의 전극 형성용 조성물은 다관능성 모노머를 1종 이상 더 포함할 수 있다. 상기 다관능성 모노머는 2~6 관능기를 함유한 모노머로서 디-, 트리-, 테트라-, 펜타- 또는 헥사- (메타)아크릴레이트가 사용될 수 있다. 구체예에서는 트리메틸롤프로판 에톡시 트리아크릴레이트, 디트리메틸롤프로판테트라아크릴레이트, 에틸렌글리콜디아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜디아크릴레이트, 1,4-부탄디올디아크릴레이트, 1,6-헥산디올디아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디아크릴레이트, 펜타에리트리톨디아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리아크릴레이트, 디펜타에리트리톨디아크릴레이트, 디펜타에리트리톨트리아크릴레이트, 디펜타에리트리톨펜타아크릴레이트, 디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트, 비스페놀 A 디아크릴레이트, 트리메틸롤프로판트리아크릴레이트, 노블락에폭시아크릴레이트, 에틸렌글리콜디메타크릴레이트, 디에틸렌글리콜디메타크릴레이트, 트리에틸렌글리콜디메타크릴레이트, 프로필렌글리콜디메타크릴레이트, 1,4-부탄디올디메타크릴레이트, 1,6-헥산디올디메타크릴레이트 등이 있으며, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다. 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용될 수 있다.

상기 다관능성 모노머의 함량은 전체 조성물 중 1~20중량%, 바람직하게는 3~15 중량%로 사용한다. 상기 범위에서 현상시 패턴 탈락의 문제가 발생하지 않고 소성시 유기물 분해 문제가 발생하지 않는다.

본 발명의 전극 형성용 조성물은 광개시제를 더 포함할 수 있다. 상기 광개시제는 200 내지 400nm의 광 파장대에서 우수한 광반응을 나타낼 수 있는 것이라면 제한없이 사용될 수 있다.

이러한 광개시제의 예로는, 클로로아세토페논(Chloroacetophenone), 디에톡시아세토페논(Diethoxy Acetophenone) (DEAP), 히드록시 아세토페논(Hydroxy Acetophenone), 1-페닐-2-히드록시-2-메틸 프로판-1-온(1-phenyl-2-hydroxy-2-methyl propane-1-one) (Darocure 1173, HMPP), 1-히드록시 시클로헥실페닐케톤(1-hydroxy cyclrohexyl phenyl ketone) (Irgacure 184, HCPK), α-아미노아세토페논(α-Amino Acetophenone) (Irgacure-907), 벤조인 에테르(Benzoin Ether), 벤질디메틸케탈(Benzyl Dimethyl Ketal) (Irgacure-651), 벤조페논(BenzoPhenone), 티옥산톤(Thioxanthone), 2-ETAQ (2-EthylAnthraquinone) 등이 있으며, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다. 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용될 수 있다.

상기에서 광개시제의 첨가량은 전체 조성물 중 0.1~10중량%, 바람직하게는 1~5 중량%이다. 상기 범위에서 충분한 경화가 이루어져 현상시 패턴이 기판으로부터 탈락되지 않는다.

구체예에서 상기 전극 형성용 조성물은 유동 특성, 공정 특성 및 안정성을 향상시키기 위하여 필요에 따라 통상의 첨가제를 더 포함할 수 있다. 상기 첨가제는 가소제, 분산제, 점도 안정화제, 소포제, 안료, 자외선 안정제, 산화방지제, 열중합금지제, 커플링제 등을 포함한다. 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용될 수 있다. 이들은 모두 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상용적으로 구입하여 사용할 수 있을 정도로 공지된 것이므로 구체적인 예와 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.

본 발명의 전극 형성용 조성물은 배면 기판만이 아니라 전면 기판의 전극을 형성하는데도 사용할 수 있다.

하나의 구체예에서는 본 발명의 조성물을 이용하여, 포토리소그래피(photolithography)법에 의해 어드레스 전극을 형성할 수 있다. 구체예에서는 전극 형성용 조성물을 10~30㎛ 두께로 기판에 인쇄한 후, 건조한 다음, 상기 건조된 막 위에 포토마스크(photomask)를 사용하여 자외선 노광 공정을 실시하여 경화막을 형성한다. 이후, 상기 경화막을 알칼리 현상하여 패턴을 형성하고, 전극 패턴이 형성된 막을 소성하여 제조할 수 있다.

상기 건조는 0~150℃의 온도에서 약 15~50분간 진행할 수 있다. 또한 상기 소성은 450~650℃의 온도에서 이루어질 수 있다.

본 발명의 전극 형성용 조성물로 형성된 전극은 6중량% 질산 수용액에 시간대별 디핑테스트후 전극패턴 변형발생 시점이 40초 이상, 바람직하게는 45~350 초일 수 있다.

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.

