专利名称：用于形成电介质层的膏状组合物和印刷电路基板及用于形成等离子显示面板电介质层的方法
本申请要求2005年10月25日在韩国提交的韩国申请2005-100478号的优先权，其整个内容在此处结合作为参考。
背景技术：
发明领域本发明涉及用于形成电介质层的膏状组合物、印刷电路基板，以及用于形成等离子显示面板电介质层的方法，该电介质层可通过使用包含优化膏状组合物的印刷电路基板的简单方法形成。
相关技术描述等离子显示面板(PDPs)是平的面板显示设备，其可通过利用等离子体放电的发光现象来显示图象或信息。根据面板结构和驱动方法，PDPs通常可分为DC型和AC型。PDPs产生可见光，每个室中提供的气体(如He、Xe等)的等离子放电产生紫外光，当紫外光激发室中的发光体衬里时，由能级差获得可见光，当返回基态时，该衬里释放出可见光子。
上述PDPs具有优点如容易制造、结构简单、高亮度、高发光效力、记忆容量和160°以上的宽视角。PDPs也可用于40英寸或更大的宽屏幕。
PDP的结构通常包括上部基材和相对设置的下部基材、壁以及由两个基材和壁形成的室。在上部基材上形成透明电极，在透明电极上形成总线电极，以降低透明电极的电阻。在下部基材上形成寻址电极，即数据电极。
由壁分开的室衬以发光体。在上部基材上形成上部电介质层，以覆盖透明电极和总线电极，在下部基材上形成下部电介质层，以覆盖寻址电极。在上部电介质层上形成保护层，保护层通常由氧化镁制成。
以下描述用于形成电介质层的相关技术方法。
图1A、1B、1C和1D是横截面视图，每个图表示形成相关技术PDP电介质层的示例性方法。
图1A表示通过使用网120的筛网印刷技术，在上部基材100上制备和涂覆包含玻璃粉末的膏状组合物130，在上部基材100上形成了透明电极(未示出)和总线电极110。
然后，如图1B所示，干燥和塑化涂覆的膏状组合物130，以除去有机组分和烧结玻璃粉末，由此形成第一成膜材料层140。
然后，如图1C所示，将包括第二成膜材料层的印刷电路基板150转移到其上已形成第一成膜材料层140的上部基材100上。
最后，如图1D所示，塑化印刷电路基板150，以除去有机组分和烧结玻璃粉末，由此形成电介质层160。
如上所述，在用于形成电介质层160的相关技术方法中，通过在使用筛网印刷技术涂覆膏状组合物130之后，转移印刷电路基板150来形成电介质层160。
因此，相关技术制造方法复杂，制造时间长，制造PDPs的成本高。
而且，由两步形成电介质层，在第一成膜层140和第二成膜层之间可能形成空洞或裂缝。而且，电介质层160的厚度可能不均匀。
发明概述本发明的目的是克服相关技术的缺点。
本发明部分涉及用于形成电介质层的膏状组合物和高耐用性印刷电路基板，以及用于形成PDP电介质层的方法。可通过将印刷电路基板转移到电极上来制造电介质层，以产生具有良好耐高温和高压性的产品，由此减少加工时间和形成较好的电介质层。
本发明部分提供用于形成电介质层的膏状组合物和印刷电路基板，及用于形成PDP电介质层的方法，其中可通过优化将印刷电路基板转移到基材上的工艺条件，可制造没有缺陷和具有均匀厚度的电介质层。
应该理解，本发明的上述一般描述和以下详细描述是示例性的和解释性的，意图提供本发明所要求保护内容的进一步说明。
附图简述包括附图以提供本发明的进一步理解，附图结合在本申请中并构成本申请的一部分，
本发明的实施方案，并与说明书一起用来解释本发明的原理。
