專利名稱：光敏膠組合物及使用該組合物制造的等離子體顯示板的制作方法
背景技術(shù)：
本申請要求了2005年1月5日在韓國知識產(chǎn)權(quán)局提交的韓國專利申請No.10-2005-0000790的優(yōu)先權(quán)，其所公開的內(nèi)容在此整體作為參考引用。
1.發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明涉及一種光敏膠組合物和用該組合物制成的等離子體顯示板(PDP)。更具體的，本發(fā)明涉及一種用于形成間隔壁頂部的黑層以防止相鄰放電單元之間的電或光串?dāng)_從而獲得更好的對比度的光敏膠組合物，以及用該組合物制成的PDP。
2.相關(guān)技術(shù)描述

圖1描述了常規(guī)的等離子體顯示板(PDP)。
參見圖1，PDP由前面板110和后面板120組成。前面板110包括前基板111；在前基板111后表面111a上形成的維持電極對(分別用114表示)，每一個維持電極對114包括Y電極112和X電極113；涂覆維持電極對的前電介質(zhì)層115；及涂覆前電介質(zhì)層115的保護層116。Y電極112和X電極113分別包括由ITO等制成的透明電極112b和113b；總線電極112a和113a均由用于加強對比度的黑電極(未示出)和用于賦予電導(dǎo)性的白電極(未示出)組成。將總線電極112a和113a與置于PDP左側(cè)及右側(cè)的連接電纜相連。
后面板120包括后基板121；在后基板121的前表面121a上形成與維持電極對相交的尋址電極(分別用122表示)；涂覆尋址電極的后介電層123；在后介電層123上形成的用于隔開放電單元(分別用126表示)的間隔壁124；位于放電單元中的發(fā)光材料層125。將尋址電極與位于PDP上側(cè)與下側(cè)上的連接電纜相連。
如上所述，在PDP中，間隔壁是在后面板(或后基板)上形成的結(jié)構(gòu)，用于確定放電空間并避免相鄰放電單元之間的電或光串?dāng)_。通過絲網(wǎng)印刷術(shù)、噴砂法、光刻法等在涂覆尋址電極的電介質(zhì)層上形成該間隔壁。
在使用絲網(wǎng)印刷術(shù)形成間隔壁的情況下，用圖案化掩模及擠壓法在基板上印出用于印刷的間隔壁膠，并使之干燥以除去溶劑。將這樣的印刷和干燥過程重復(fù)幾次以獲得具有所需厚度的膜。燒結(jié)所獲得的膜從而形成間隔壁。然而，該方法耗時，而且由于低分辨率和重復(fù)印刷造成的不重合而很難形成均勻圖案化的間隔壁。
對于用噴砂法形成間隔壁的情況，用臺式涂布機將間隔壁膠一次性印在基板上，干燥以獲得所需厚度的膜。然后將具有抗噴砂性能的干膜抗蝕劑層壓在該膜上，并通過曝露于光和顯影劑而形成圖形。然后，在高壓下，使用該干膜抗蝕劑圖形作為掩模進行微研磨噴砂以獲得具有圖案的膜。除去殘留的干膜抗蝕劑，燒結(jié)具有圖案的膜從而形成間隔壁。雖然通過噴砂法形成的間隔壁比用絲網(wǎng)印刷術(shù)形成的間隔壁具有更高的分辨率，但噴砂法具有一些缺點，如復(fù)雜的工藝，以及由于研磨的砂子與電極末端的碰撞造成的電極末端損壞。
在用光刻法形成間隔壁的情況下，印刷光敏膠并使之干燥以形成具有所需厚度的膜。通過配備有光掩膜的UV曝光系統(tǒng)使該膜曝露于UV光下。使印刷、干燥和曝光重復(fù)幾次。然后進行顯影，以便選擇性地除去未曝光的區(qū)域，接著進行燒結(jié)，從而獲得間隔壁。相對于絲網(wǎng)印刷術(shù)而言，光刻法能夠形成具有更高分辨率的間隔壁，而且不象噴砂法，不需要干膜抗蝕劑和打磨過程。然而，存在例如許多步驟和由于重復(fù)過程造成的不重合這樣的缺陷。
鑒于上述問題，美國專利No.6197480公開了一種通過使無機材料和有機材料之間的折射率差最小化而形成間隔壁的方法。韓國專利公開No.2004-12298公開了一種用熱解法二氧化硅對無機材料進行表面處理的方法。用熱解法二氧化硅進行表面處理可使曝光敏感度增強，這能夠通過單一曝光過程而形成間隔壁。
然而，由這些方法形成的間隔壁由單獨的白色層組成。這樣，從位于由間隔壁限定的空間中的發(fā)光材料層所發(fā)射的可見光被間隔壁反射，從而加強了亮度。然而，該間隔壁也反射來自前面板的入射光，因而降低了圖像的對比度。
