KR100186258B1 - 평판 디스플레이의 주상의 스페이서 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 평판 디스플레이 예로써 FED의 제조 공정중 주상의 스페이서의 제조방법에 관한 것으로, 형성된 주상의 스페이서의 표면에 증착막(5)을 형성한후, 증착막(5)의 상면부 절연막(51)과 하면부 절연막(53)을 반응성 이온 에칭 방법에 의하여 제거시켜서 주상의 스페이서를 형성시킨다.

Description

평판 디스플레이의 주상의 스페이서 제조방법

제1도는 본 발명에서 적용되는 절연마스크(1)에 대한 사시도.

제2도 (a)(b)는 스페이서 전극(2)의 형성 위치를 예로써 보여주는 도면.

제3도 내지 제8도는 주상의 스페이서 형성 공정을 순서대로 보여주는 예시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 절연마스크 2 : 스페이서 전극

3 : 화소 4 : 절연막층

5 : 증착막 11 : 통공

21 : 금속층 51 : 상면부 절연막

52 : 하면부 절연막 53 : 측면부 절연막

본 발명은 평판 디스플레이 예로써, FED(Field Emission Display)의 제조 공정중 스페이서의 제조 방법에 관한 것으로, 특히 주상의 스페이서를 제조하는 방법에 관한 것이다.

일반적으로 FED의 전계방출소자는 그 상하판이 수백 ㎛ 정도 떨어져 있고 내부 소자는 고진공으로 유지되므로 소자간의 거리를 일정하게 유지시켜 주기 위하여는 스페이서가 필요하게 된다.

종래의 평판 디스플레이에 형성되는 스페이서의 제조는 식각에 의한 제조방법과, 전해도금 또는 무전해도금에 의한 스페이서 제작 공정이 있다.

본 발명은 전해 또는 무전해 도금에 의해 주상의 스페이서를 제작하는 방법에 관한 것으로, 주상의 스페이서 제작후에 화학증착법(Chemical Vapor Deposition)에 의해 질화막 또는 산화막을 형성한 후, 주상 스페이서의 상면에 형성된 증착부위를 반응성 이온 에칭(reactive ion etching)에 의해 제거함으로써 주상의 스페이서 외주에 보호막이 남아 있도록하여 스페이서를 보호할 수 있도록 한 것으로 이하 본 발명에 따른 주상 스페이서의 제조방법을 상술한다.

본 발명에 따른 스페이서의 형성 방법은, 예로써, 실리콘 웨이퍼나 폴리미드 등과 같이 에칭이나 스트립(strip)이 가능한 절연체를 사용하여 절연마스크를 미리 제작한다.

제1도는 절연마스크(1)를 통공 부분의 일부를 절개하여 나타내는 예시도로써 본 실시예에서는 사각기둥 형상의 관통된 구멍을 갖는 통공(11)이 형성되도록 제작하였다.

이 통공(11)은, 비등방성에칭 등의 방법에 의해 통공(11)을 형성시킨다. 그리고 필요에 따라 저면을 제외한 전체 표면 즉 통공(11)의 내면까지 열산화시켜 산화막층(12)을 형성시킬 수도 있다.

그리고 제2도 (a)의 개략 측단면도와 (b)도의 개략 평면상의 위치 구성도에서 보듯이, 스페이서 형성을 위한 전극(2)을 화소(pixel)(3)가 형성되는 위치 사이에 형성시킨다. 스페이서(2)의 형성은, 전계 방출부의 제작시 게이트 금속을 올릴 때 동시에 증착에 의한 방법으로 스페이서 전극(2)을 형성시키고, 그의 형성 위치는 화소(3)와 화소(3) 간격 사이의 공간에 형성시키되 화소(3)와 화소(3) 사이의 공간을 지지할 수 있는 최소한의 수로 형성시키는 것이 바람직하다.