在附图中图1A、1B、1C和1D是横截面视图，各个图表示形成相关技术显示面板电介质层的方法；图2表示根据本发明的一个优选实施方案，等离子显示的横截面视图；图3表示根据本发明的一个优选实施方案，用于形成电介质层的印刷电路基板的横截面视图；图4A和4B表示横截面视图，每个图说明图3印刷电路基板的剥离力；图5A和5B说明图2的电介质层，其中图5A说明在最优范围内使用印刷电路基板，图5B说明在最优范围外使用印刷电路基板；图6A、6B和6C是横截面视图，每个图说明用于制造图2的等离子显示面板的方法；和图7A和7B说明用于制造图2的等离子显示面板的基材，其中图7A表示在最优工艺条件范围内形成的电介质层，图7B表示在最优工艺条件范围外形成的电介质层。
发明详述以下将参考附图详细描述本发明的实施方案。
根据本发明的一个优选实施方案，用于形成电介质层的膏状组合物包含约50wt％～70wt％的PbO基玻璃粉末；约15wt％～25wt％的粘合剂树脂；约0.1wt％～2wt％的分散剂；约0.1wt％～5wt％的增塑剂和约10wt％～30wt％的溶剂。
根据本发明的优选实施方案，用于形成电介质层的印刷电路基板由支撑膜和成膜材料层形成，成膜材料层通过将膏状组合物施涂到支撑膜上而制备，该膏状组合物包含PbO基玻璃粉末、粘合剂树脂、分散剂和溶剂。
根据本发明的优选实施方案，用于形成PDP电介质层的方法包括(a)制备由成膜材料层组成的印刷电路基板，成膜材料层通过将膏状组合物施涂到支撑膜上而形成，该膏状组合物包含PbO基玻璃粉末、粘合剂树脂、分散剂、增塑剂和溶剂；(b)通过使用加热辊，将印刷电路基板的成膜材料层转移到具有电极的基材上；和(c)烧结被转移到基材上的成膜材料层。
根据本发明用于形成电介质层的膏状组合物和印刷电路基板，以及用于形成PDP电介质层的方法，可将高耐用性印刷电路基板转移到电极的边缘，产生良好耐高温和耐高压性的产品，由此减少加工时间和制造较好的电介质层。
以下结合附图的描述将更清楚地理解本发明。
图2表示根据本发明的一个优选实施方案PDP的横截面视图。图2表示被分为上部板200和下部板300的PDP结构。
在上部板200上，在玻璃基材210(下文指的是“上部基材”)的下侧面上形成透明电极220、总线电极230、上部电介质层240和保护层250。
透明电极220由透明导电材料制成，如铟锡氧化物(ITO)或铟锌氧化物(IZO)，以传送由放电室产生的光。
在透明电极220上形成总线电极230，以降低透明电极220的线电阻。
总线电极230由高导电率的银(Ag)糊剂制成。由于总线电极230由高导电率材料制成，它们降低了低导电率透明电极的驱动电压。
直接接触总线电极230的上部电介质层240由PbO基玻璃制成，以避免与总线电极230的化学反应。
上部电介质层240限制放电电流以保持GLOW放电，在等离子放电期间产生的电荷沉积到上部电介质层240上。
保护层250防止等离子放电期间的溅射损害上部电介质层240，并增加次级电子的放电效率。保护层250可由氧化镁(MgO)制成。
在PDP的下部板300上，在下部基材310的上表面上形成玻璃基材310(下文指的是“下部基材”)和寻址电极320、下部电介质层330、壁340和发光层350。
寻址电极320置于每个放电室的约中心位置。寻址电极320的线性宽度为约70～80μm。
在下部基材310的整个表面和寻址电极320上形成下部电介质层330，下部电介质层330保护寻址电极320。
壁340置于下部电介质层330的顶部上离寻址电极320预定的距离处，并且壁340形成在垂直方向上更长。壁340用于保持放电距离和防止邻近放电室间的电学和光学干扰。
发光层350形成在壁340的两个侧面上和下部电介质层330的上表面上。在等离子放电期间产生的紫外光激发发光层350，产生红色(R)、绿色(G)或蓝色(B)可见光。
现在将详细描述PDP的发光机理。
