KR100749609B1 - 도전성 폴리머를 함유한 감광성 수지 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 도전성 폴리머를 함유한 감광성 수지 조성물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 플라스마 디스플레이 패널(plasma display panel, 이하 PDP라 함.) 제조에 이용되는 후막 조성물에 도전성 폴리머를 함유시킴으로써 정전기의 방전을 촉진시켜 정전기 방전 현상에 의한 후막 조성물의 손상을 방지할 수 있는 PDP 후막 제조용 감광성 수지 조성물로서, 본 발명에 따른 수지 조성물을 사용함으로써 PDP 유리 기판의 대형화에 수반하여 PDP 제조 공정 상의 대전과 관련된 불량율을 크게 저감시키는 효과를 가져올 수 있다.

플라스마 디스플레이 패널, 도전성 폴리머, 감광성 수지 조성물, 정전기 방전, 도전 성분.

Description

도전성 폴리머를 함유한 감광성 수지 조성물{Photosensitive Resin Composition Having Conductive Polymer}

본 발명은 도전성 폴리머를 함유한 감광성 수지 조성물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 플라스마 디스플레이 패널(plasma display panel, 이하 PDP라 함.) 제조에 이용되는 후막 조성물에 도전성 폴리머를 함유시킴으로써 정전기의 방전을 촉진시켜 정전기 방전 현상에 의한 후막 조성물의 손상을 방지할 수 있는 감광성 수지 조성물에 관한 것이다.

PDP는 기체 방전시에 발생하는 플라즈마로부터 나오는 빛을 이용하여 문자 또는 그래픽을 표시하는 소자이다. PDP는 현재 활발히 연구되고 있는 LCD(liquid crystal display), FED(field emission display), ELD(Electroluminescence display)와 같은 여러 분야의 평판형 디스플레이 중에서도 대형화에 가장 적합한 장점을 가지고 있다.

PDP는 40 인치 이상의 대형화가 가능하고, 방전에서 형성되는 자외선이 형광막을 자극하여 가시광을 발광시키는 포토 루미네슨스(photoluminescence) 메카니즘을 이용하기 때문에 CRT 수준의 칼라화가 가능하며, 자기 발광형 표시소자(self- emissive display)로서 160。 이상의 넓은 시야각을 갖는 등 다른 평탄 소자에서 찾아볼 수 없는 고유한 장점을 많이 가지고 있어 차세대 고선명 벽걸이 TV, TV와 PC의 기능이 복합화된 멀티미디어(multimedia)용 대형 표시장치로서 유력시되고 있어 최근 들어 이에 대한 관심이 고조되고 있다.

PDP의 구조는 AC형 PDP를 예로 들면, 통상 투명 전극(유지 전극) 및 버스 전극과 이를 감싸고 있는 유전체 층으로 구성된 전면판으로 불리는 유리 기판과 어드레스 전극, 유전체층, 격벽, 형광체로 구성되어 있는 셀 구조를 가지는 배면판으로 불리는 유리 기판을, 양면의 전극이 직교 하도록 배치한 것이다.

상기와 같은 방법으로 형성되는 PDP는 최근 생산성의 개선, 패널 단가 절감을 위해서 한 장의 유리 기판의 면적을 크게 해 다수의 패널을 한 번에 제조하는 다면취의 방법이 널리 이용되고 있다.

이에 따라 제조 공정 중 발생하는 대전량도 패널 크기에 비례하여 증가하고 있기 때문에 종래에 사용되는 이오나이저 등의 정전기 제거 장치로는 한계에 달해 완벽하게 정전기를 제거 할 수 없어 정전기의 대전 및 방전에 의한 후막 조성물 층의 손상이 불량율 증가의 원인으로서 무시할 수 없게 되는 문제점을 지니게 된다.

따라서, PDP 후막 조성에 이용되는 감광성 수지 조성물 자체가 정전기의 방전을 촉진시켜 정전기를 제거 할 수 있는 물성을 지니도록 하는 것에 대한 노력이 요구되고 있다.

