專利名稱：：平版印刷用電極組合物、制備電極的方法及等離子體顯示屏的制作方法平版印刷用電極組合物、制備電極的方法及等離子體顯示屏
技術領域：
概括地說，本發(fā)明涉及用于通過平版印刷來制備電極的組合物，具體涉及等離子體顯示屏(PDP)的前基板和后基板的匯流電極和尋址電極的制備,更具體地，涉及用于平版印刷的電極組合物，該組合物包括導電材料、玻璃化轉變溫度為-50。C-5。C的有機粘結劑、玻璃粉和溶劑。
背景技術：
：近來，PDP，一種平板顯示器，與LCD和背投電視激烈竟爭的同時，市場份額增長快速。具體來說，典型的是交流(AC)型PDP,其構成包括由透明電極(維持電極)、匯流電極和用于覆蓋上述電極的介電層組成的前玻璃基板，以及與前玻璃基板相對的具有單元結構的后玻璃基板，該單元結構由尋址電極、介電層、障壁和熒光粉組成，上述兩塊基板的電極相互正交排列。通過在兩塊基板的電極間施加電壓，在單元內(nèi)產(chǎn)生放電從而發(fā)出紫外光，然后紫外光用于激發(fā)由障壁界定的單元內(nèi)的熒光粉，從而產(chǎn)生發(fā)光現(xiàn)象。在上述屏結構中，由各單元發(fā)出的紅、綠和藍(RGB)熒光組合得到的圖像在布置有所述電極的前基板表面的后面被識別。此外，為了改善由此顯示的圖像質(zhì)量(對比度)，已知的方法是在透明電極和匯流電極之間形成黑電極，使得相應于顯示表面的前基板的匯流電極阻擋來自背面的識別。板的整個表面上，進行光刻以僅曝光和顯影所需部分，然后進行煅燒工藝，/人而制纟尋電極。但是，使用光刻的常規(guī)方法是不利的，因為所有部分，包括不需要的部分都被印刷，然后這些不需要的部分通過顯影去除，從而增加了高價材料的浪費并增加了制造成本。并且，因為上述電極是通過印刷、干燥、曝光、顯影和煅燒等一系列工藝制備的，不理想地延長了工藝時間周期。此外，在絲網(wǎng)印刷時，所用的金屬和聚酯絲網(wǎng)掩模會隨時間變大變形，從而印刷的膜厚變得不均勻。為了解決上述問題，盡管已提議使用噴墨印刷工藝或膜轉移工藝，但由于材料成本高、工藝量大及設備昂貴等缺點，目前具有技術局限性。例如，在噴墨印刷的情況下，用于噴墨印刷的油墨要用昂貴的納米尺寸的導電粉末來制備，這需要復雜的制備工藝和高昂制備成本。另外，通過噴墨印刷制備電極時，不能獲得精細圖案的精度和足夠的厚度。此外，在膜轉移工藝的情況下，感光電極組合物被涂布在膜上，轉移至基板上，曝光，然后顯影，從而在基板上形成電極圖案，采用該方法是為了減輕諸如有限的絲網(wǎng)掩模的精度和工藝時間周期長等缺陷，但是在降低高價材料的浪費程度上存在局限性。因此，為了克服上述問題，本發(fā)明公開一種通過平版印刷涂布到基板上的組合物，這樣只進行印刷、干燥和煅燒工藝，從而工藝數(shù)量比常規(guī)工藝數(shù)量少，且只印刷必需部分因而可重復地形成精細電極圖案而不浪費高價材料。
發(fā)明內(nèi)容技術方案因此，本發(fā)明針對相關領域出現(xiàn)的上述問題而提出，且本發(fā)明的目的是提供一種通過平版印刷能形成精細圖案的組合物，從而實現(xiàn)具有高功效且其制造廉價的PDP。本發(fā)明的又一個目的是提供使用上述組合物制備的電極和包括該電極的PDP。為了實現(xiàn)上迷目的，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，本發(fā)明提供一種用于平版印刷的組合物，該組合物包括導電材料、玻璃化轉變溫度在-50。