專利名稱：用于膠版印刷的電極組合物、使用其形成電極的方法和使用電極組合物的等離子顯示面板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于膠版印刷的電極組合物、使用電極組合物形成電極的方法，和使用電極組合物的等離子顯示面板。更具體地，本發(fā)明涉及用于膠版印刷的電極組合物，其使用含有不飽和腈單體的共聚物作為有機(jī)粘合劑，以獲得良好的可轉(zhuǎn)移性、連續(xù)打印至少 300次、和高阻抗，以按照改進(jìn)的速度形成精細(xì)電極圖案，并確保高重復(fù)性；使用電極組合物形成電極的方法；和使用電極組合物的等離子顯示面板。
背景技術(shù)：
作為平板顯示面板的等離子顯示屏(PDP)與其它顯示面板(包括液晶顯示面板 (IXD)和投影電視)，且PDP的市場(chǎng)正在迅速擴(kuò)大。交流電(AC)型PDP的示例性結(jié)構(gòu)包括兩個(gè)玻璃基板，其中之一被稱為前基板，并且由透明電極(維持電極)、總線電極和覆蓋電極的介電層組成，另一個(gè)基板被稱為后基板，并且具有由地址電極、介電層、阻隔肋和磷光體組成的細(xì)胞結(jié)構(gòu)。兩個(gè)基板設(shè)置為使兩個(gè)基板的電極以直角交叉。當(dāng)在兩個(gè)基板的電極之間施加電壓時(shí)，在顯示面板中產(chǎn)生放電，以產(chǎn)生紫外線，其激發(fā)由阻隔肋界定的單元中的磷光體，以發(fā)光。鑒于顯示面板的結(jié)構(gòu)，通過在單元中的激發(fā)的紅、綠和藍(lán)(RGB)磷光體的結(jié)合得到圖像，并顯示在與電極所形成的前基板的表面相對(duì)的表面上。為了提高所顯示的圖像的質(zhì)量(對(duì)比度)，在對(duì)應(yīng)顯示表面的前基板的透明電極和總線電極之間形成黑電極，以使總線電極抑制來自后基板的可識(shí)別性。很多形成等離子顯示面板的方法是已知的。典型的電極形成方法包括制備適合電極形成的光敏漿料、通過絲網(wǎng)印刷將漿料印刷到玻璃基板的整個(gè)表面、通過光刻法曝光印刷漿料的所選部分、顯影所曝光的部分和烘烤漿料的剩余部分。但是，這種方法有一個(gè)缺點(diǎn)是通過光刻法暴露了印刷漿料的不必要的部分，且通過顯影去除這些不必要的部分，這樣導(dǎo)致?lián)p失了昂貴的材料，并最終導(dǎo)致生產(chǎn)成本的增加。 另一個(gè)缺點(diǎn)是由于電極是通過一系列的加工步驟(包括印刷、干燥、曝光、顯影和烘烤)產(chǎn)生的，所以整體處理時(shí)間被不必要地延長(zhǎng)了。此外，用于絲網(wǎng)印刷的金屬和聚酯印網(wǎng)掩模很可能會(huì)隨著時(shí)間而延伸和變形，導(dǎo)致印刷用膠片的厚度的變化。為了試圖克服這些缺點(diǎn)，已經(jīng)采用了噴墨印刷及膠片轉(zhuǎn)移處理。不利的是，這些處理導(dǎo)致相當(dāng)大的材料成本，提高了處理步驟的次數(shù)，而且需要使用昂貴的設(shè)備。在噴墨打印的情況下，通過復(fù)雜的方法以高成本使用昂貴的納米導(dǎo)電粉末準(zhǔn)備噴墨印刷。此外，電極形成的噴墨打印既不能確保精細(xì)圖案的精度也不能確保其足夠的厚度。膠片轉(zhuǎn)移是將光敏電極組合物應(yīng)用到膠片上、轉(zhuǎn)移到基板上、曝光并顯影以在基板上形成電極圖案的方法。膠片轉(zhuǎn)移對(duì)于克服例如印網(wǎng)掩模的有限精度和長(zhǎng)的處理時(shí)間的缺點(diǎn)是有利的，但對(duì)減少昂貴材料的損失受限制。
鑒于這種情況，已經(jīng)提出膠版印刷，其包括印刷、干燥和烘烤的簡(jiǎn)化步驟(其可以大大減少在現(xiàn)有技術(shù)的電極形成方法所需的處理步驟)。根據(jù)膠版印刷，因?yàn)閮H可以在基板的必要部分上印刷電極組合物，所以在不損失昂貴材料的情況下可以以可復(fù)制的方式在基板上形成精細(xì)電極圖案。膠版印刷需要使用橡膠毯(橡膠布，rubber blanket)，這很可能溶脹與存在于膠印的電極組合物中的有機(jī)溶劑接觸。在連續(xù)印刷期間，這種溶脹使印刷的組合物的形狀發(fā)生變形，最終導(dǎo)致待轉(zhuǎn)移的電極打樁(堆疊，Piling)。日本未審查的專利申請(qǐng)公開No. 2002-245931描述了在導(dǎo)電電極組合物從毯(橡膠布)表面轉(zhuǎn)移到玻璃基板的表面之后對(duì)印刷毯的表面進(jìn)行的加熱和冷卻。