본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 극복하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 정전기의 방전을 촉진시켜 후막 조성물의 손상을 방지할 수 있는 PDP 후막 제조용 감광성 수지 조성물을 제공하는 것이다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 하나의 양상은, 전체 감광성 수지 조성물 100중량부에 대하여,

(A) 유기 바인더 1~50 중량부;

(B) 무기 바인더 1~10 중량부;

(C) 광중합 개시제 0.1~10 중량부;

(D) 광중합성 모노머 1~20 중량부;

(E) 도전성 무기 필러 30~90 중량부;

(F) 도전성 폴리머 0.1~30 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 감광성 수지 조성물에 관한 것이다.

이하에서, 본 발명에 대하여 더욱 상세하게 설명한다.

(A) 유기 바인더

본 발명에 따른 상기 유기 바인더는, 상기 감광성 수지 조성물을 기판에 도포 후 자외선을 조사하여 중합하는 모노머가 현상시의 패턴 선택성을 부여하기 위한 구조물 역할을 하는 것이다.

본 발명에 따른 상기 유기 바인더로는 1개 이상의 카르복시기를 갖는 에틸렌성 불포화 단량체 및 상기 카르복시기를 갖는 에틸렌성 불포화 단량체와 공중합 가능한 또 다른 에틸렌성 불포화 단량체의 공중합체를 사용할 수 있다.

상기 유기 바인더는 전체 수지 조성물 100중량부에 대하여 1-50 중량부가 바람직하며, 보다 바람직하게는 5~40중량부이다.

또한, 상기 유기 바인더의 분자량(Mw)은 3,000 ~ 100,000인 것을 사용하는 것이 좋으며, 보다 바람직하게는 8,000 ~ 50,000이다.

상기 카르복시기 함유 에틸렌성 불포화 단량체로는, 예를 들면, 아크릴산, 메타크릴산, 말레산, 이타콘산, 푸마르산 등이 있으며, 본 발명에 사용된 바인더 수지는 이들 중 1종 이상의 단량체를 포함한다.

상기 카르복시기 함유 에틸렌성 불포화 단량체와 공중합 가능한 다른 에틸렌성 불포화 단량체로는, 예를 들면, 스티렌, α-메틸 스티렌, 비닐톨루엔, 비닐 벤질 메틸 에테르, 메틸 아크릴레이트, 메틸 메타크릴레이트, 에틸 아크릴레이트, 에틸 메타크릴레이트, 부틸 아크릴레이트 등이 있으며, 본 발명에 사용된 카르복시기 함유 아크릴계 바인더 수지는 이들 중 1종 이상의 단량체를 포함한다.

이때, 카르복시기 함유 에틸렌성 불포화 단량체의 중량비율은 전체 공중합체 대비 5~50%가 바람직하며 보다 바람직하게는 10~40%이다.

(B) 무기 바인더

본 발명에 따른 상기 무기 바인더는, 상기 감광성 수지 조성물이 전기 전도성일 때, 도전 성분의 소결을 촉진하여 기판과의 밀착성을 부여하는 역할을 한다.

상기 무기 바인더로는 Pb산화물계, Bi산화물계, Zn산화물계 등이 있으며, 전체 감광성 수지 100중량부에 대하여 1~10 중량부를 사용하는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 2~6중량부이다.

(C) 광중합 개시제

본 발명에 따른 상기 광중합 개시제는, 자외선에 대한 감광성을 수지 조성물에 부여하기 위한 것으로서 아세토페논계 화합물, 벤조페논계 화합물, 티오크산톤계 화합물, 벤조 인계 화합물, 트리아진계 화합물 등을 사용할 수 있다.

상기 아세토페논계 화합물의 구체적인 예를 들면, 2,2'-디에톡시아세토페논, 2,2'-디부톡시아세토페논, 2-히드록시-2-메틸프로리오페논, p-t-부틸트리클로로아세토페논, p-t-부틸디클로로아세토페논 등이 있다.

상기 벤조페논계 화합물로는 벤조페논, 벤조일 안식향산, 벤조일 안식향산 메틸, 4-페닐 벤조페논, 히드록시 벤조페논, 아크릴화 벤조페논 등이 있다.