当足以产生等离子体的附加电压被施加到寻址电极320上时，透明电极220和总线电极230之间的预定电压(在电压界限内)在透明电极220和总线电极230之间形成等离子体。一定量的自由电子存在于气体中，当向气体施加电场时，力(F＝q·E)作用在自由电子上。
如果这些被力作用的电子获得的能量(第一电离能)足以除去最外层轨道中的电子，它们电离气体，气体中产生的离子和电子被电磁力移动到两个电极上。尤其是，当离子与保护层250碰撞时，产生次级电子，次级电子有助于产生等离子体。
由此，高电压产生初始放电，但是一旦放电引发，电子密度增加时可使用较低电压。
PDP室中提供的气体通常是惰性气体，如Ne、Xe、He等。尤其是，当Xe处于半稳定状态时，产生波长为约147～173nm的紫外光，并将紫外光施加到发光层350上，以放出红色、绿色或蓝色可见光。
根据衬垫放电室发光剂的种类，确定从每个放电室放出的可见光的颜色，从而每个放电室变成表示红色、绿色或蓝色的子象素。
此外，每个放电室的颜色由从三个子象素放出的光的组合来控制。在此示例性PDP的情况下，在产生等离子体时控制每个放电室的颜色。
如上所述产生的可见光通过上部基材210放出到室的外面。
以下将描述用于形成上部电介质层240和下部电介质层330的组合物和方法。为了方便，上部电介质层240(下文指的是“电介质层”)作为例子进行描述。
图3表示根据本发明的优选实施方案，用于形成电介质层的印刷电路基板的横截面视图。图4A和4B是说明图3印刷电路基板剥离力的横截面视图。图5A和5B说明图2的电介质层，其中图5A说明在最优性质范围内使用印刷电路基板，图5B说明在最优性质范围外使用印刷电路基板。
图3表示印刷电路基板400是用于形成PDP组件(特别是电介质层240)合适基板。印刷电路基板400包括成膜材料层420，通过在支撑膜410上涂覆和干燥膏状组合物240(其将形成电介质层)而形成成膜材料层420。在成膜材料层420上形成保护层430。支撑膜410和保护层430都能够从成膜材料层420上剥离。
支撑膜410优选是具有优良热阻性和抗溶剂性以及柔韧性的树脂膜。由于支撑膜410的柔韧性，可通过使用滚筒涂料器、刮刀涂料器、照相凹板式涂敷、麦耶棒(meyer rod)等来涂覆膏状组合物。因此，成膜材料层420可被制成具有均匀的厚度，并可以卷状形式储存。
成膜材料层420通过塑化变成电介质层240。膏状组合物被涂覆在支撑膜410上，用于形成成膜材料层420，膏状组合物包含玻璃粉末、粘合剂树脂、分散剂、增塑剂和溶剂。优选地，膏状组合物也包含消泡剂和匀涂剂。
优选的是，膏状组合物包含约50wt％～70wt％的PbO基玻璃粉末；约15wt％～25wt％的粘合剂树脂；约0.1wt％～2wt％的分散剂；约0.1wt％～5wt％的增塑剂；约10wt％～30wt％的溶剂；约1wt％或以下的消泡剂和约1wt％或以下的匀涂剂。更优选地，组合物包含约0.01～1wt％的消泡剂和约0.01～1wt％的匀涂剂。
PbO基玻璃优选用作玻璃粉末。而且，可使用硼硅酸铅玻璃或硼硅酸盐玻璃。
粘合剂树脂可为甲基丙烯酸树脂或丙烯酸树脂，但是甲基丙烯酸树脂是优选的，因为它具有低分解点。
分散剂是为了增加玻璃粉末的分散力而加入的组分，由此防止玻璃颗粒沉淀在成膜材料层420上。聚胺酰胺化合物可用作分散剂。
增塑剂是为了通过增加组合物的塑性，在高温下容易成形而加入的组分。增塑剂可为邻苯二甲酸酯、酯如DOA(己二酸二辛酯)、DOZ(壬二酸二辛酯)或其混合物。
