TW466528B - Compound for producing electrodes and process for forming electrodes - Google Patents

Description

厶 6 65 2 g__________ 五、發明說明（1)~ " 本發明係關於製造電極用之化合物及電極形成方法。 具艘而言’本發明係關於在玻璃製基材上形成電極所用銀 掏或粉末’玻璃尤指鈉鈣玻璃’諸如電漿顯示面板所用 者。 為更清楚界定問題，本說明書針對電漿顯示面板之製 造°當然’本發明不限於電漿顯示面板之製法，而是可應 用於在類似條件下使用同種材料之任何方法。 由前案技術可知，電漿顯示面板（以下稱PDP)是平板 型顯示屏。有多種pDp，其操作原則都是在氣體内放電， 附帶發光。一般而言，PDP是由玻璃（習用上為鈉鈣玻璃） 製二絕緣瓷磚組成，各支持至少一排導電電極，其間形戍 空間’填充氣體。瓷碑結合在一起，使電極呈直交排列β 各電極交會形成基本光電池，相當於氣體空間。 PDP的電極特點是截面小（數百# 之譜），以免妨碍 視線’而且很長（到1公尺程度電極必須由良好導電體 材料製成’使電極可製成電阻在100歐姆以下《此外，所 用材料必須能以較低成本量產。目前已知有兩種技術可製 造此等電極。 第一種技術是薄膜金屬沉積法，可利用喷濺或真空蒸 發進行°金屬層一般由置於二鉻層間的銅或鋁層所組成， 金屬沉積於瓷磚全表面。然後沉積光敏性樹脂，樹脂是透 過光罩曝光。其次，將樹脂顯像，因而在金屬層上產生光 罩。再利用酸蝕刻法將金屬層蝕刻《最後，除去過量樹脂 光罩。此技術之一優點是，以冷態進行β然而，此技術有

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d6 652 B 五、發明說明（2) 許多缺點。蓋因此法需要許多製法步騨’且金屬沉積相當 昂責。一般而言，由此技術沉積之層’厚度約2至3//1Π。 此技術之變化例包含沉積接績層，以減少總成本，但在電 極上產生均勻性瑕疵。 第二種技術是光敏性銀糊沉積法。為此所用銀糊由50 -70 %銀粒（或其他高度導電性金屬粒）組成，平均直徑在1 yra左右，顆粒與玻璃狀材料（例如硼矽酸塩）粉末混合， 利用光敏性樹脂粘結在一起。銀糊沉積在瓷碑上，再使用 光罩曝光。曝光之糊劑在水中顯像，再總體在450 °C至580 °C間煅燒，使玻璃質材料玻璃化，除去過量樹脂β使用糊 劑以較少製造步驟可得較厚電極（習用上厚度在10μπι程度、 )。此外’一變化例包含利用絹印法直接沉積銀糊。直接〆* 絹印法包含透過光罩沉積銀糊，因而取消曝光步驟，節省 基材’但解析仍然有限，維度在丨〇 〇 # m程度。 PDP究碑使用銀糊有利於使用薄膜沉積法，第一項理 由是成本’第二項理由是導電性。然而’在此特殊應用上 會引起問題，如第1至5圖所示。在基材2上沉積一層銀糊1 ，經曝光，再顯像，只留下形成電極3之糊劑。在電極3煅 燒時，發生銀原子和/或離子擴散4進入基材2內，锻燒後 ’基材2在各電極下方有黃色擴散區卜然後，藉沉積粉狀 或糊狀搪瓷，例如硼矽酸鉛或硼矽酸鉍質之搪瓷，以沉 絕緣層6、覆蓋電極3和基材2。絕緣層6在55〇和59〇。匚間 燒。然而’在層6煅燒之際，銀重大擴散入煅燒時呈液離 之絕緣層6内’如箭頭7所示。锻燒結束時，所得電極^

^06528 五、發明說明（3) 面積微減小’被擴散區8所包圍。擴散區8不導電。此擴散 區8的主要缺點是其黃色，對支持電極排的竞碎透明性是 要害，若瓷碑是讓光線通過的前面究碍，則問題特別嚴 重。 本發明主要目的*在於改進前案技藝的絹印法，藉降 低锻燒溫度和/或同時锻燒電極和絕緣層，同時減少基材 和絕緣層的變黃達成。本發明提供新穎材料化合物，以解 決此問題。本發明擬議玻璃狀材料部份或全部改用熔點比 電漿顯示面板製造時所用煅燒溫度低之金屬粉末。使用可 炫性金屬粉末可提高電極的導電性，同時增加銀粒的共粘 性。此外，使用可溶性金屬溶化後做為祐合劑，使其可用 與领石夕酸塩不相容的樹脂，因而減少銀擴散入絕緣層内。 本發明標的為在玻璃基材上形成電極之材料化合物， 包括導電性金屬或合金之粉末，以及可熔性金屬或合金之 粉末* 可熔性金屬或合金之熔點以5 8 0 t以下為佳。 按照各種具體例’化合物可又含有粘著促進劑，以供 電極粘結於基材’以及樹脂和/或光敏性物質。 化合物以糊劑為佳，其50-87 %質量為導電性金屬，3 -30%質量為可熔性金屬’2-20%質量為粘著促進劑，8-35%質量為樹脂。 本發明亦涉及電漿顯示面板之製法，其中本發明化合 物以圖型沉積在玻璃基材上’呈粉狀或糊狀的玻璃絕緣層 沉積其上’整體在低於或等於580 t的溫度加熱。化合物