而且，考慮到環(huán)境問題，對于在通過光刻法形成間隔壁的過程中所使用的光敏膠，最近的趨勢是逐漸增加水或堿性水溶液的使用，其作為顯色劑而替代有機溶劑。關(guān)于這一點，用含有酸性功能基團例如羧基的共聚物作為有機粘接劑，該有機粘接劑是一種膠成分。然而，用作有機粘接劑的含羧基的共聚物與作為主要膠成分的無機粉末進行離子交聯(lián)，以便于形成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)(膠凝作用)。這種膠凝作用快速增加了膠的粘性，這樣就不可能進行印刷或顯影。
已建議了避免膠的膠凝作用的幾種方法。例如，美國專利No.6576391公開了用三唑化合物進行無機粉末的表面處理，美國專利No.6326125公開了使用具有空間位阻的共聚物。雖然這樣的方法能延遲膠的膠凝作用，但不能從根本上避免膠凝作用。
發(fā)明概述本發(fā)明提供了一種具有更優(yōu)對比度的等離子體顯示板(PDP)。本發(fā)明也提供了一種用于形成PDP間隔壁頂部上的黑層的光敏膠組合物，由于基本上避免了膠組合物的膠凝作用，該光敏膠組合物具有良好的儲藏穩(wěn)定性。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種含下列組分的光敏膠組合物包括黑色顏料納米顆粒的黑色顏料；環(huán)酸酐；無機粘接劑；及有機載體。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種用該光敏膠組合物在PDP間隔壁頂部上形成的黑層。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種用該光敏膠組合物制成的光敏印刷電路基板。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種用該光敏印刷電路基板在PDP間隔壁頂部上形成的黑層。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種含有在PDP間隔壁頂部上形成的黑層的PDP。
附圖簡述通過參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的實施例性實施方案，本發(fā)明的上述及其他特征以及優(yōu)點將變得更加清晰圖1是說明常規(guī)等離子體顯示板(PDP)的局部切割透視圖；圖2是說明根據(jù)本發(fā)明一種實施方案的PDP間隔壁的示意性剖面圖；圖3是說明根據(jù)本發(fā)明一種實施方案形成PDP間隔壁的一種方法流程圖；圖4是說明根據(jù)本發(fā)明另一實施方案形成PDP間隔壁的一種方法流程圖；圖5是說明根據(jù)本發(fā)明另一實施方案形成PDP間隔壁的一種方法流程圖。
發(fā)明詳述現(xiàn)參考附圖對本發(fā)明作更充分的描述，其中披露了本發(fā)明的實施例性實施方案。
本發(fā)明的光敏膠組合物含有包括黑色顏料納米顆粒的黑色顏料；環(huán)酸酐；無機粘接劑；及有機載體。本發(fā)明的光敏膠組合物用于形成間隔壁頂部上的黑層，以消除PDP前面板對入射光的反射。這樣，在該光敏膠組合物中含有黑色顏料以增強黑度，從而獲得PDP更好的對比度。
本發(fā)明的光敏膠組合物包括黑色顏料。
優(yōu)選的，該黑色顏料包括第一黑色顏料和第二黑色顏料，它們的平均粒度、最小粒度和最大粒度都不同。
第一黑色顏料具有的平均粒度為0.5-5.0μm，最小粒度為0.1μm或更大，最大粒度為10μm或更小，而第二黑色顏料具有的平均粒度為5-50nm，最小粒度為1nm或更大，最大粒度為100nm或更小。
納米級大小的第二黑色顏料有利于加強對比度。這是由于在同樣組分及含量的情況下，當(dāng)粒度減小時黑度加強。第二黑色顏料也用于增加膠的粘性，這可以減少膠中有機成分(特別是粘接劑)的含量。因而，可形成厚度薄的膠膜，結(jié)果使得曝光敏感度增強，并由于燒結(jié)時收縮的減小使邊緣卷曲最小化。第二黑色顏料也用于加強間隔壁和在間隔壁上形成的黑層之間的粘著。
如果第一黑色顏料具有小于0.5μm的平均粒度或小于0.1μm的最小粒度，則可能會降低分散性和曝光敏感度。另一方面，如果第一黑色顏料具有大于5.0μm的平均粒度或大于10μm的最大粒度，則可能會降低黑度和線性。
同時，如果第二黑色顏料具有小于5nm的平均粒度或小于1nm的最小粒度，則分散度和可印刷性可能會降低。另一方面，如果第二黑色顏料具有大于50nm的平均粒度或大于100nm的最大粒度，則黑度的增加不夠。