C-5。C的有機粘結劑、玻璃粉和溶劑。根據(jù)本發(fā)明的又一方面，本發(fā)明提供一種制備電極的方法，該方法包括a)制備本發(fā)明的組合物，b)將a)中制備的組合物裝到凹印輥(gravureroll)的凹槽內(nèi)，c)將上述組合物從凹印輥的凹槽轉印到由硅橡月交制成的橡皮布輥(blanketroll)上，d)將上述組合物從橡皮布輥轉印到玻璃基板上，以及e)干燥和煅燒轉印到玻璃基板上的組合物。根據(jù)本發(fā)明的又一方面，本發(fā)明提供一種使用上述方法制備的電極和包括該電極的PDP。發(fā)明的公開以下，將對本發(fā)明進行詳細說明。根據(jù)本發(fā)明，上述電極組合物通過平版印刷涂布在PDP的前基板和后基板上，從而可重復形成精細圖案，所述圖案隨后通過諸如煅燒等熱處理形成電極。因而，參照附圖，首先說明平版印刷工藝。本發(fā)明的平版印刷工藝(offsetprocess)分成兩步，即轉移工藝(offprocess)和印刷工藝(setprocess)。在轉移工藝之前，將本發(fā)明的組合物14裝填到形成有1050mm深的具有50-150mm線寬的精細圖案的凹印輥11中，然后為刮掉從凹印輥溢出的組合物用金屬刮刀12進行刮除工藝。隨后，進行轉移工藝將橡皮布輥15在裝有組合物的凹印輥11上持續(xù)壓滾，使得上述組合物從凹印輥11的凹槽轉印到由硅橡膠形成的橡皮布輥15的表面上。然后，進行印刷工藝將由硅橡膠制成的橡皮布輥15在玻璃基板17上壓滾，以將組合物從硅橡膠橡皮布的表面轉印到玻璃基板表面上。本發(fā)明旨在提供適用于平版印刷的電極組合物，因而在平版印刷工藝中，凹印輥的凹槽中的組合物被均勻地轉移到硅橡膠橡皮布上而不產(chǎn)生圖案突出或線條破損，隨后轉印到硅橡膠橡皮布上的組合物優(yōu)選以精細電極圖案的形式轉印至玻璃基板上，而不殘留在橡皮布上。最后，本發(fā)明用于平版印刷的電極組合物包括a)5095wt。/。的導電材料，b)120wt。/。的有機粘結劑，和c)l20wt。/。的玻璃粉，其余為溶劑。作用，且是選自由金、柏、釔、銀、銅、鋁、鎳和它們的合金構成的組中的至少一種導電材料，所述導電材料為具有0.1~3mm,優(yōu)選0.5~2mm直徑的粉末。上述導電材料的用量為50~95wt%，且優(yōu)選6080wt。/。。當其用量低于50wt。/。時，難以保證電才及足夠的導電率。另一方面，當其用量超過95wt。/。時，在平版印刷時不能正常進行轉印工藝，且電極變得太厚。在本發(fā)明中，作為有機粘結劑，玻璃化轉變溫度為-50。C-5。C的聚合物樹脂是有用的。當上述有機粘結劑的玻璃化轉變溫度低于-50。C時，在轉移工藝和印刷工藝中形成大量圖案突起，而且使用壓縮空氣難以從轉印到玻璃基板上的圖案去除不必要的雜質(zhì)。另一方面，當所述溫度超過-5。C時，轉印到橡皮布上的組合物沒有粘附性，從而不易轉印到玻璃基板上。有機粘結劑的實例包括烯類不飽和單體和可與其共聚的另一種烯類不飽和單體的共聚物，諸如丙烯酸類樹脂、水性纖維素樹脂、聚乙烯醇樹脂、環(huán)氧樹脂、三聚氰胺樹脂和聚乙烯醇縮丁醛樹脂，它們可單獨或混合使用。該有機粘結劑的用量為1~20wt%，且優(yōu)選5~15wt%。當其用量低于lwt%時，在印刷和印刷工藝時難以進行轉印步驟，且易出現(xiàn)諸如銀粉等無機材料的沉降。另一方面，當其用量超過20wt。/。