KR100205941B1 - 격벽 형성방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 평판표시소자의 격벽을 사진식각법으로 형성하는 신규한 방법을 개시한다.

종래 격벽의 사진식각을 위해서는 광투과성이 낮은 절연층의 감광을 위해 고가의 재질 사용이 요구되었을 뿐아니라 높은 격벽은 1회로 형성이 불가능하였다.

본 발명에서는 격벽을 형성할 절연층을 높은 광투과성 재질로 구성하여 용이한 사진식각이 가능하도록 하고, 격벽의 형성후 차광층을 적층하여 화소간의 간섭을 차단하였다. 이 차광층은 또한 AC PDP의 경우 벽전하를 형성하는 절연층으로 가능할 수도 있다.

Description

격벽 형성방법

제1도는 인쇄에 의한 격벽형성방법을 보이는 단면도.

제2도는 사진식각에 의한 격벽형성방법을 보이는 단면도.

제3도는 본 발명의 한 방법을 보이는 순차적 단면도.

제4도는 본 발명의 다른 방법에 의해 형성된 기판의 단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

S : 기판(substrate) B : 격벽(barrier rib)

1 : 절연층(dielectric layer) 2, 2' : 차광층(遮光層)

본 발명은 박막소자의 제조에 관한 것으로, 특히 평판표시소자의 격벽을 형성하는 방법에 관한 것이다.

박막소자는 박막으로 된 기능층을 적층하여 소정의 기능을 수행하는 디바이스(device)를 구성한 소자로서, 반도체소자로부터 PDP나 LCD등의 평판표시소자에 이르기까지 다양한 소자에 응용되고 있다.

이러한 박막을 성막(成膜)하는 방법으로는 인쇄법이나 스프레이(spray) 또는 스핀(spin) 도포등의 후막(厚膜)법과, 증착(蒸着)이나 스퍼터링(sputtering)등의 박막(薄膜)법이 사용되고 있다. 한편 박막을 소정패턴의 기능층으로 형성하는 방법으로는 박막자체를 소정 패턴으로 형성하는 인쇄법과, 성막된 박막을 다시 소정패턴으로 형성하는 식각법이 주로 사용되고 있다. 이외에도 마스크(mask)를 통한 증착방법도 일부 사용되고 있다.

여기서 인쇄법은 대표적인 후막법으로 대면적의 패턴을 용이하고 저렴하게 형성할 수 있어서 박막소자의 구성에 우선적으로 선호된다. 그러나 인쇄법은 수십 ㎛ 이하의 미세패턴의 형성이나 두꺼운 패턴의 형성은 곤란한 문제가 있다.

예를들어 제1도에 도시된 바와 같이 플라즈마 표시소자(PDP)의 격벽(B)을 형성하는 예를 살펴보면, 격벽(B)은 PDP의 해상도 증가를 위해 좁은 피치(Pitch) 및 폭을 가져야 함에도 방전공간의 유지를 위해 상당히 큰 높이를 가져야 한다. 이와 같이 좁고 높은 격벽(B)은 1회의 인쇄로 얻을 수 없으므로 기판(S)상에 다수의 인쇄층(P1,P2,...)을 순차적으로 반복 인쇄 적층하여 형성하게 된다.

이러한 반복인쇄는 한 인쇄층(P1)의 인쇄후에 이를 건조시키고 다음 인쇄층(P2)을 아래 인쇄층(P1)에 정합(align)시켜 인쇄하는 번거로운 작업을 반복해야 하므로 많은 시간과 공수를 소요할 뿐아니라, 인쇄층(P1,P2,...)들이 잘 무너져 내리는등 미세 패턴으로 갈수록 공정이 어렵고 수율(收率)이 낮아지는 문제가 커진다.

상술한 문제는 특히 PDP나 FED등의 격벽을 형성할때 격벽(B) 하부의 폭을 80㎛ 이하로 형성하기 어렵게 하므로 20" 이하의 패널로는 VGA급의 해상도를 달성하기 어렵게 하여 고해상도 평판표시소자의 구현에 큰 장애가 되고 있었다.