厶 6 652 8 五、發明說明（4) 一旦以圖型沉積後，即沉積絕緣層，不對電極預作煅燒。 本發明標的又涉及電漿面板，其瓷磚係由本發明方法 製成。 茲參照附圖加以說明，本發明即可更加明白’而其他 特點和優點即可明顯。附圊中： 第1至5圖為前案技藝在玻璃基材上製造電極之方法； 第6至11圖為本發明在玻璃基材上製造電極之方法° 旨在玻璃基材上製造電極的化合物内硼矽酸塩粉’滿 足兩項功能。第一項功能是提供導電金屬粒之共粘性。第 二項功能是提供電極對基材之枯合。 按照第一具體例，製成之糊劑按照質量比例，包括6〇 -89%導電性金屬粉、3-30%可熔性金屬粉、8-35%樹脂 。舉例而言，可用含64%導電性金屬、18%可熔性金屬、 18%樹脂之糊劑β導電性金屬必須為高度導電性之金屬’ 以銀為值，可還原成細粉（其平均粒徑例如在0.1和5/ίΐη之 間），在製法之其他成份相容。可熔性金屬為熔點低的金 屬，必須在電漿面板瓷碑製法中所用煅燒溫度以下熔化。 由於目前煅燒溫度在581TC以下，足夠使可熔性金屬在580 。(：以下熔化。可通體適用鉛、鉍、錫、銦、鋅，或含有此 等金屬一種或多種之合金’其熔點可用於電漿顯示面板之 製法。樹脂用做煅燒前的粘合劑，以使用煅燒之際可完全 分解的水性樹腊為佳。 上述糊劑的應用可以直接絹印法進行，將電極和絕嫌 層共同锻燒β蓋因可熔性金屬一旦熔化，樹脂消失’電極 MHIliHm ^66528 五、發明說明（5) 即結實，本身不會粘在玻璃基材β必須使用沉積光軍把糊 劑沉積在電極11應有位置的基材10上’如第6圏所示β再 於電極頂面沉積一層12硼矽酸塩粉或糊’如第7圓所示。 其次’整體在例如580 °C锻燒時，一方面將可熔性金屬， 另方面把硼矽酸塩液化。冷卻後’電極11利用電極間的枯 結區13粘合於基材1〇的絕緣屠12，在基材10上保持定位。 僅由二種金屬的化合物組成的電極’亦具有比前案技藝製 成的電極為高之導電性。然而，由於電極不固定於基村， 在覆蓋絕緣層12之前脆弱，尤以電極與電漿顯示面板驅動 電路間的接觸點為然* 按照第二具體例，製成之糊劑按質量比例含5〇_87% 導電性金屬粉、3-30%可熔性金屬粉、8-35%樹脂、4_2〇 %粘性促進劑《粘性促進劑用來把電極粘結於玻填基材。 亦可使用硼矽酸塩，但使用時與某些水性樹脂不相容。事 實上已注意到使用聚乙烯醇溶入水中的水性樹脂時可減 少銀擴散入硼矽酸塩内。此外’聚乙烯醇又有價廉，而且 煅燒時完全降解之優點。所以，宜使用其他枯性促進劑， 諸如鹼金屬矽酸塩或氧化鉍’以粘結於基材，同時與聚乙 烯醇相容，因而減少銀擴散入絕緣層内。 舉例而言’導電性糊劑按質量比例可包含15%聚乙 醇水溶液（其粘度為2500厘泊或毫巴斯克/秒），/〇%銀 平均粒徑約l.Svni) ’ 1〇%鋅（平均粒徑約3απι)， 鋰。導電鞠劑層透過绢印光罩沉積後，蝴劑在7〇<t ^ 其次，再沉積一層玻璃狀絕緣’粉狀或糊狀均可p在