時，煅燒后電極表面產(chǎn)生許多孔，且電極的導電率降低。有機粘結劑優(yōu)選由以下通式1表示，且具有1,000~200,000范圍內(nèi)的重均分子量和20~250mgKOH/g的酸值通式1<formula>formulaseeoriginaldocumentpage8</formula>R,:H或CH3R2:烷基(C廣Cu)、烯丙基、芳基在本發(fā)明中，溶劑用于溶解有機粘結劑，且具有10030(TC的沸點，并優(yōu)選使用僅使硅橡膠橡皮布輕微溶脹的伯醇和仲醇。所述溶劑實例包括，但不限于異丙醇、2-乙基己醇、曱氧基戊醇、丁氧基乙醇、乙氧基乙氧基乙醇、丁氧基乙氧基乙醇、曱氧基丙氧基丙醇、甘油、乙二醇、甘油、Texanol、a-碎品醇、煤油、石油溶劑和二氬碎品醇。此外，在本發(fā)明中，可使用包括沸點為100~150。C的第一溶劑和沸點為20030CTC的第二溶劑的混合物。此時，在100~15(TC沸點的第一溶劑和200~300。C沸點的第二溶劑混合的情況下，它們的混合比優(yōu)選在1:9~9:1的范圍內(nèi)。該范圍的理由是如果該混合比低于1:9,在印刷工藝中難以將組合物轉印到基板上；另一方面，如果該混合比超過9:1，在刮除工藝中，由于很快變干，凹印輥上存在的組合物不能正常去除。本發(fā)明用來增加導電材料和基板之間的附著力的玻璃粉主要由氧化鉛、氧化鉍或氧化鋅組成，且具有300-60(TC的軟化點和200~500。C的玻璃化轉變溫度?？紤]到膜厚，玻璃粉優(yōu)選具有不大于5mm的直徑。玻璃粉的用量為l~20wt%，且優(yōu)選3~15wt%。當其用量4氐于lwt。/。時，煅燒工藝后電極圖案和電極基板之間的附著不牢。另一方面，當其用量超過20wt。/。時，導電材料或有機粘結劑的相對量降低，導致電極圖案的導電率和機械強度低。除了上述成分，本發(fā)明的組合物可進一步包括用于調(diào)節(jié)有機粘結劑溶解性的可溶于粘結劑溶液的增塑劑。易與上述有機粘結劑混合的增塑劑用于調(diào)節(jié)干燥性能。增塑劑的實例包括，但不限于鄰苯二曱酸酯，己二酸酯，磷酸酯，偏苯三酸酯，檸檬酸酯，環(huán)氧化合物，聚酯，甘油和具有高沸點的水性丙烯酸類化合物的單體、低聚物和三聚體。另外，在本發(fā)明中，需要時可進一步包括分散劑、粘度穩(wěn)定劑、消泡劑和偶聯(lián)劑。此外，本發(fā)明提供一種制備電極的方法。根據(jù)本發(fā)明，制備透明電極的方法包括a)制備本發(fā)明的組合物，b)將a)中制備的組合物裝填到凹印輥的凹槽中，c)將上述組合物從凹印輥的凹槽轉印到由硅橡月交形成的橡皮布輥上，d)將上述組合物從橡皮布輥轉印到玻璃基板上，以及e)干燥和煅燒轉印到玻璃基板上的組合物，從而形成所需電極。而且，本發(fā)明提供包括使用上述方法形成的電極的PDP。有益效果本發(fā)明提供用于平版印刷的電極組合物，使用該電極組合物制備電極的方法和包括該電極的PDP。根據(jù)本發(fā)明，為了實現(xiàn)PDP及其制造，提供用于平版印刷的電極組合物。使用這樣的組合物，可在PDP的前基板和后基板上快速制備電極，同時保證充分的導電率且可重復形成精細圖案。此外，可以只在所需部分形成電極，因此降低了昂貴的導電銀粉的使用，從而逐漸降低材料成本，進而使低費用制造PDP成為可能。圖1是表示使用本發(fā)明的組合物的平版印刷工藝的側視示意圖。