상기 티오크산톤계 화합물로는 티오크산톤, 2-크롤티오크산톤, 2-메틸티오크산톤, 이소프로필 티오크산톤, 2,4-디에틸 티오크산톤 등이 있다.

상기 벤조 인계 화합물로는 벤조 인, 벤조 인 메틸 에테르, 벤조 인 에틸 에테르, 벤조 인 이소프로필 에테르, 벤조 인 이소부틸 에테르 등이 있다.

상기 트리아진계 화합물로는 2,4,6-트리클로로-s-트리아진, 2-페닐-4,6-비스( 트리클로로 메틸)-s-트리아진, 2-(3',4'-디메톡시 스티릴)-4,6-비스(트리클로로 메틸)-s-트리아진, 2-(4'-메톡시 나프틸)-4,6-비스(트리클로로 메틸)-s-트리아진 등이 있다.

본 발명에 따른 광중합 개시제로는 상기 화합물 이외에 카바졸계 화합물, 디케톤류 화합물, 설포늄 보레이트계 화합물, 디아조계, 비이미다졸계 화합물 등도 사용 가능하다.

상기 광중합 개시제의 사용량은 전체 수지 조성물 100중량부에 대하여 0.1∼10 중량부인 것이 바람직하다.

(D) 광중합성 모노머

본 발명에 따른 상기 광중합성 모노머는, 상기 광중합 개시제로부터 발생한 프리 라디컬에 의해 중합되어 현상시 선택성을 부여하는 것으로서, 감광성 수지 조성물에 일반적으로 사용되는 모노머가 사용된다

상기 모노머로는 예를 들면 에틸렌글리콜디아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜디아크릴레이트, 1,4-부탄디올디아크릴레이트, 1,6-헥산디올디아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디아크릴레이트, 펜타에리트리톨디아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리아크릴레이트, 디펜타에리트리톨디아크릴레이트, 디펜타에리트리톨트리아크릴레이트, 디펜타에리트리톨펜타아크릴레이트 등이 있다.

상기 광중합성 모노머의 사용량은 전체 수지 조성물 100중량부에 대하여 1∼20 중량부인 것이 바람직하다.

(E) 도전성 무기 필러

본 발명에 따른 상기 도전성 무기 필러는, 소성 후 전극의 역할을 하는 것으로, 일반적으로 Ag, Au, Cu, Al, Pt, Ni 등을 사용할 수 있으며, 전체 수지 조성물 100중량부에 대하여 30~90 중량부인 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 40~80 중량부이다.

(F) 도전성 폴리머

본 발명에 따른 상기 도전성 폴리머로는 폴리아닐린계, 폴리티오펜계, 폴리이소티아나푸텐계, 폴리아센계, 폴리피롤계 고분자로 이루어진 그룹에서 선택 된 하나 이상을 사용할 수 있다.

상기의 도전성 폴리머를 첨가함으로 후막 조성물의 인쇄, 노광, 현상시 발생할 수 있는 정전기를 이오나이저, 어스 등의 방전 방법을 동원하여 방전하기 용이한 상태로 만들어 주게 된다.

상기 도전성 폴리머의 사용량은 전체 수지 조성물 100중량부에 대하여 0.1~30중량부인 것이 바람직하다. 사용량이 0.1 중량부 미만일 경우는 상기 효과를 기대하기 어려우며, 30중량부를 초과하여 사용할 경우, 패턴의 형성이 어렵거나 형성된 전극의 도전성이 저하될 가능성이 있다.

본 발명의 상기 조성물에는 조성물의 물성을 해하지 않는 범위 내에서 계면활성제, 산화방지제, 안정제 등의 기타의 첨가제가 일정량 첨가될 수 있다.

이하, 본 발명은 하기의 실시예에 의하여 보다 더 구체화 될 것이나, 하기의 실시예는 본 발명의 구체적인 예시에 불과하며 본 발명의 보호범위를 한정하거나 제한하고자 하는 것은 아니다.