第一黑色顏料和第二黑色顏料可以是相同或不同的材料，例如，如Ru、Cr、Fe、Co、Mn及Cu元素的氧化物，或其復(fù)合氧化物，例如Ru-Pb、Ru-Pb-Bi、Ru-Bi-Cd、Co-Cr-Fe、Co-Mn-Fe、Co-Fe-Mn-Al、Co-Ni-Cr-Fe、Co-Ni-Mn-Cr-Fe、Co-Ni-Al-Cr-Fe或Co-Mn-Al-Cr-Fe-Si。而且，用于本發(fā)明光敏膠組合物的黑色顏料也可以是碳黑、鈦黑、氮化物、碳化物等。
優(yōu)選的，以100份無機粘接劑的重量為基準(zhǔn)，所使用的黑色顏料為5-100重量份。
優(yōu)選的，以100份無機粘接劑的重量為基準(zhǔn)，所使用的第一黑色顏料為5-50重量份。所使用的第一黑色顏料在重量上小于5份將會由于黑度不足而不能有助于對比度加強。另一方面，如果第一黑色顏料的量超過50重量份，無機粘接劑的量則會相對不足，這導(dǎo)致難于形成所需的間隔壁。
優(yōu)選的，以100份第一黑色顏料的重量為基準(zhǔn)，所用的第二黑色顏料占5-100重量份。所使用的第二黑色顏料小于5重量份不能有助于對比度的增強。如果第二黑色顏料的量超過100重量份，分散性和曝光敏感性就會降低。
本發(fā)明的光敏膠組合物也包括環(huán)酸酐。由于該環(huán)酸酐形成了下述的一種鍵合從而阻止了膠凝作用，所以它可顯著增強光敏膠組合物的儲藏穩(wěn)定性i)環(huán)酸酐與無機粘接劑表面的羥基(來源于無機粘接劑和水之間的反應(yīng))的健合；ii)環(huán)酸酐與無機粘接劑的陽離子成分的健合；iii)無機粘接劑與源于光敏膠組合物中環(huán)酸酐同水之間的反應(yīng)而產(chǎn)生的聯(lián)羧基之間的健合；iv)環(huán)酸酐與有機載體中的羧基之間的健合。
環(huán)酸酐可在光敏膠各組分混合時加入，或者也可加在無機粘接劑表面。用該環(huán)酸酐對無機粘接劑進行如下的表面處理。以100重量份的無機粘接劑為基準(zhǔn)，將1-10重量份的環(huán)酸酐溶解于高揮發(fā)性的溶劑中，如丙酮、甲醇、乙醇、乙酸乙酯及二氯甲烷。將所得到的溶液與無機粘接劑混合，攪拌24小時，在室溫下自然干燥或用蒸發(fā)器干燥以除去溶劑，然后在60-90℃真空干燥10小時或更長時間。在光敏膠各組分混合時加入環(huán)酸酐容易且簡便，但需要幾十個小時來使膠的粘性穩(wěn)定。另一方面，環(huán)酸酐對無機粘接劑進行表面處理不太方便，但卻具有將膠的粘性自早期階段就穩(wěn)定地保持住的優(yōu)勢。
為獲得上述優(yōu)勢，用在本發(fā)明光敏膠組合物中的環(huán)酸酐需要與有機載體具有親和性從而在該有機載體中易溶，同時不會抑制無機粘接劑的分散性。
滿足上述要求的環(huán)酸酐不限于但可以是選自下述組合物的至少一種脂肪族化合物如琥珀酸酐、甲基琥珀酸酐、2，2-二甲基琥珀酸酐、1，2-環(huán)己烷二羧酸酐、六氫-4-甲基鄰苯二甲酸酐、戊二酸酐、3-甲基戊二酸酐、2，2-二甲基戊二酸酐、3，3-二甲基戊二酸酐及3，3-四亞甲基戊二酸酐；和芳香族化合物如苯基琥珀酸酐、2-苯基戊二酸酐、鄰苯二甲酸酐、4-甲基鄰苯二甲酸酐、3-羥基鄰苯二甲酸酐、1，2，4-苯三羧酸酐及苯四甲酸二酐。
優(yōu)選的，以100重量份的黑色顏料為基準(zhǔn)，所用的環(huán)酸酐為1-10重量份。如果環(huán)酸酐的量小于1重量份，則很難確保膠的儲存穩(wěn)定性。另一方面，如果它超過10重量份，則顯影特性會降低。
優(yōu)選的，無機粘接劑與用于形成間隔壁的間隔壁粉末是同樣的。這是由于無機粘接劑具有與間隔壁粉末相同的軟化溫度和膨脹系數(shù)，可以避免由燒結(jié)時收縮或黑層與間隔壁分層造成的變形。
無機粘接劑不限于但可以是選自下述物質(zhì)的至少一種PbO-SiO2、PbO-SiO2-B2O3、PbO-SiO2-B2O3-Al2O3、PbO-SiO2-B2O3-ZnO、PbO-SiOx-B2O3-Al2O3-ZnO、PbO-SiO2-B2O3-Al2O3-ZnO-TiO2、PbO-SiO2-B2O3-Al2O3-ZnO-TiO2-BaO-Bi2O3、ZnO-SiO2、ZnO-B2O3-SiO2、ZnO-K2O-B2O3-SiO2-Al2O3-BaO-MgO、Bi2O3-SiO2、Bi2O3-B2O3-SiO2及Bi2O3-B2O3-SiO2-Al2O3-BaO-ZnO。