11:凹印輥12:金屬刮刀14:本發(fā)明的組合物15:橡皮布輥17:玻璃基板具體實施例方式通過以下實施例可對本發(fā)明有更好的理解，這些實施例用于說明的目的，不應解釋為對本發(fā)明的限制。實施例1將17.5wt。/。包括60wt。/。的曱基丙烯酸-(曱基丙烯酸2-乙基己酯)-丙烯酸丁酯的共聚物樹脂的Texanol溶液、0.17wt。/。的粘度穩(wěn)定劑丙二酸、64wt%的銀粉和8.9wt。/。的玻璃粉混合、攪拌，其后使用陶覺三輥^/U圼合分散，然后在得到的組合物中再加入9.5wt。/。的曱氧基丙氧基丙醇作為稀釋溶劑以調(diào)節(jié)其粘度。實施例2將17.5wt。/o的包括60wty。的曱基丙烯酸-(曱基丙烯酸2-乙基己酯)-丙烯酸丁酯的共聚物樹脂的Texanol溶液、0.17wt。/。的粘度穩(wěn)定劑丙二酸、64wt%的銀粉和8.9wt。/。的玻璃粉混合、攪拌，其后使用陶乾三輥^U圼合分散，然后在得到的組合物中再加入9.5wt。/。的丁氧基乙醇作為稀釋溶劑以調(diào)節(jié)其粘度。實施例3將17.5wt。/。的包括60wt。/。的曱基丙烯酸-(曱基丙烯酸2-乙基己酯)-丙烯酸丁酯的共聚物樹脂的Texanol溶液、0.17wt。/。的粘度穩(wěn)定劑丙二酸、64wt%的銀粉和8.9wt。/。的玻璃粉混合、攪拌，其后使用陶瓷三輥機捏合分散，然后在得到的組合物中再加入9.5wtM的乙氧基乙氧基乙醇作為稀釋溶劑以調(diào)節(jié)其粘度。實施例4將17.5wt。/。的包括60wt。/。的曱基丙烯酸-(曱基丙烯酸2-乙基己酯)-丙烯酸丁酯的共聚物樹脂的丁氧基乙醇溶液、0.17wt。/o的粘度穩(wěn)定劑丙二酸、64wt。/。的銀粉和8.9wtQ/。的玻璃粉混合、攪拌，其后使用陶瓷三輥機捏合分散，然后在得到的組合物中再加入9.5wt。/。的丁氧基乙醇作為稀釋溶劑以調(diào)節(jié)其粘度。對比例1將17.5wt。/。的包括60wt。/。的曱基丙烯酸-甲基丙烯酸甲酯共聚物樹脂的texanol溶液、0.17wt。/。的粘度穩(wěn)定劑丙二酸、64wt。/。的銀粉和8.9wt。/o的玻璃粉混合、攪拌，其后使用陶覺三輥機捏合分散，然后在得到的組合物中再加入9.5wt。/。的二丙二醇曱醚作為稀釋溶劑以調(diào)節(jié)其粘度。為了評價，在具有高熔點的14cmxl4cm大小的玻璃基板上，使用平版印刷機將實施例1~3和對比例1的各組合物涂布形成電極圖案，然后將涂有組合物的基板放入紅外帶式爐中于IO(TC保持IO分鐘以將其干燥。其后，觀察轉移工藝后在橡皮布上的轉印狀態(tài)，印刷工藝后在基板上的轉印狀態(tài)，以及在橡皮布上的組合物的殘留情況。然后，將上述基板在56(TC煅燒20分鐘觀察其圖案形狀并測量其電阻。其結果在下表l中給出。評價標準1.轉移工藝優(yōu)無圖案突出且無線條破損良輕微產(chǎn)生圖案突出和線條破損差大量產(chǎn)生圖案突出和線條破損2.印刷工藝優(yōu)無圖案突出且無線條破損良輕微產(chǎn)生圖案突出和線條破損差大量產(chǎn)生圖案突出和線條破損3.印刷工藝后在橡皮布上的殘留優(yōu)無殘留良少量殘留差大量殘留4.煅燒后的電極形狀優(yōu)電極頂部為圓形且底部無殘留良電極頂部為圓形且底部有殘留差電極頂部為尖角且底部有殘留表1<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>(◎:優(yōu)，o:良，x:差)如表l所示，在實施例14中，所有評價項目都得到良好的結果。