优选的是，溶剂具有与无机颗粒的亲和力和对粘合剂树脂良好的溶解性，足以对膏状组合物提供合适的粘度。也优选的是，当干燥时溶剂容易蒸发。溶剂可为甲苯、PGME(丙二醇单甲醚)、EGMEA(乙二醇单甲醚乙酸酯)、PGMEA(丙二醇单乙醚乙酸酯)、EA(乙酸乙酯)、BA(乙酸丁酯)、CYC(环己酮)、MEK(甲基乙基酮)或丙酮的一种或其混合物。而且，可使用任何合适的溶剂或溶剂混合物。
加入消泡剂以除去泡沫，消泡剂可选自烃、乙基己醇或其混合物。烃优选为C6-C24的直链烃或支链烃。
加入匀涂剂以增加成膜材料层420的均匀性，匀涂剂可为聚羟基羧酸酰胺或丙烯酸酯的至少一种。
包括膏状组合物的印刷电路基板强度为约100gf/mm2～500gf/mm2；伸长率为约100％～2000％；粘合力为约10gf～100gf；剥离力为约1gf/mm2～30gf/mm2，残余溶剂的含量为约0.2％～2％。
剥离力表示保护膜430从成膜材料层420上剥离的力。如图4A所示，在用于形成电介质层240的方法中，在保护膜430的一端从成膜材料层420上剥离之后的几秒钟，由于成膜材料层420的粘着性，与保护膜接触的成膜材料层420的部分A被粘附到保护膜430上，并被向上拉伸。
由此，当印刷电路基板400被转移到上部基材210上时，成膜层的部分A伸出，如图4B所示。为了形成具有均匀厚度的成膜材料层420，部分A的高度应为5μm或以下。如果部分A的高度超过5μm，部分A中的电介质层240的性质可能变差。
如果如上所述，剥离力为1gf/mm2～30gf/mm2，部分A的高度变为5μm或以下。
当印刷电路基板400的强度、伸长率和残余溶剂的含量在上述范围内时，可通过将印刷电路基板400转移到上部基材210上的方法来形成电介质层240，上部基材210上形成了总线电极230。为了保证电介质层240可用到总线电极230的边缘上，并且为了不引起印刷电路基板400的任何变形，在高温和高压下进行制造过程。
当通过使用具有上述性质范围的印刷电路基板400形成电介质层240时，如图5A所示，在总线电极230的边缘附近没有产生气泡，并且在印刷电路基板中没有发生变形。
此外，当通过使用在上述范围外的印刷电路基板400形成电介质层240时，如图5B所示，在电介质层240中观察到很多气泡，并且印刷电路基板400发生了变形。
实施例以下将详细描述由本发明的膏状组合物形成的印刷电路基板的实验结果。
表1表示根据实施例1、2和3的膏状组合物的组分比。表2表示由具有表1组分比的膏状组合物制成的印刷电路基板的性质。
表1
表2
实施例1的膏状组合物包括60wt％的玻璃粉末、18wt％的粘合剂树脂、1wt％的分散剂、3wt％的增塑剂、1wt％的消泡剂、1wt％的匀涂剂和16wt％的溶剂。
实施例2的膏状组合物包括63wt％的玻璃粉末、20wt％的粘合剂树脂、1.3wt％的分散剂、3wt％的增塑剂、0.1wt％的消泡剂、0.1wt％的匀涂剂和12.5wt％的溶剂。
实施例3的膏状组合物包括64wt％的玻璃粉末、22wt％的粘合剂树脂、2wt％的分散剂、2wt％的增塑剂和10wt％的溶剂。
在实施例1、2和3中，粉末是PbO基玻璃粉末，粘合剂树脂是甲基丙烯酸或丙烯酸树脂，分散剂是聚胺酰胺基物质，增塑剂是邻苯二甲酸酯基物质，消泡剂是乙基己醇，匀涂剂是丙烯酸酯，溶剂是甲苯或PGME。
透射率指的是在550nm波长时的透射。实施例1～3的透射率都超过60％。
分散性指的是膏状组合物的分散程度，由是否产生粉末的凝结来确定。实施例1～3都表现出好的分散性。
测量耐电压以确定产生气泡的量，当气泡量增加时，耐电压降低。实施例1～3表现出≥4.0kV或≥3.5kV的耐电压，这可认为是好的。
实施例1～3的强度为200～450gf/mm2，这是在期望的范围内。