제3도는 제2도의 스페이서 형성을 위한 전극(2)을 형성한 후의 공정을 보여주는 도면으로서, 전계 방출부가 제작된 후 실리게이트 유리(규산유리)의 일종인 PSG(Phosphor-Silicate Glass), 포토레지스트(PR), 폴리이미드 등의 절연 및 노광 물질로 전면을 도포하여 절연막층(4)을 형성시켜 전계 방출부를 보호한다. 그리고 제4도에서 보듯이, 공지의 식각 공정, 예로써 노광 또는 에칭 공정에 의하여 스페이서 전극(2) 부위만 노출되도록 스페이서 전극(2) 상부에 있는 절연막층(4)을 제거한다. 그리고 제5도에서 보듯이, 제1도에 도시한 미리 제작된 주상의 통공(11)을 갖는 절연막으로 이루어진 절연마스크(1)를, 제4도에서 노출시킨 스페이서 전극(2) 부위가 절연마스크(1)의 통공(11)과 일치하도록 배열한다. 제5도에서는, 제1도에 도시한 바와 같이 표면에 산화막층(12)을 형성시킨 절연마스크(1)을 사용하여 씌운 상태를 도면으로 나타내었지만, 산화막층(12)을 형성시키지 않은 절연마스크(1)를 사용할 수 있음은 물론이다. 그런후, 이것을 도금조에 넣어 금 속의 전해 또는 무전해 공정을 실시한다. 바람직하기로는 무전해도금을 행한다. 이때 예로써 제5도의 저면과 같이 도금이 불필요한 부위에는 소정의 피복물을 씌워 도금이 되지 않토록 할 수도 있다. 무전해 도금 공정이 완료되면, 스페이서 전극(2) 상부에, 즉 절연마스크(1)의 통공(11) 부위에 도금된 금속층(21)이 절연마스크(1)의 통공(11) 형상과 동일한 4각형의 주상으로 형성된다.

그리고 에칭이나 스트립 공정에 의해 절연마스크(1)를 제거한다. 만약 절연마스크(1)를, 표면에 산화막층(12)이 없는 절연마스크로 사용할 경우엔, 통공(11) 부위를 제외한 절연마스크(1)와 그 아래의 절연막층(4)인 예로써 PSG층을 에칭이나 스트립(strip) 공정으로 제거시키면 제7도와 같이 즉 금속층(21)으로만 형성되는 주상의 스페이서가 형성된다.

제8도 (a)는 제6도와 같이 형성된 주상의 스페이서의 외주면에 별도의 증착 공정에 의해, 예로써 화학 증착법(Chemical Vapor Deposition)에 의해 질화막 또는 산화막을 형성시킨 것을 보여주고 있다. 증착에 의해 형성시킨 증착막(5)의 상면부 절연막(51)과 하면부 절연막(52)은 반응성 이온에칭(Reactive ion etching : RIE) 방법에 의해 제거하면((b)도 참조) 측면부 절연막(53)을 가진 스페이서가 형성된다.

이와 같이 형성된 측면부 절연막(53)은 전자의 방출에 의해 스페이서가 파손되는 것을 방지할 수 있다. 왜냐하면 도금 방법에 의해 형성되는 주상의 스페이서는 금속 재질로 이루어져 노출되어 있는 관계로 전자에 의한 뜻하지 않은 파손의 위험이 항상 내포하기 때문에 이를 보호하기 위한 것이다. 측면부 절연막(53)은, 주상의 스페이서가 전해 또는 무전해 도금 등의 어떠한 방법에 의해 형성되든 무관하게 형성시킬 수 있다.

그리고 앞선 설명에서, 절연마스크(1)에 산화막층(12)이 없는 것에 적용하는 것이 바람직하지만 표면에 산화막층(12)을 형성하여 제6도와 같이 산화막층(12)이 금속층(21)으로 이루어지는 스페이서의 외주에 형성되어 있는 상태에서도 이 측면부 절연막(53)을 형성시킬 수도 있다.

본 실시예에서는 특히 무전해 도금 방법에 의해 주상의 스페이서를 제작하는 것을 예로써 주로 설명하였지만 이에 한정되는 것이 아니라 전해도금 또는 다른 금속 증착 등의 방법에 의해 주상의 스페이서를 제작하는 공정에서도 제8도와 같은 측면부 절연막(53)을 형성시키는 공정을 실시할 수도 있다.

Claims (4)

1. 주상의 스페이서 제조방법에 있어서, 형성된 주상이 스페이서의 표면에 증착막(5)을 형성한후, 증착막(5)의 상면부 절연막(51)과 하면부 절연막(52)을 반응성 이온 에칭 방법에 의하여 제거하여 측면부 절연막(53)이 형성되도록 한 것을 특징으로 하는 주상의 스페이서 제조방법.
2. 제1항에 있어서, 상기한 주상의 스페이서는 무전해 도금에 의해 형성하는 것을 특징으로 하는 주상의 스페이서 제조방법.
3. 제1항에 있어서, 상기한 주상의 스페이서는 전해 도금에 의해 형성하는 것을 특징으로 하는 주상의 스페이서 제조방법.
4. 제1항에 있어서, 상기한 측면부 절연막(53)은 화학 증착법(Chemical Vapor Deposition)에 의해 형성하는 것을 특징으로 하는 주상의 스페이서 제조방법.