在對比例1中，對于印刷工藝、橡皮布上的殘留情況及煅燒后電極形狀的評價結果是差。工業(yè)適用性本發(fā)明公開一種通過平版印刷涂布到基板上的組合物，這樣可只進行印刷、干燥和煅燒工藝，因而工藝數(shù)量比常規(guī)工藝數(shù)量少，且只印刷必需部分從而可重復地形成精細電極圖案而不浪費高價材料。盡管出于說明的目的，已公開本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，本領域技術人員應理解，在不背離所附權利要求書要求的本發(fā)明的范圍和精神的情況下，可進行各種修改、增加和替換。'權利要求1、一種用于平版印刷的電極組合物，包括a)導電材料，b)有機粘結劑，和c)玻璃粉，以及溶劑，其中所述有機粘結劑的玻璃化轉變溫度為-50℃～-5℃。2、如權利要求1所述的組合物，包括a)50~95wt。/。的所述導電材料；b)1~20wt。/。的所述有機粘結劑；以及c)1~20wt。/。的所述玻璃粉，其余為所述溶劑。3、如權利要求1所述的組合物，其中所述有機粘結劑由以下通式1表示通式1,,、~^>CH2—CH-)~Ri:H或CH3R2:C廣d2烷基、烯丙基、芳基。4、如權利要求3所述的組合物，其中所述有機粘結劑具有1,000-200,000范圍內(nèi)的重均分子量和20~250mgKOH/g的酸值。5、如權利要求1所述的組合物，其中所述溶劑包括混合在一起的至少一種具有100~150。C沸點的第一溶劑和至少一種具有20030(TC沸點的第二溶劑。6、如權利要求5所述的組合物，其中所述具有100~150。C沸點的第一溶劑和所述具有200~300。C沸點的第二溶劑以1:9~9:1的混合比混合。7、如權利要求1所述的組合物，其中所述玻璃粉具有300600。C的軟化點和200~50(TC的玻璃化轉變溫度。8、如權利要求1所述的組合物，進一步包括選自由鄰苯二曱酸酯，己二酸酯，磷酸酯，偏苯三酸酯，檸檬酸酯，環(huán)氧化合物，聚酯，甘油和具有高沸點的水性丙烯酸類化合物的單體、低聚物和三聚體構成的組中的至少一種增塑劑。9、如權利要求1所述的組合物，進一步包括選自由分散劑、粘度穩(wěn)定劑、消泡劑和偶聯(lián)劑構成的組中的至少一種助劑。10、一種制備電^^的方法，包括a)制備權利要求1~9中任意一項所述的組合物；b)將a)中制得的組合物裝填到凹印輥的凹槽內(nèi)；c)將所述組合物從凹印輥的凹槽轉移到由硅橡膠形成的橡皮布輥上；d)將所述組合物從橡皮布輥轉印到玻璃基板上；以及e)千燥和煅燒轉印到玻璃基板上的組合物。11、一種等離子體顯示屏，包括用權利要求IO所述的方法制備的電極。全文摘要本發(fā)明公開一種用于平版印刷的電極組合物，所述組合物包括導電材料、有機粘結劑、玻璃粉和溶劑，一種使用所述組合物制備電極的方法以及包括所述電極的等離子體顯示屏。由于使用了玻璃化轉變溫度為-50℃～-5℃的有機粘結劑，本發(fā)明的組合物可呈現(xiàn)優(yōu)異的轉印性能。此外，當在等離子體顯示屏的前基板和后基板上制備精細電極圖案時，能快速且可重復地形成該電極圖案。文檔編號H01J9/02GK101506929SQ200680055544公開日2009年8月12日申請日期2006年12月21日優(yōu)先權日2006年8月24日發(fā)明者岡本珍范,沈在俊,鄭名成,金永錫申請人:第一毛織株式會社