实施例2表现出1000或以下的最大伸长率百分比，证实了它也在期望的范围内。
实施例1～3表现出的粘合力最小值为10gf、最大值为70gf，这是在期望的范围内。
实施例1表现出20gf/mm2的最大剥离力，这显然是在期望的范围内。
实施例1～3中残余溶剂含量等于或小于1％，这很好地落在期望的范围内。
如上所述，由具有这些组分比的膏状组合物制成的印刷电路基板表现出实际用于电介质层240中的合适性质。
现在将描述用于形成PDP上部电介质层的方法。
图6A、6B和6C是说明用于制造PDP的方法的横截面视图。图7A和7B说明用于制造PDP的基材，其中图7A说明在最优范围内的工艺条件下形成的电介质层，图7B表示在最优范围外的条件下形成的电介质层。
如图6A所示，将印刷电路基板400转移到上部基材210上，在上部基材210上已经形成了透明电极和总线电极(未示出)。
为此，将保护膜430从成膜材料层420的表面上剥离，然后将印刷电路基板400放在上部基材210上，从而成膜材料层的表面与基材210的表面接触。
然后，如图6B所示，加热辊500沿印刷电路基板400移动，以进行热压粘合。
通过上述方法，将在支撑膜410上形成的成膜材料层420转移到上部基材210上。对于最优工艺条件，加热辊的温度为50℃～100℃，加热辊的压力为2kgf/cm2～10kgf/cm2，成膜材料层420与上部基材210之间的距离应当保持在2mm或以下。而且，优选的是在40℃～100℃的温度下预加热上部基材。
然后，如图6C所示，将支撑膜410从成膜材料层420剥离，接着塑化成膜材料层420以形成电介质层240。
如图7A所示，表明在最优工艺条件下制造的电介质层240在总线电极230的边缘附近包含较少气泡。
但是，如图7B所示，在最优工艺条件外形成的电介质层240在总线电极230的边缘附近包含许多气泡。
如上所述，本发明的许多优点之一在于，根据本发明用于形成电介质层的膏状组合物和印刷电路基板，以及用于形成PDP电介质层的方法，通过使用该方法以形成电介质层，可提供优良的电介质层，并减少加工时间，其中通过将高耐用性印刷电路基板转移到基材上每个电极的边缘上，来形成电介质层。产品具有良好耐高温和耐高压性。
本发明的另一优点源于，用于形成电介质层的印刷电路基板和形成PDP电介质层的方法可优化将印刷电路基板转移到基材上的工艺条件，由此提供具有均匀厚度且无缺陷的电介质层。
为了解释性目的已描述了本发明的优选实施方案，本领域技术人员能够理解各种改进、增加和替换是可能的，并不偏离所附权利要求中公开的本发明的范围和实质。
权利要求
1.一种用于形成电介质层的膏状组合物，包括约50wt％～70wt％的PbO基玻璃粉末；约15wt％～25wt％的粘合剂树脂；约0.1wt％～2wt％的分散剂；约0.1wt％～5wt％的增塑剂；和约10wt％～30wt％的溶剂。
2.权利要求1的膏状组合物，还包括约1wt％或以下的消泡剂；和约1wt％或以下的匀涂剂。
3.权利要求2的膏状组合物，其中消泡剂是烃、乙基己醇或其混合物。
4.权利要求2的膏状组合物，其中匀涂剂是聚羟基羧酸酰胺基匀涂剂或含丙烯酸酯的匀涂剂。
5.权利要求1的膏状组合物，其中粘合剂树脂是甲基丙烯酸树脂、丙烯酸树脂或其混合物。
6.权利要求1的膏状组合物，其中分散剂是聚胺酰胺基物质。
7.权利要求1的膏状组合物，其中增塑剂是邻苯二甲酸酯基增塑剂、己二酸二辛酯、壬二酸二辛酯、酯基增塑剂或其混合物。
8.权利要求1的膏状组合物，其中溶剂是至少一种选自甲苯、丙二醇单甲醚、乙酸丁酯、环己酮和甲基乙基酮的溶剂。
9.用于形成电介质层的印刷电路基板，包括支撑膜；和成膜材料层，通过将膏状组合物施涂到支撑膜上制备，该膏状组合物包括PbO基玻璃粉末、粘合剂树脂、分散剂和溶剂。