실시예

하기 실시예 및 비교실시예에서 사용된 각 성분의 사양은 다음과 같다:

(a) 전도성 분말: 평균입경(D50)이 1.5㎛인 은(Ag) 분말(3-11F, DOWA社)를 사용하였다.

(b) 유기바인더

poly(methyl methacrylate-co-methacrylic acid) (포토닉스社, HL370)을 사용하였다.

(c) 유리 프릿: 하기 표 1의 조성을 갖는 유리프릿을 사용하였다.

	조성 A	조성 B	조성 C	조성 D	조성 E	조성 F	조성 G	조성 H	조성 I
Bi2O3	25	27	25	25	27	25	-	25	25
SiO2	37	40	37	37	30	18	18	37	18
B2O3	18	18	18	18	17	17	17	18	17
Al2O3	10	7	7	7	9	5	5	10	5
Sr2O3	2	10	-	-	-	-	-	1	22
Zr2O3	-	-	2	10	-	-	-	1	-
ZnO	8	8	8	8	-	35	35	8	13
CaO	-	-	-	-	8	-	-	-	-
PbO	-	-	-	-	-	-	25	-	-
P2O5	-	-	-	-	9	-	-	-	-

(d) 용제: 2,2,4-trimethyl-1,3-pentanediol mono-isobutyrate (Eastman社)을 사용하였다.

(e) 다관능성 단량체: trimethylolpropane ethoxy triacrylate를 사용하였다.

(f) 개시제 : 2-Benzyl-2-(dimethylamino)-1-[4-(4-morpholinyl)phenyl]-1-butanone (Ciba社: 이가큐어 369) 과 α-dimethoxy-α-phenylacetophenone(Ciba社: 이가큐어 651)을 8:2의 비율로 혼합하여 사용하였다.

실시예 1~7 및 비교실시예 1~6

상기 각 성분을 각각 하기 표 2 및 3의 조성으로 배합하여 40℃에서 4시간 동안 유기물을 용해 및 교반한 후, 무기물 (전도성 분말, 유리프릿)을 3-롤-밀을 사용하여 충분히 분산시켜 전극 형성용 조성물을 제조하였다.(단위: 중량%)

상기 실시예 1~7 및 비교예 1~6에서 제조한 조성물을 스크린 메쉬 타입의 마스크(SUS 재질의 #325)를 이용하여 300 mmX 300mm의 전체 면적을 인쇄한 후, 110℃ 온도의 IR 건조로를 이용하여 20분간 건조하였다. 이어 포토리소그래피법(Photolithography)으로 20, 30, 40, 50, 60, 80, 100, 120㎛의 전극 패턴을 각 20개씩 형성하고 0.4% 알칼리 수용액으로 현상한 다음 선폭을 측정하였다. 제조된 전극 현상체를 580℃에서 60분 소성한 다음 선폭, 두께, 저항, 비저항 및 에칭성을 평가하였다.

(1) 선폭(㎛): Karl-zeiss사의 AXIO Scope를 이용하여 측정하였다.

(2) 두께(㎛) : Tencor사의 P-10을 이용하여 두께를 측정하였다.

(3) 저항 (μΩ) : 형성된 전극 패턴에 대해 선저항 측정기(2000 Multimeter, KEITHLEY社)를 이용하여 저항을 측정하였다.

(4) 비저항: 선폭 X 두께 X 저항 / 길이로 산출하였다.

(5) 내산성(sec): 전극 패턴 형성후 6% 질산 수용액에 시간대 별 디핑테스트를 하였다. 디핑한 다음 3M tape 부착한 후 Taping test 를 하여 전극 패턴을 검사하였다. 검사결과, 전극패턴 변형발생시점(시간)을 측정하여 표 2 및 3에 각각 나타내었다.

또한, 본원발명의 실시예 1 및 비교예 1에 대하여 전자주사현미경(SEM)으로 측정한 결과를 각각 도 1 및 도 2에 표시하였다.

		실시예
		1	2	3	4	5	6	7
(a) 전도성 분말		40	60	40	40	40	40	40
(b) 유기바인더		15	10	15	15	15	15	15
(c) 유리 프릿	조성 A	3	4	-	-	1.5	-	-
	조성 B	-	-	3	-	-	-	-
	조성 C	-	-	-	3	1.5	-	-
	조성 D	-	-	-	-	-	3	-
	조성 H	-	-	-	-	-	-	3
(d) 용제		27.2	15.8	27.2	27.2	27.2	27.2	27.2
(e) 다관능성 단량체		13	9	13	13	13	13	13
(f) 개시제		1.8	1.2	1.8	1.8	1.8	1.8	1.8
소성후 선폭(㎛)		98	100	103	100	99	105	98
비저항(μΩ)		3.5	3.0	3.7	2.9	3.7	4.1	3.9
두께(㎛)		2.5	3.7	2.3	2.2	2.1	2.5	2.3
내산성(sec)		50	120	120	40	50	100	60