對于無機粘接劑的顆粒形狀沒有特別的限制。然而，由于相對于片狀或無定形的顆粒而言，球形顆粒在填充比和UV透過率方面更優(yōu)，優(yōu)選無機粘接劑具有球形的顆粒形狀。優(yōu)選的，無機粘接劑具有的平均粒度為0.5-5.0μm，最小粒度為0.1μm或更大，最大粒度為10μm或更小。如果無機粘接劑的平均粒度小于0.5μm或最小粒度小于0.1μm，曝光敏感度就會降低。而且，燒結(jié)收縮會增加，這使得難于形成具有所需形狀的黑層。另一方面，如果無機粘接劑具有大于5.0μm的平均粒度或大于10μm的最大粒度，黑層的緊密性和線性就會降低。
優(yōu)選的，無機粘接劑的軟化溫度為400℃到燒結(jié)溫度(例如600℃)。如果無機粘接劑的軟化溫度小于400℃，則在燒結(jié)時很難獲得所需形狀的黑層。另一方面，如果它超過燒結(jié)溫度，則軟化不夠。
本發(fā)明的光敏膠組合物也包括有機載體。優(yōu)選的，以100重量份的黑色顏料為基準(zhǔn)，所用的有機載體為100-500重量份。如果有機載體的量小于100重量份，可印刷性和曝光敏感性就會由于粘度增加而降低。另一方面，如果它超過500重量份，則由于粘性的降低可印刷性會降低，并且燒結(jié)收縮程度會增加，這導(dǎo)致很難獲得具有所需形狀的黑層。
有機載體包括含羧基的單體與至少一種烯鍵式不飽和單體的共聚物、交聯(lián)劑、光引發(fā)劑及溶劑。
優(yōu)選的，有機載體包括5-30wt％含羧基的單體與至少一種烯鍵式不飽和單體的共聚物，1-30wt％交聯(lián)劑，0.1-10wt％光引發(fā)劑及20-80wt％溶劑。
將含羧基的單體與至少一種烯鍵式不飽和單體的共聚物作為有機粘接劑，使得本發(fā)明的光敏膠組合物具有適宜的粘性且用堿性溶液顯影。如果有機載體中共聚物的量小于5wt％，則會降低分散性和可印刷性。另一方面，如果它超過了30wt％，則顯影特性會降低或者燒結(jié)收縮程度會增加，這將導(dǎo)致難于形成所需形狀的黑層。
優(yōu)選的，含羧基的單體為選自下列化合物的至少一種丙烯酸、甲基丙烯酸、反丁烯二酸、順丁烯二酸、乙烯基乙酸及其酸酐，并且烯鍵式不飽和單體為選自下列化合物的至少一種丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸正丁酯、丙烯酸異丁酯、甲基丙烯酸異丁酯、丙烯酸2-羥乙酯、甲基丙烯酸2-羥乙酯、乙二醇-單甲基醚-丙烯酸酯及乙二醇-單甲基醚-甲基丙烯酸酯。
也可用含由共聚物的羧基與烯鍵式不飽和化合物反應(yīng)產(chǎn)生的可交聯(lián)成分的化合物作為有機粘接劑。該烯鍵式不飽和化合物可選自甲基丙烯酸縮水甘油酯、甲基丙烯酸3，4-環(huán)氧環(huán)己基甲酯及甲基丙烯酸3，4-環(huán)氧環(huán)己酯。
共聚物也可單獨用作有機粘接劑。然而，為加強膜的平直化特性或觸變性，也可將選自下列至少一種的成分和該共聚物的混合物作為有機粘接劑纖維素、羥甲基纖維素、羥乙基纖維素、羧甲基纖維素、羧乙基纖維素及羧乙基甲基纖維素。
優(yōu)選的，共聚物的分子量為5000-100000g/mol，酸值為20-150mgKOH/g。如果共聚物的分子量小于5000g/mol，膠的粘性就會過度降低，從而降低可印刷性。另一方面，如果它超過100000g/mol，則在顯影時不會除去未曝光的區(qū)域。如果共聚物的酸值小于20mgKOH/g，顯影特性就會降低。另一方面，如果它超過150mgKOH/g，則甚至連曝光區(qū)域都會顯影。
在有機載體中使用的交聯(lián)劑可以是單官能團的或多官能團的單體。通常，用具有良好曝光敏感性的多官能團單體作為交聯(lián)劑。該多官能團單體不限于，但可以是選自下列物質(zhì)的至少一種二丙烯酸酯，如乙二醇二丙烯酸酯(EGDA)；三丙烯酸酯，如三羥甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)，三羥甲基丙烷乙氧基化三丙烯酸酯(TMPEOTA)或季戊四醇三丙烯酸酯(PETA)；四丙烯酸酯，如四羥甲基丙烷四丙烯酸酯或季戊四醇四丙烯酸酯；及六丙烯酸酯，如二季戊四醇六丙烯酸酯(DPHA)。優(yōu)選的，有機載體中交聯(lián)劑的含量為1-30wt％。如果交聯(lián)劑的含量小于1wt％，將減小曝光敏感度。另一方面，如果它超過30wt％，則由于膠的粘性降低將減小可印刷性。