10.权利要求9的印刷电路基板，还包括保护成膜层表面的保护膜。
11.权利要求9的印刷电路基板，其中粘合剂树脂是甲基丙烯酸树脂、丙烯酸树脂或其混合物。
12.权利要求9的印刷电路基板，其中分散剂是聚胺酰胺基物质。
13.权利要求9的印刷电路基板，其中增塑剂是邻苯二甲酸酯基增塑剂、己二酸二辛酯、壬二酸二辛酯、酯基增塑剂或其混合物。
14.权利要求9的印刷电路基板，其中溶剂是一种或多种选自甲苯、丙二醇单甲醚、乙二醇单甲醚乙酸酯、丙二醇单乙醚乙酸酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、环己酮、丙酮和甲基乙基酮的溶剂。
15.权利要求9的印刷电路基板，还包括消泡剂；和匀涂剂。
16.权利要求15的印刷电路基板，其中消泡剂是至少一种选自烃和乙基己醇的物质。
17.权利要求15的印刷电路基板，其中匀涂剂是聚羟基羧酸酰胺基匀涂剂、丙烯酸酯匀涂剂或其混合物。
18.权利要求15的印刷电路基板，其中膏状组合物包含约1wt％或以下的消泡剂；和约1wt％或以下的匀涂剂。
19.权利要求9的印刷电路基板，其中膏状组合物包含约50wt％～70wt％的PbO基玻璃粉末；约15wt％～25wt％的粘合剂树脂；约0.1wt％～2wt％的分散剂；约0.1wt％～5wt％的增塑剂；和约10wt％～30wt％的溶剂。
20.权利要求9的印刷电路基板，其中印刷电路基板具有约100gf/mm2～500gf/mm2的强度；约100％～2000％的伸长率百分比；约10gf～100gf的粘合力；和约1gf/mm2～30gf/mm2的剥离力，其中印刷电路基板中残余溶剂的含量为约0.2％～2％。
21.一种用于形成PDP电介质层的方法，包括(a)制备包括成膜材料层的印刷电路基板，成膜材料层通过将膏状组合物施涂到支撑膜上形成，该膏状组合物包含PbO基玻璃粉末、粘合剂树脂、分散剂、增塑剂和溶剂；(b)通过使用加热辊将印刷电路基板的成膜材料层转移到具有电极的基材上；和(c)烧结被转移到基材上的成膜材料层。
22.权利要求21的方法，还包括除去支撑膜。
23.权利要求21的方法，还包括在约40℃～100℃的温度下预加热基材。
24.权利要求21的方法，其中在步骤(b)中，加热辊的温度为约50℃～100℃。
25.权利要求21的方法，其中在步骤(b)中，印刷电路基板与基材间的距离等于或小于约2mm。
26.权利要求21的方法，其中在步骤(b)中，由加热辊施加到印刷电路基板上的压力为约2kgf/mm2～10kgf/mm2。
27.权利要求21的方法，其中膏状组合物包含约50wt％～70wt％的PbO基玻璃粉末；约15wt％～25wt％的粘合剂树脂；约0.1wt％～2wt％的分散剂；约0.1wt％～5wt％的增塑剂；和约10wt％～30wt％的溶剂。
全文摘要
优化的膏状组合物和印刷电路基板形成等离子显示面板的电介质层。等离子显示面板这样形成(a)制备成膜材料层的印刷电路基板，成膜材料层通过将膏状组合物施涂到支撑膜上形成，该膏状组合物包含PbO基粉末、粘合剂树脂、分散剂、增塑剂和溶剂；(b)通过使用加热辊将印刷电路基板的成膜材料层转移到具有电极的基材上；和(c)烧结被转移到基材上的成膜材料层。结果是，以最短加工时间形成优良的电介质层，并且电介质层具有良好的耐高温和耐高压性。
文档编号C03C8/16GK1956620SQ20051004882
公开日2007年5月2日 申请日期2005年12月30日 优先权日2005年10月25日
发明者金荣勋, 李恩泰 申请人:Lg电子株式会社