然而，與普通膠印方法相比，這種加熱和冷卻使整個(gè)過程復(fù)雜化。另一方面，設(shè)計(jì)了新的粘合劑以確保目前用于形成PDP的電極的膠印的漿料的連續(xù)印刷。在這種情況下，然而，粘合劑的燃盡特性會(huì)惡化，且應(yīng)添加大量的導(dǎo)體以降低粘合劑的高阻抗至所需的水平。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供用于膠版印刷的電極組合物，其在連續(xù)印刷中經(jīng)受最小的線寬變化，同時(shí)防止待轉(zhuǎn)移的電極打樁(堆疊，Piling)。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供用于膠版印刷的電極組合物，其盡管使用了減量的導(dǎo)體，但是仍具有所需的電阻值，不會(huì)劣化粘合劑的燃盡特性。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供通過膠版印刷在連續(xù)印刷中控制印刷圖案的形狀的變化而高效率低成本地形成等離子顯示面板的電極的方法。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供含有使用電極組合物形成的電極的等離子顯示面板。本發(fā)明的一個(gè)方面提供了用于膠版印刷的電極組合物。電極組合物包括導(dǎo)電材料、有機(jī)粘合劑、玻璃熔料(glass frit)及有機(jī)溶劑，其中有機(jī)粘合劑是含有1至40wt%不飽和腈單體的共聚物。電極組合物可含有50至85wt%的導(dǎo)電材料、1至20wt%的有機(jī)粘合劑、1至 20wt%的玻璃熔料和余量的溶劑。導(dǎo)電材料可以是選自由金、鉬、鈀、銀、銅、鋁、鎳、及其合金組成的組中的至少一種導(dǎo)電金屬的粉末。有機(jī)粘合劑可以是20至60wt%的不飽和羧酸單體(i)、1至40wt%的不飽和腈單體(ii)、和余量的乙烯性不飽和單體(iii)的共聚物。在有機(jī)粘合劑中，不飽和羧酸單體⑴的含量(a)大于不飽和腈單體(ii)的含量 (b) (a > b)。有機(jī)粘合劑的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為-40至150°C。玻璃熔料的軟化點(diǎn)為300至600°C，且玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為200至500°C。該組合物進(jìn)一步含有選自由增塑劑、分散劑、粘度穩(wěn)定劑、消泡劑和偶聯(lián)劑組成的組中的一種或多種添加劑。本發(fā)明的另一個(gè)方面提供了使用該組合物形成的電極。本發(fā)明的另一個(gè)方面提供了使用該組合物形成電極的方法。所述方法可包括(a)將該組合物轉(zhuǎn)移到毯輥(橡膠布輥，blanket roll)的表面，(b)將該組合物從毯輥的表面轉(zhuǎn)移到玻璃基板上，和(c)干燥和烘烤轉(zhuǎn)移到玻璃基板上的組合物。本發(fā)明的另一個(gè)方面提供了包括該電極的等離子顯示面板。


圖1為示出了通過使用根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的電極組合物的膠版印刷形成電極的方法的流程圖；和圖2為示出了使用根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的電極組合物制造的等離子顯示面板的分解透視圖。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在將通過參考附圖詳細(xì)描述用于膠版印刷的電極組合物、使用該電極組合物形成電極的方法和使用根據(jù)本發(fā)明的電極組合物的等離子顯示面板。本發(fā)明的電極組合物可用于以可重復(fù)的方式通過膠版印刷在等離子顯示面板 (PDP)的前基板和后基板上形成精細(xì)圖案。印刷的電極組合物經(jīng)受合適的熱處理技術(shù)(例如烘烤)以形成電極。首先，進(jìn)行膠版印刷的描述。圖1為示出了通過膠版印刷形成電極的方法的流程圖。參考圖1，膠版印刷包括兩個(gè)處理步驟剝離處理(SllO)和定型處理(S120)。干燥/烘烤(S130)包括在后處理步驟中。在Sl 10中，電極組合物填充在圖案化凹版輥的凹版槽(intaglio grooves)中(線寬=50-150 μ m，深度=10-50 μ m)，并且使用金屬刮刀將溢出凹版輥的電極組合物的部分刮去(“刮除(doctoring)”)。