用在有機載體中的光引發(fā)劑并不限于，但可以是選自下述物質(zhì)的至少一種二苯甲酮、鄰苯甲酰基苯甲酸甲基醚、4，4-二(二甲胺)二苯甲酮、4，4-二(二乙基氨基)二苯甲酮、2，2-二乙氧基苯乙酮、2，2-二甲氧基-2-苯基-2-苯基苯乙酮、2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-嗎啉代丙烷-1-酮、2-芐基-2-二甲基氨基-1-(4-嗎啉代苯基)-1-丁酮、二(2，6-二甲氧基戊甲酰基)-2，4，4-三甲基戊基氧化膦及二(2，4，6-三甲基苯甲?；?苯基氧化膦。優(yōu)選的，有機載體中光引發(fā)劑的含量為0.1-10wt％。如果光引發(fā)劑的含量小于0.1wt％，則膠的曝光敏感性會降低。另一方面，如果它超過10wt％，則顯影特性會降低。
用于有機載體的溶劑應(yīng)是具有下列能力的溶劑溶解粘接劑和光引發(fā)劑，能與交聯(lián)劑和其他添加劑很好地混合，并具有150℃或更高的沸點。如果溶劑的沸點小于150℃，則在制備該組合物過程中特別是在三輥滾軋機處理過程中，該溶劑容易揮發(fā)。而且，印刷時該溶劑容易揮發(fā)，從而降低了可印刷性。滿足上述需要的適宜溶劑不限于，但可以是選自下述物質(zhì)的至少一種乙基卡必醇、丁基卡必醇、乙基卡必醇乙酸酯、丁基卡必醇乙酸酯、2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇丙烯酸單甲酯(texanol)、萜烯油、二丙二醇甲基醚、二丙二醇乙基醚、二丙二醇單甲基醚乙酸酯、γ-丁內(nèi)酯、乙酸溶纖劑、丁基乙酸溶纖劑及三丙二醇。優(yōu)選的，有機載體中溶劑的含量為20-80wt％。如果溶劑的含量小于20wt％，膠的粘性就會過分增加，這會導(dǎo)致印刷困難。另一方面，如果它超過80wt％，膠的粘性會過分降低，這會導(dǎo)致不能印刷。
有機載體可進一步包括添加劑，如用于加強敏感性的敏化劑、聚合抑制劑及用于加強該組合物儲藏穩(wěn)定性的抗氧化劑、用于獲得更優(yōu)分辨率的UV吸收劑、用于減少組合物中氣泡的防沫劑、用于獲得更優(yōu)分散性的分散劑、在印刷時用于加強膜平坦性的均化劑及用于提供觸變性的增塑劑。
本發(fā)明也提供了用該光敏膠組合物在PDP間隔壁頂部所形成的黑層。圖2是說明根據(jù)本發(fā)明的PDP間隔壁的示意性剖面圖。參見圖2，黑層230位于在后基板210上所形成的間隔壁220的頂部。因而，可獲得更好的對比度。
根據(jù)如下所述的各種方法，可用本發(fā)明的光敏膠組合物制成PDP間隔壁頂部的黑層。
方法1將本發(fā)明的光敏膠組合物絲網(wǎng)印刷在間隔壁上，該間隔壁已通過使用常規(guī)絲網(wǎng)印刷法、噴砂法、光刻法等形成，并于80-150℃在對流爐或IR爐中干燥5-30分鐘以形成膠涂覆膜。用UV光源將該膠涂覆膜曝露于波長為300-450nm的UV光中以限定膠涂覆膜的圖形，用適宜的堿性顯影劑如Na2CO3、KOH或TMAH在大約30℃顯影以除去未曝光的部分，并在500-600℃的電爐中燒結(jié)10-30分鐘從而形成根據(jù)本發(fā)明的PDP間隔壁。圖3示意性說明了形成根據(jù)本發(fā)明的PDP間隔壁的方法。
方法2將用于形成間隔壁的常規(guī)光敏膠印刷在后基板上，在后基板上用臺式涂布機形成尋址電極和介電層，并于80-150℃在對流爐或IR爐中干燥5-30分鐘以形成膠涂覆膜。用UV光源將該膠涂覆膜曝露于波長為300-450nm的UV光中。根據(jù)所使用的光敏膠組合物特性，使印刷和曝光重復(fù)一次或更多次。然后，將本發(fā)明的光敏膠組合物涂覆在該膠涂覆膜上，于80-150℃在對流爐或IR爐中干燥5-30分鐘，用UV光源將該膠涂覆膜曝露于波長為300-450nm的UV光中以限定膠涂覆膜圖形，用適宜的堿性顯影劑如Na2CO3、KOH或TMAH在大約30℃顯影以除去常規(guī)光敏膠未曝光的部分，從而形成本發(fā)明的間隔壁和重疊光敏膠，并于500-600℃在電爐中燒結(jié)10-30分鐘從而形成根據(jù)本發(fā)明的PDP間隔壁。圖4示意性說明了形成根據(jù)本發(fā)明的PDP間隔壁的方法。
方法3將本發(fā)明的光敏膠組合物絲網(wǎng)印刷在間隔壁上，該間隔壁已用常規(guī)絲網(wǎng)印刷法、噴砂法或光刻法形成，未進行燒結(jié)，并于80-150℃在對流爐或IR爐中干燥5-30分鐘以形成膠涂覆膜。用UV光源將該膠涂覆膜曝露于波長為300-450nm的UV光中以限定膠涂覆膜的圖形，用適宜的堿性顯影劑如Na2CO3、KOH或TMAH在大約30℃顯影，以除去本發(fā)明的光敏膠的未曝光部分，并在500-600℃的電爐中燒結(jié)10-30分鐘，從而形成根據(jù)本發(fā)明的PDP間隔壁頂部上的黑層。圖5示意性說明了形成根據(jù)本發(fā)明的PDP間隔壁頂部上黑層的方法。