d6 652 B 五、發明說明（6) 例如5 8 0 °C煅燒。锻燒時，樹脂幾乎完全燒掉，故電極只 包含導電性金屬、可熔性金屬和粘性促進劑。 樹脂内亦可含有光敏性物質，以獲得光敏性糊劑，光 敏性物質可例如為重鉻酸鉀、鈉或銨、偶氮化合物，或令 所用樹脂對光（可見光或紫外線）敏感之任何其他物質。光 敏性物質與樹脂按〇. 1至1 %比例混合。例如，在上述糊劑 例内可用含重鉻酸鉀0.3%質董之聚乙烯醇。 電極生產如第8-11圖所示。在基材20上沉積一層光敏 性糊劑21。借助於光罩22，電極2 3曝光於紫外線輻射，其 波長介於365和420nm之間。曝光後，糊劑的未曝光部份24 即利用喷水除去。再沉積一層25玻璃狀材料，整體在例如 58〇t煅燒。 按照另一具體例，製成的糊劑按質量比例為1 7 %聚乙 稀醇，混合0 · 3 %重鉻酸銨，6 0 %銀（平均粒徑3 /Z m )，1 5 %踢-錯合金（平均粒徑9/ζιη)，8%矽酸鈉。此糊劑按上述 同樣方式使用。 電極和絕緣層亦可分別煅燒。舉例而言，若只需將上 述糊劑製成的電極煅燒，則煅燒只在400 t進行。 把化合物内若干物質換成其他等效物質，可有很多變 ^例。具體例内所用導電金屬為銀，但亦可φ用金或具有 两度導電性和高度抗氧化性的任何其他金屬或合金。基於 成本理由’基本上使用銀或銀合金。然而，必須避免I拌 到有與其他物質反應之虞的金屬。同理，亦可使用聚乙稀 醇以外的樹脂。然而，基於成本和使用容易，以使用聚乙

第10頁 Λ6 6^2 8 五、發明說明（7) 烯醇為佳。若本發明化合物需以粉狀使用，甚至可省略樹 脂。粉狀的缺點是比糊狀更難以圖型使用。

第11頁 46 6 52 8 案號 89109077 A_L· a 修正 个有";"'-.3::'.1容是否"吁修讦 圖式簡單說明 第i圖表示電極用糊劑在沉積、曝光、顯像後之基 材 第2圖表示電極的煅燒； 第3圖表示電極被覆絕緣層的基材在煅燒前之狀態 第4圖表示電極被覆絕緣層的基材在锻燒中之狀態 第5圖表示電極被覆絕緣層的基材在煅燒後之狀態 第6圖表示電極係利用直接網印沉積之基材； 第7圖表示電極被覆硎矽酸塩絕緣層糊劑之基材； 第8圖表示電極用光敏性糊劑沉積後之基材； 第9圖表示此糊劑經由光罩曝光於UV輻射之狀態； 第10圖表示糊劑層未曝光部份除去後之基材； 第11圖表示電極被覆絕緣層之基材。 提 之

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Claims (1)

1. △6 652 Lj_ 年 月 曰 修正 六、申請專利範圍 徵 以 進 者 敏 為 水 為 ;或 .μ. 或 熔 修正 種在玻璃基材上形成電極用之材料化合物，其特 為，包括導電性金屬或合金之粉末，以及溶點在580 °C 下之可熔性金屬或合金之粉末者。 2. 如申請專利範#第1項之化合物，其中含有粘著促 劑，以供電極粘結於基材者。 3. 如申請專利範圍第1項之化合物，其中含有樹脂 〇 4. 如申請專利範圍第3項之化合物，其中樹脂含有光 性物質者。 .' 5. 如申請專利範圍第4項之化合物，其中光敏性物質 重鉻釀銨或鹼金屬塩，或偶氮化合物者。 6. 如申請專利範圍第3項之化合物，其中樹脂為溶於 中之聚乙烤醇者。 7. 如申請專利範圍第2項之化合物 矽酸鈉或氧化鉍者。 8. 如申請專利範圍第1項之化合物 合金為银或銀合金者。 9. 如申請專利範圍第1項之化合物 合金為鋅'船、錫、祕，或鋅、船 點在580 °C以下者。 1 0.如申請專利範圍第3項之化合物 —50-87 %質量為導電性金屬： 其中粘著促進劑 其中導電性金屬 其令可熔性金屬 踢、叙之合金，其 係糊劑，其中

   第13頁 2001.07. 26.013 d6 65 2 8 案號 89109077 A_η a 修正 六、申請專利範圍 一 3-30%質量 —2-20%質量 一 8-35%質量 1 1. 一種電漿顯示 —將申請專利 玻璃基材上 —沉積粉狀或 一整體在低於 1-2.如申請專利範 範圍第3項之化合物， 積： 一在基材全面 _透過光罩曝 一除去過量化 1 3.如申請專利範 合物後，立刻沉積絕 為可溶性金屬； 為粘性促進劑； 為樹脂者。 面板之製法，其中： 範圍第1項之化合物，以圖型沉積在 r 糊狀之玻璃絕緣層； 或等於5 8 0 °C的溫度加熱者。 圍第11項之製法，其中使用申請專利 ，化合物採取下列步驟進行以圖型沉 沉積均勻之化合物層； 光於紫外線； 合物者。 圍第11項之製法，其中以圖型沉積化 緣層，而不預作電極煅燒者。

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