此后，將表面由硅橡膠制成的毯輥(blanket roll)連續(xù)按下并在填充有電極組合物的凹版輥上面滾動(dòng)，以將組合物從凹版輥轉(zhuǎn)移到毯輥的表面。在S120中，將毯輥的表面壓在玻璃基板上并在其上滾動(dòng)，以將電極組合物從毯輥轉(zhuǎn)移到玻璃基板上。在定型處理之后，可進(jìn)行烘烤以形成PDP的電極。本發(fā)明的電極組合物可填充在凹版輥的凹版槽中，并可完美地轉(zhuǎn)移到硅膠毯上， 其中沒有圖案的突起和互連的凹槽(切口，cuts) (SllO)。隨后，可以精細(xì)電極圖案的形式將電極組合物從硅膠毯轉(zhuǎn)移到玻璃基板，不留任何殘留物(S120)。因此，本發(fā)明的電極組合物適用于膠版印刷。本發(fā)明的電極組合物包括作為主要組分的導(dǎo)電材料、有機(jī)粘合劑和玻璃熔料，以及其它組分例如有機(jī)溶劑。本發(fā)明的電極組合物可含有50至85wt%的導(dǎo)電材料、1至20wt%的有機(jī)粘合劑、 1至20wt%的玻璃熔料和余量的溶劑。導(dǎo)電材料用于提高電極組合物的載流性能。導(dǎo)電材料可以是選自由金、鉬、鈀、銀、 銅、鋁、鎳及其合金組成的組中的至少一種導(dǎo)電金屬的粉末。粉末可具有0. 1至3μπκ優(yōu)選 0. 3至2μπι的直徑?；诮M合物的總重量，導(dǎo)電材料在組合物中的含量可為50至85wt %、優(yōu)選為60至 80wt%、更優(yōu)選為65至80wt%。在這個(gè)范圍之內(nèi)，待形成的電極可具有足夠的導(dǎo)電性和適當(dāng)?shù)暮穸?。作為有機(jī)粘合劑，可使用通過以下物質(zhì)共聚而制備的樹脂i)不飽和羧酸單體， ii)不飽和腈單體，和iii)與單體i)和ii)可共聚的乙烯性不飽和單體。如果需要，本發(fā)明的組合物可含有有機(jī)粘合劑和選自由纖維素、聚乙烯醇、環(huán)氧樹脂、三聚氰胺和聚乙烯醇縮丁醛樹脂組成的組中的至少一種樹脂的混合物。作為不飽和羧酸單體i)，可為示例性丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、馬來酸、富馬酸、醋酸乙烯酯、及其酸酐，或其混合物?；谟袡C(jī)粘合劑的重量，不飽和羧酸單體優(yōu)選以20 至60wt%存在。在這個(gè)范圍內(nèi)，在聚合期間可防止凝膠，且可控制有機(jī)粘合劑的聚合度。此外，有機(jī)粘合劑可具有足以使組合物具有良好的顯影性的酸值。不飽和羧酸單體優(yōu)選以25 至55wt%、更優(yōu)選以30至50wt%的量存在。不飽和腈單體ii)可為丙烯腈、甲基丙烯腈或其混合物?；谟袡C(jī)粘合劑的重量， 不飽和腈單體ii)優(yōu)選以1至40wt%的量存在。在這個(gè)范圍內(nèi)，電極組合物在連續(xù)印刷中經(jīng)受最小的線寬變化，并有很少堆疊(little piling)，并顯示了良好的粘著性，這意味著良好的圖案穩(wěn)定性。不飽和腈單體ii)優(yōu)選為5至35wt%，更優(yōu)選為10至35wt%。優(yōu)選地，不飽和羧酸單體(i)的含量(a)大于不飽和腈單體(ii)的含量(b)。這在膠版印刷法方面是有利的。在一個(gè)實(shí)施方式中，a b為1.2 30 1，優(yōu)選為1.5 20 1。與單體i)和ii)可共聚的乙烯性不飽和單體的實(shí)例包括但不限于(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸異丙基酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基辛酯，丙烯酰胺類，例如N-甲基丙烯酰胺、N-乙基丙烯酰胺、N-異丙基丙烯酰胺、N-羥甲基丙烯酰胺、N-甲基甲基丙烯酰胺(N-methylmethacrylamide)、N_乙基甲基丙烯酰胺、N-異丙基甲基丙烯酰胺、N-羥甲基甲基丙烯酰胺、N，N- 二甲基丙烯酰胺、N，N- 二乙基丙烯酰胺、N，N- 二甲基甲基丙烯酰胺和N，N-二乙基甲基丙烯酰胺，苯乙烯類，例如苯乙烯、α -甲基苯乙烯和羥基苯乙烯、N-乙烯基吡咯烷酮、N-乙烯基甲酰胺、N-乙烯基酰胺和N-乙烯基咪唑。這些乙烯性不飽和單體可單獨(dú)使用或作為其兩種或兩種以上的混合物使用。乙烯性不飽和單體構(gòu)成了有機(jī)粘合劑的其余部分。例如，乙烯性不飽和單體以0. 1 至75wt%、優(yōu)選為1至50wt%、更優(yōu)選為10至40wt%的量存在。