		비교예
		1	2	3	4	5	6
(a) 전도성 분말		40	40	40	40	40	40
(b) 유기 바인더		15	15	15	15	15	15
(c) 유리 프릿	조성 A	-	-	-	-	1.5	-
	조성 E	3	10	-	-	-	-
	조성 F	-	-	3	-	1.5	-
	조성 G	-	-	-	3	-	-
	조성 I	-	-	-	3	-	3
(d) 용제		27.2	27.2	27.2	27.2	27.2	27.2
(e) 다관능성 단량체		13	13	13	13	13	13
(f) 개시제		1.8	1.8	1.8	1.8	1.8	1.8
소성후 선폭(㎛)		88	86	86	96	92	82
비저항(μΩ)		3.2	3.5	3.2	2.5	3.0	5.5
두께(㎛)		2.6	3.7	3.0	2.6	2.8	3.2
내산성(sec)		5	7	1	10	10	10

상기 표 2 및 3에 나타난 바와 같이, 실시예 1~7은 내산성이 우수함을 알 수 있다. 또한 선폭 변화가 적어 패턴유지 성능이 우수한 것을 확인할 수 있다. 이에 비해 비교예 1~6은 내산성이 크게 떨어지며, 선폭 변화가 큰 것을 알 수 있다.

또한, 도 1 및 도 2에서 나타난 바와 같이, 본원 발명의 조성물은 내산성이우수하여 전극패턴이 손상없이 안정하게 잘 형성되어 있음을 알 수 있다.

이상 본 발명의 실시예들을 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야 한다.

Claims

(a) 전도성 분말, (b) 유기바인더, (c) 유리 프릿 및 (d) 용제를 포함하며, 상기 유리 프릿(c)은 Sr2O3 및 Zr2O3 중 적어도 1종이 유리프릿 중 0.5 내지 20 중량% 함유하는 전극 형성용 조성물.
제1항에 있어서, 상기 유리 프릿(c)은 Bi2O3 15~45 중량%, SiO2 25~50 중량%, B2O3 10~25 중량%, Al2O3 1~15 중량%, Sr2O3 및 Zr2O3중 적어도 1종 0.5 내지 20 중량%, ZnO 1~20 중량% 포함하는 것을 특징으로 하는 전극 형성용 조성물.
제1항에 있어서, 상기 유리 프릿(c)은 SiO2 : Sr2O3 및 Zr2O3중 적어도 1종의 중량비가 3~20 : 1 인 것을 특징으로 하는 전극 형성용 조성물.
제1항에 있어서, 상기 조성물은 (a) 전도성 분말 30~90 중량%, (b) 유기바인더 1~20 중량%, (c) 유리 프릿 1~20 중량% 및 잔량으로서 (d) 용제를 포함하는 것을 특징으로 하는 전극 형성용 조성물.
제1항에 있어서, 상기 전도성 분말(a)은 금, 은, 구리, 니켈, 팔라듐, 백금 및 알루미늄으로 이루어진 군에서 선택된 전도성 분말을 1종 이상 포함하는 것을 특징으로 하는 전극 형성용 조성물.
제1항에 있어서, 상기 유기 바인더(b)는 C₁ _-10 알킬(메타)아크릴레이트와 불포화 카르복실산의 공중합체 및 셀룰로오즈계 고분자로부터 선택된 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 전극 형성용 조성물.
제1항에 있어서, 상기 전극 형성용 조성물은 트리메틸롤프로판 에톡시 트리아크릴레이트, 디트리메틸롤프로판테트라아크릴레이트, 에틸렌글리콜디아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜디아크릴레이트, 1,4-부탄디올디아크릴레이트, 1,6-헥산디올디아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디아크릴레이트, 펜타에리트리톨디아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리아크릴레이트, 디펜타에리트리톨디아크릴레이트, 디펜타에리트리톨트리아크릴레이트, 디펜타에리트리톨펜타아크릴레이트, 디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트, 비스페놀 A 디아크릴레이트, 트리메틸롤프로판트리아크릴레이트, 노블락에폭시아크릴레이트, 에틸렌글리콜디메타크릴레이트, 디에틸렌글리콜디메타크릴레이트, 트리에틸렌글리콜디메타크릴레이트, 프로필렌글리콜디메타크릴레이트, 1,4-부탄디올디메타크릴레이트 및 1,6-헥산디올디메타크릴레이트로 이루어진 군으로부터 1종 이상 선택된 다관능성 모노머를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전극 형성용 조성물.
제1항에 있어서, 상기 전극 형성용 조성물은 광개시제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전극 형성용 조성물.
제1항에 있어서, 상기 조성물은 가소제, 분산제, 점도 안정화제, 소포제, 안료, 자외선 안정제, 산화방지제, 열중합금지제 및 커플링제로 이루어진 군으로부터 선택된 첨가제를 1종 이상 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전극 형성용 조성물.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항의 조성물로 형성된 전극.