本發(fā)明也提供了用該光敏膠組合物所形成的光敏性印刷電路基板。
通過用涂布機將本發(fā)明的光敏膠組合物印刷在支持膜上，用干燥器干燥該膠以形成光敏層并將保護膜層壓在該光敏層上而形成本發(fā)明的光敏性印刷電路基板。
本發(fā)明也提供了用該光敏性印刷電路板所形成的PDP間隔壁。
除了用層壓機替代臺式涂布機進行印刷外，以與上述方法同樣的方式用光敏性印刷電路板形成PDP間隔壁。
本發(fā)明也提供了包括該PDP間隔壁的PDP。
下文將參考以下實施例更明確地描述本發(fā)明。以下實施例是用于說明目的，而不是用于限定本發(fā)明的范圍。
實施例制備光敏膠組合物實施例1膠組分，即，12wt％基于Co-Mn-Fe的無定形氧化物(平均粒度＝1.3μm)用作第一黑色顏料，3wt％基于Co-Mn-Fe的無定形氧化物(平均粒度＝20nm)用作第二黑色顏料，0.5wt％的1，2-環(huán)己烷二羧酸酐用作環(huán)酸酐，50.0wt％的無機粘接劑(平均粒度＝2.5μm，Dmax＝8.2μm，無定形的PbO-SiO2-B2O3)，5.0wt％的聚(MMA-聯(lián)-MAA)共聚物(Mw25000g/mol，酸值110mgKOH/g)用作有機粘接劑，0.6wt％的光引發(fā)劑1(2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-嗎啉代丙烷-1-酮)，0.2wt％的光引發(fā)劑2(2，4-二乙基噻噸)，3.0wt％的交聯(lián)劑1(三羥甲基丙烷乙氧基化三丙烯酸酯)，1.0wt％的交聯(lián)劑2(二季戊、四醇六丙烯酸酯)及24.7wt％的溶劑(texanol)，將這些膠組分混合，用攪拌器攪拌，并在三輥滾軋機中捏和以制備根據(jù)本發(fā)明的光敏膠組合物。此處，將無機粉末加入事先通過混合各有機載體組分而制備好的有機載體中。
實施例2除以下成分外，按照如實施例1同樣的方式制備光敏膠組合物10wt％的基于Co-Cr-Fe的無定形氧化物(平均粒度＝2.3μm)用作第一黑色顏料，5wt％的基于Co-Cr-Fe的無定形氧化物(平均粒度＝30nm)用作第二黑色顏料。
比較實施例1膠組分，即，15wt％的無機黑色顏料(平均粒度＝2.0μm，基于Co-Mn-Fe的無定形氧化物)，1.0wt％的1，2-環(huán)己烷二羧酸酐用作環(huán)酸酐，50.0wt％的無機粘接劑(平均粒度＝3.5μm，Dmax＝8.2μm，無定形的PbO-SiO2-B2O3)，10.0wt％的有機粘接劑1(聚(MMA-聯(lián)-MAA)共聚物，Mw25000g/mol，酸值110mgKOH/g)，1.0wt％的有機粘接劑2(羥丙基纖維素，平均分子量(Mw)＝100000g/mol)，1.0wt％的光引發(fā)劑1(2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-嗎啉代丙烷-1-酮)，0.3wt％的光引發(fā)劑2(2，4-二乙基噻噸)，4.0wt％的交聯(lián)劑1(三羥甲基丙烷乙氧基化三丙烯酸酯)，2.0wt％的交聯(lián)劑2(二季戊四醇六丙烯酸酯)及15.7wt％的溶劑(texanol)，將這些膠組分混合，用攪拌器攪拌，并在三輥滾軋機中捏合以制備光敏膠組合物。此處，將無機粉末加入事先通過混合各有機載體組分而制備好的有機載體中。
比較實施例2除未使用環(huán)酸酐而另加入0.5wt％的溶劑外，按照如實施例1相同的方式制備光敏膠組合物。
下列表1概括了實施例1-2和比較實施例1-2中所制備的光敏膠組合物的各組分含量。
表1(單位wt％)
形成黑層根據(jù)下列方法，用實施例1-2和比較實施例1-2中所制備的光敏膠組合物在間隔壁頂部上形成黑層并評價黑層的黑度。
i)將實施例1-2和比較實施例1-2中所制備的每一種膠組合物絲網(wǎng)印刷在間隔壁頂部，該間隔壁已通過噴沙法在包括尋址電極和介電層的后基板上形成。
ii)在IR爐中于100℃下將膠涂層干燥15分鐘。
iii)用配置有高壓汞燈的UV曝光系統(tǒng)在400mJ/cm2光強度的UV光下使該干燥的膠涂層曝光。
iv)用0.4％碳酸鈉溶液在1.5kgf/cm2的噴嘴壓力下于35℃使所得到的膠涂層顯影。
v)將所得到的膠涂層圖形在電爐中于580℃燒結(jié)15分鐘。