優(yōu)選地，有機(jī)粘合劑的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為-40至150°C。這個(gè)范圍使電極組合物具有足以被轉(zhuǎn)移到基板的粘合強(qiáng)度，可以防止在剝離處理和成型處理期間在待形成的圖案上形成許多突起，并有助于使用壓縮空氣將不必要的雜質(zhì)從轉(zhuǎn)移到基板的圖案的表面上去除。有機(jī)粘合劑的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為-35至100°C、更優(yōu)選為-30至50°C?；诮M合物的總重量，有機(jī)粘合劑以1至20wt%、優(yōu)選為5至15wt%的量存在。在這個(gè)范圍內(nèi)，很容易在剝離處理和成型處理期間轉(zhuǎn)移電極組合物，且電極組合物可獲得高導(dǎo)電性。玻璃熔料起到用于提高導(dǎo)電材料和基板之間的粘附力的作用。優(yōu)選地，玻璃熔料的軟化點(diǎn)可為300至600°C。玻璃熔料含有氧化鉛、氧化鉍或氧化鋅作為主要組分。優(yōu)選地，玻璃熔料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度可為200至500°C。考慮到待使用的膜的厚度，玻璃熔料的粒徑優(yōu)選限制為5μπι或更小。
基于組合物的總重量，玻璃熔料以1至20wt%、優(yōu)選為2至IOwt%的量存在。在這個(gè)范圍內(nèi)，電極圖案在烘烤之后很容易粘附到基板上，并被賦予高導(dǎo)電性和機(jī)械強(qiáng)度。溶劑可為能夠溶解粘合劑樹脂的有機(jī)溶劑，并具有100至300°C的沸點(diǎn)。優(yōu)選伯醇或仲醇，因?yàn)樗惶赡茉斐晒枘z毯的溶脹。當(dāng)溶劑的沸點(diǎn)為100°c或更高，組合物可轉(zhuǎn)移到毯上，并且在刮除期間不會(huì)在圖案上造成任何缺陷。同時(shí)，當(dāng)溶劑的沸點(diǎn)為300°c或更低時(shí)，在轉(zhuǎn)移期間不會(huì)在毯上留下任何殘留物。適合用于組合物的有機(jī)溶劑的實(shí)例可包括但不限于異丙醇、2-乙基己醇、甲氧基戊醇、丁氧基乙醇、乙氧基乙氧基乙醇、丁氧基乙氧基乙醇、甲氧基丙氧基丙醇、丙三醇 (glycerol)、乙二醇、丙三醇(glycerol)、texanol、α -松油醇、煤油、礦物油精、二氫松油醇、二甘醇丁醚、二甘醇乙醚、二丙二醇甲醚和二己二醇乙醚(dihexylene glycol ethyl ether)。這些有機(jī)溶劑可單獨(dú)使用或作為其兩種或兩種以上的混合物使用。如有必要，組合物進(jìn)一步包括選自由增塑劑、分散劑、粘度穩(wěn)定劑、消泡劑和偶聯(lián)劑組成的組中一種或多種添加劑。圖1示出了使用電極組合物形成電極的方法。具體來說，該方法包括在凹版輥的凹版槽中填充該組合物，并將組合物從凹版輥轉(zhuǎn)移到由硅橡膠制成的毯輥的表面(SllO)， 將組合物從毯輥轉(zhuǎn)移到玻璃基板上(S120)，以及干燥和烘烤轉(zhuǎn)移到玻璃基板上的組合物 (S130)。圖2為示出了使用電極組合物制造的等離子顯示面板的分解透視圖。如圖2所示，等離子顯示面板20包括前基板200和后基板250。透明電極210設(shè)置在面向后基板250的前基板200的表面上的橫向。在透明電極 210上形成總線電極212。在透明電極210的上方形成第一介電層214以儲(chǔ)存面板內(nèi)產(chǎn)生的電荷。在第一介電層214上形成MgO層218，以保護(hù)第一介電層214并有助于電子的發(fā)射。在面向前基板200的后基板250的表面上的縱向形成地址電極217。在后基板250 的地址電極217的上方形成第二介電層215，且在第二介電層215上形成阻隔肋(barrier rib) 220。在阻隔肋220內(nèi)設(shè)置RGB磷光體232以界定對(duì)應(yīng)的像素區(qū)。諸如Ne+Ar或Ne+Xe的惰性氣體可填充在由前基板200和后基板250界定的空間內(nèi)。當(dāng)超過臨界值的電壓施加于電極時(shí)，放出惰性氣體以發(fā)光?？赏ㄟ^使用電極組合物的膠版印刷來形成等離子顯示面板20的總線電極212和地址電極217。實(shí)施例下文中，將參考以下實(shí)例更詳細(xì)地解釋本發(fā)明的構(gòu)造和功能。僅為了說明性目的提供了這些實(shí)例，且這些實(shí)例不應(yīng)以任何方式解釋為限制本發(fā)明。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將容易識(shí)別并理解沒有包括在本文的公開，因此省略了其解釋。實(shí)施例1-3和比較例1-4中的用于制備電極組合物的組分的詳情如下。(a)導(dǎo)電材料球形銀粉，具有0. 7m2/g的表面積和1. 5μπι的平均粒徑(3-11F， DOffA) ο(b)有機(jī)粘合劑具有表1中所示的組合物的丙烯酸酯共聚物。