[실시예]

본 발명의 실시예에서 상기 감광성 수지 조성물을 제조하기 위하여 사용한 조성물 각각의 사양은 다음과 같다.

* 바인더 수지

- 메틸 메타아크릴레이트와 메타아크릴산의 공중합체와 부틸 메타아크릴레이트와 메타아크릴산의 공중합체의 2, 2, 4-트리메틸-1,3-펜타디올 모노이소부틸레이트 용액 ( 분자량: 10,000, 사용량: 24 g )

* 무기 바인더

- 붕규산계 프리트 미세 분말( 연화 온도: 431℃, 평균 입경: 1.２마이크로미터, 사용량: 3g )

* 광중합 개시제

- 2-메틸-1[4-(메틸 티오) 페닐]-2-모리포리노프로파온1-온 0.5 g

* 광중합 모노머

- 트리메틸프로판 트리알킬레이트 7g

* 도전 성분

- Ag분말 : 구상 타입, 비표면적 0.44 m2/g, 탭 밀도 5 g/ml, 평균 입경 1.8마이크로미터, 65g

* 도전성 폴리머 0.3 g

< 실시예 1 >

상기 각각의 하기 표 1과 같은 조성 비율로 혼합하여 교반한 후 롤밀에 의해 혼련한다. 상기와 같이 제조된 수지 조성물을 스크린 인쇄기를 이용하여 325 메쉬 스크린으로 유리 기판상에 일정 막두께로 도포한다 (건조 후　11마이크로미터 정도). 페이스트가 도포된 유리 기판을 80℃ 혹은 90℃의 핫플레이트에서 10분간 건조하여 건조막을 수득한다.

건조막이 형성된 유리 기판에 대한 대전 전압 및 방전 개시 후의 전압의 반감기를 하기 표1에 나타내었다.

< 실시예 2 >

도전성 폴리머의 종류를 달리한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법에 의하여 대전 전압 및 방전 개시 후의 전압의 반감기를 측정하여 하기 표1에 나타내었다.

< 비교예 1 >

도전성 폴리머를 첨가하지 않은 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법에 의 하여 대전 전압 및 방전 개시 후의 전압의 반감기를 측정하여 하기 표1에 나타내었다.

[표 1]

* 물성 측정 방법

- 대전양 : 정전기 측정기 (Shishido Electro Static.Ltd,S-5109)를 이용하여 측정.

- 초기 대전 전위 반감기 : 정전기 측정기 (Shishido Electro Static.Ltd,S-5109)를 이용하여 측정

본 발명에 따른 감광성 수지 조성물은, 도전성 폴리머를 수지 조성물에 함유시킴으로써 PDP 후막층에 형성되는 정전기의 대전 후 방전 속도를 현저하게 개선하는 것이 가능해짐으로써, 유리 기판의 대면적화에 수반하여 PDP 제조 공정 상의 대전과 관련된 불량율을 크게 저감시키는 효과를 가져올 수 있다.

Claims (4)

1. 전체 감광성 수지 조성물 100중량부에 대하여,

   (A) 유기 바인더 1~50 중량부;

   (B) 무기 바인더 1~10 중량부;

   (C) 광중합 개시제 0.1~10 중량부;

   (D) 광중합성 모노머 1~20 중량부;

   (E) 도전성 무기 필러 30~90 중량부;

   (F) 도전성 폴리머 0.1~30 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 감광성 수지 조성물.
2. 제 1항에 있어서, 상기 도전성 폴리머는 폴리아닐린계, 폴리티오펜계, 폴리이소티아나푸텐계, 폴리아센계, 폴리피롤계 고분자로 이루어진 그룹에서 선택 된 하나 이상인 것을 특징으로 하는 감광성 수지 조성물.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 도전성 무기 필러는 Ag, Au, Cu, Al, Pt 및 Ni의 무리로부터 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하는 감광성 수지 조성물.
4. 제 1 항내지 제 3 항중 어느 한 항의 감광성 수지 조성물를 이용하여 제조된 플라즈마 디스플레이용 후막.