評價黑層的特性評價如此形成的黑層的厚度和顏色，并在下表2中給出了結(jié)果。
表2
如表2中所示，利用實施例1和2的膠組合物所形成的黑層為黑色的，其中，將平均粒度分別為20nm和30nm的微粒用作黑色的無機顏料，然而，利用比較實施例1的膠組合物所形成的黑層為灰黑色，其中，將平均粒度為2.0μm的顆粒用作黑色顏料。這表明使用根據(jù)本發(fā)明的膠組合物所形成的黑層的黑度比常規(guī)黑層的黑度更優(yōu)。
評價膠組合物的儲藏穩(wěn)定性根據(jù)加速試驗評價實施例1-2和比較實施例1-2中所制備的光敏膠組合物的儲藏穩(wěn)定性。將每一種膠組合物在60℃爐中培育。在培育12小時、1天、3天、5天和10天時，在20/s的剪切速率下，用粘度計測定每一種膠組合物的粘度，下表3列出了結(jié)果。
表3(單位cps)
如表3所示，甚至在10天后，實施例1-2和比較實施例1的包含環(huán)酸酐作為儲藏穩(wěn)定劑的膠組合物顯示出良好的儲藏穩(wěn)定性。另一方面，至于未包含環(huán)酸酐的比較實施例2的膠組合物，膠的粘性隨時間增加，從而導(dǎo)致儲藏穩(wěn)定性降低。
如上所述，本發(fā)明提供了一種具有良好對比度的PDP，以及一種光敏膠組合物，其用于在PDP間隔壁頂部上形成黑層，由于可基本避免膠組合物的膠凝作用，該光敏膠組合物具有良好的儲藏穩(wěn)定性。
權(quán)利要求
1.一種光敏膠組合物，包括含有黑色顏料納米顆粒的黑色顏料；環(huán)酸酐；無機粘接劑；及有機載體。
2.如權(quán)利要求1的光敏膠組合物，其中，以100重量份無機粘接劑為基準(zhǔn)，所使用的黑色顏料的量為5-100重量份，所用的環(huán)酸酐的量為1-10重量份，所用的有機載體的量為20-40重量份。
3.如權(quán)利要求1的光敏膠組合物，其中，黑色顏料包括第一黑色顏料和第二黑色顏料，它們的平均粒度、最小粒度和最大粒度都不同。
4.如權(quán)利要求1的光敏膠組合物，其中，黑色顏料為選自以下物質(zhì)的至少一種Ru氧化物、Cr氧化物、Fe氧化物、Co氧化物、Mn氧化物、Cu氧化物及其復(fù)合氧化物、碳黑、鈦黑、氮化物及碳化物。
5.如權(quán)利要求3的光敏膠組合物，其中，第一黑色顏料具有的平均粒度為0.5-5.0μm，最小粒度為0.1μm或更大，最大粒度為10μm或更小。
6.如權(quán)利要求3的光敏膠組合物，其中，第二黑色顏料具有的平均粒度為5-50nm，最小粒度為1nm或更大，最大粒度為100nm或更小。
7.如權(quán)利要求3的光敏膠組合物，其中，以100重量份第一黑色顏料為基準(zhǔn)，所用的第二黑色顏料為5-100重量份。
8.如權(quán)利要求1的光敏膠組合物，其中，環(huán)酸酐為選自以下物質(zhì)的至少一種脂肪族化合物，其選自琥珀酸酐、甲基琥珀酸酐、2，2-二甲基琥珀酸酐、1，2-環(huán)己烷二羧酸酐、六氫-4-甲基鄰苯二甲酸酐、戊二酸酐、3-甲基戊二酸酐、2，2-二甲基戊二酸酐、3，3-二甲基戊二酸酐及3，3-四亞甲基戊二酸酐；和芳香族化合物，其選自苯基琥珀酸酐、2-苯基戊二酸酐、鄰苯二甲酸酐、4-甲基鄰苯二甲酸酐、3-羥基鄰苯二甲酸酐、1，2，4-苯三羧酸酐及苯四羧酸二酐。
9.如權(quán)利要求1的光敏膠組合物，其中，無機粘接劑為選自以下物質(zhì)的至少一種PbO-SiO2、PbO-SiO2-B2O3、PbO-SiO2-B2O3-Al2O3、PbO-SiO2-B2O3-ZnO、PbO-SiO2-B2O3-Al2O3-ZnO、PbO-SiO2-B2O3-Al2O3-ZnO-TiO2、PbO-SiO2-B2O3-Al2O3-ZnO-TiO2-BaO-Bi2O3、ZnO-SiO2、ZnO-B2O3-SiO2、ZnO-K2O-B2O3-SiO2-Al2O3-BaO-MgO、Bi2O3-SiO2、Bi2O3-B2O3-SiO2及Bi2O3-B2O3-SiO2-Al2O3-BaO-ZnO。
10.如權(quán)利要求1的光敏膠組合物，其中，無機粘接劑具有球形顆粒的形狀，平均粒度為0.5-5.0μm，最小粒度為0.1μm或更大，最大粒度為10μm或更小。
11.如權(quán)利要求1的光敏膠組合物，其中，無機粘接劑的軟化溫度為400-600℃。
12.如權(quán)利要求1的光敏膠組合物，其中，有機載體包括含羧基的單體與至少一種烯鍵式不飽和單體的共聚物、交聯(lián)劑、光引發(fā)劑及溶劑。