表 權(quán)利要求
1.一種用于膠版印刷的電極組合物，包括導(dǎo)電材料、有機(jī)粘合劑、玻璃熔料及有機(jī)溶劑，其中，所述有機(jī)粘合劑是含有1至40wt%不飽和腈單體的共聚物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電極組合物，其中，所述電極組合物含有50至85wt%的導(dǎo)電材料、1至20wt%的有機(jī)粘合劑、1至20wt%的玻璃熔料和余量的溶劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電極組合物，其中，所述導(dǎo)電材料是金、鉬、鈀、銀、銅、鋁、鎳及其合金中的至少一種導(dǎo)電金屬粉末。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電極組合物，其中，所述有機(jī)粘合劑是20至60wt%的不飽和羧酸單體(i)、l至40wt%的不飽和腈單體(ii)、和余量的乙烯性不飽和單體(iii)的共聚物。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電極組合物，其中，所述不飽和羧酸單體的含量(a)大于所述不飽和腈單體的含量(b)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電極組合物，其中，所述有機(jī)粘合劑的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為-40 至 150°C。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電極組合物，其中，所述玻璃熔料的軟化點(diǎn)為300至600°C， 且玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為200至500°C。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電極組合物，進(jìn)一步含有增塑劑、分散劑、粘度穩(wěn)定劑、消泡劑和偶聯(lián)劑中的至少一種添加劑。
9.使用根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的電極組合物形成的電極。
10.一種形成電極的方法，包括(a)將根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的電極組合物轉(zhuǎn)移到毯輥的表面，(b)將所述組合物從所述毯輥的表面轉(zhuǎn)移到玻璃基板上，以及(c)干燥并烘烤轉(zhuǎn)移到所述玻璃基板上的所述組合物。
11.一種等離子顯示面板，包括根據(jù)權(quán)利要求9所述的電極。
全文摘要
本發(fā)明公開了膠版印刷的電極組合物。該電極組合物使用含有不飽和腈單體的共聚物作為有機(jī)粘合劑。該用于膠版印刷的電極組合物包括導(dǎo)電材料、有機(jī)粘合劑、玻璃熔料及有機(jī)溶劑，其中，所述有機(jī)粘合劑是含有1至40wt％不飽和腈單體的共聚物。該電極組合物顯示了良好的可轉(zhuǎn)移性和高阻抗。此外，該電極組合物可連續(xù)打印至少300次，并可用于以改進(jìn)的速度在等離子顯示面板的前基板和后基板上形成精細(xì)電極圖案。此外，電極組合物可確保高重復(fù)性。本發(fā)明進(jìn)一步公開了使用該電極組合物形成電極的方法，和使用該電極組合物的等離子顯示面板。
文檔編號(hào)H01J11/12GK102568981SQ20111023807
公開日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2011年8月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月13日
發(fā)明者岡本珍范, 孫修耿, 慎庸完, 河京珍, 鄭名成, 金兌中, 金英俊 申請(qǐng)人:第一毛織株式會(huì)社