13.如權(quán)利要求12的光敏膠組合物，其中，有機載體包括5-30wt％的含羧基的單體與至少一種烯鍵式不飽和單體的共聚物、1-30wt％交聯(lián)劑、0.1-10wt％光引發(fā)劑及20-80wt％溶劑。
14.如權(quán)利要求12的光敏膠組合物，其中，含羧基的單體為選自以下物質(zhì)的至少一種丙烯酸、甲基丙烯酸、反丁烯二酸、順丁烯二酸、乙烯基乙酸及其酸酐。
15.如權(quán)利要求12的光敏膠組合物，其中，烯鍵式不飽和單體為選自以下物質(zhì)的至少一種丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸正丁酯、丙烯酸異丁酯、甲基丙烯酸異丁酯、丙烯酸2-羥乙酯、甲基丙烯酸2-羥乙酯、乙二醇-單甲基醚-丙烯酸酯及乙二醇-單甲基醚-甲基丙烯酸酯。
16.如權(quán)利要求12的光敏膠組合物，其中，共聚物包括一個可交聯(lián)的基團，其由共聚物的羧基與烯鍵式不飽和化合物反應(yīng)而產(chǎn)生，該烯鍵式不飽和化合物選自甲基丙烯酸縮水甘油酯、甲基丙烯酸3，4-環(huán)氧環(huán)己基甲酯及甲基丙烯酸3，4-環(huán)氧環(huán)己酯。
17.如權(quán)利要求12的光敏膠組合物，其中，共聚物的平均分子量為5000-50000g/mol，酸值為20-100mgKOH/g。
18.如權(quán)利要求12的光敏膠組合物，其中，交聯(lián)劑為選自以下物質(zhì)的至少一種二丙烯酸酯、三丙烯酸酯、四丙烯酸酯及六丙烯酸酯。
19.如權(quán)利要求12的光敏膠組合物，其中，光引發(fā)劑為選自以下物質(zhì)的至少一種二苯甲酮、鄰苯甲?；郊姿峒谆?、4，4-二(二甲胺)二苯甲酮、4，4-二(二乙基氨基)二苯甲酮、2，2-二乙氧基苯乙酮、2，2-二甲氧基2-苯基-2-苯基苯乙酮、2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-嗎啉代丙烷-1-酮、2-芐基-2-二甲基氨基-1-(4-嗎啉代苯基)-1-丁酮、二(2，6-二甲氧基苯甲?；?-2，4，4-三甲基戊基氧化膦及二(2，4，6-三甲基苯甲?；?苯基氧化膦。
20.如權(quán)利要求12的光敏膠組合物，其中，溶劑為選自以下物質(zhì)的至少一種乙基卡必醇、丁基卡必醇、乙基卡必醇乙酸酯、丁基卡必醇乙酸酯、2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇-丙烯酸單甲酯、萜烯油、二丙二醇甲基醚、二丙二醇乙基醚、二丙二醇單甲基醚乙酸酯、γ-丁內(nèi)酯、乙酸溶纖劑、丁基乙酸溶纖劑及三丙二醇。
21.如權(quán)利要求12的光敏膠組合物，其中，有機載體進一步包括選自以下物質(zhì)的至少一種纖維素、羥甲基纖維素、羥乙基纖維素、羧甲基纖維素、羧乙基纖維素及羧乙基甲基纖維素。
22.如權(quán)利要求12的光敏膠組合物，其中，有機載體進一步包括選自以下物質(zhì)的至少一種添加劑敏化劑、聚合抑制劑、抗氧化劑、UV吸收劑、防泡劑、分散劑、均化劑及增塑劑。
23.一種用權(quán)利要求1-22任一項的光敏膠組合物在等離子體顯示板(PDP)間隔壁頂部上所形成的黑層。
24.一種包含權(quán)利要求23的黑層的PDP。
25.一種光敏印刷電路基板，包括支持膜；用權(quán)利要求1-22任一項的光敏膠組合物在該支持膜上所形成的光敏層；及在該光敏層上所形成的保護膜。
26.一種用權(quán)利要求25的光敏印刷電路基板在PDP間隔壁頂部上所形成的黑層。
27.一種PDP，包含權(quán)利要求26的黑層。
全文摘要
提供了一種用于形成等離子體顯示板(PDP)間隔壁頂部上的黑層的光敏膠組合物，其防止了相鄰放電單元之間的電或光串?dāng)_從而獲得更好的對比度。該光敏膠組合物包括用于增強對比度的黑色顏料納米顆粒及用于基本上避免該膠組合物膠凝化的環(huán)酸酐?；旧媳苊饬嗽撃z組合物的膠凝化使得該膠組合物具有良好的儲藏穩(wěn)定性。也提供了一種具有更優(yōu)對比度的PDP。
文檔編號H01J11/24GK1821870SQ200610002498
公開日2006年8月23日 申請日期2006年1月5日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月5日
發(fā)明者李范旭, 韓東熙, 申尚煜, 全震煥 申請人:三星Sdi株式會社