이에 따라 제2도에 도시된 바와 같이 사진식각법에 의해 격벽을 형성하고자 하는 기술이 제안되었다. 이것은 FODEL법으로 통칭되는 것으로, 기판(S)상에 감광특성을 가지는 절연층(10)을 적층한 뒤 그 상부에 적절한 마스크(M)를 설치하여, 절연층(1)을 선별적으로 노광 및 현상함으로써 격벽(B)을 형성하는 것이다.

이러한 방법은 일견하여 일반적인 사진식각법과 동일한 것 같으나, 그 구현에는 많은 어려움이 수반된다.

즉 격벽(B)은 전극이나 절연층등 다른 기능층들에 비해 매우 두께가 크고 폭이 좁아 균일한 식각이 어려울 뿐아니라, 그 특성상 절연 특성뿐아니라 화소간의 광투과도 차단하여야 하므로 불투명하게 구성되어야 한다. 후자의 문제는 노광광의 충분한 침투가 어려워 일반적인 감광제로는 충분한 노광이 이루어지지 않으므로 격벽재료가 되는 절연층(10)에 고가의 특수 감광제를 요하며, 그럼에도 불구하고 어느 높이 이상의 격벽(B)은 1회의 식각으로 형성하기 곤란하였다.

이와 같은 종래의 문제점을 감안하여 본 발명의 목적은 일반적인 재질만의 사용으로도 식각법의 적용이 가능할 뿐아니라 큰 높이의 격벽도 용이하게 형성시킬 수 있는 방법을 제공하는 것이다.

상술한 목적의 달성을 위해 본 발명에 의한 격벽형성방법은 절연층을 소정패턴으로 사진식각하여 격벽을 형성하는 방법에 있어서, 절연층을 광투과성이 높은 재질로 형성하고 이를 사진식각함으로써 격벽을 형성한 뒤. 이 격벽상에 광투광성이 낮은 차광층(遮光層)을 적층하는 것을 특징으로 한다.

이러한 구성에 의하면 절연층의 광투과성이 높으므로 충분한 노광이 이루어지므로 두꺼운 절연층이라도 특수한 감광제가 아닌 일반적인 감광제로도 노광이 가능하고 높은 격벽도 한번에 형성할 수 있고, 격벽완성후 화소간의 광투과는 차광층에 의해 차단된다. 이에 따라 매우 용이하고 저렴하게 사진식각법을 격벽형성에 응용할 수 있게 되는 것이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 한 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

먼저 제3a도에서 기판(S)상에는 본 발명 특징에 따라 광투과성이 높은, 예를들어 투명한 절연층(1)이 적층된다. 여기서 광투과성이 높은 절연층(1)의 재질은 일반적으로 투명한 SiO₂등을 주성분으로 하므로 실제적으로 차광을 위한 흑색 안료등의 성분을 포함하지 않는다는 의미이며, 제2도의 절연층(10)이나 본 발명의 절연층(1)의 베이스는 다같이 SiO₂인 것이 바람직하다.

이 절연층(1)에는 적절한 감광제가 혼합되는 바, 절연층(1)의 광투과성이 높으므로 감광제는 일반적으로 사용되는 ADC(Ammonium Di Chloride)등 입수가 쉽고 저렴한 감광제를 사용해도 무방하다.

그러면 제3b와 같이 마스크(M)를 통해 절연층(1)을 노광하는데, 절연층(1)의 광투과율이 높으므로 그 저부까지 충분한 노광이 이루어진다.

다음 제3c도와 같이 노광된 절연층(1)을 현상하게 되는데, 감광제를 ADC를 사용한 경우에는 별도의 에칭(etching)액이 없이 순수(純水)등의 세척만으로 현상이 이루어지게 되어, 결합강도의 차이에 따라 노광부분(점선표시)이 떨어져 나가 제3d도와 같이 기판(S)상에 격벽(B)이 완성된다.

그러면 제3e도와 같이 격벽(B)상에 차광층(2)을 적층한다. 차광층(2)은 예를들어 흑색 페이스트의 인쇄등으로 형성될 수 있다.

이러한 차광층(2)은 격벽(b)의 상부에만 형성되므로 격벽(B)의 하부를 통한 인접화소간의 광투과 및 이에 따른 어느 정도의 간섭은 피할 수 없다.

이에 따라 제4도에 도시된 실시예에서는 기판(S)과 격벽(B)의 전면에 걸쳐 차광층(2')을 형성하였다. 이러한 차광층(2')은 SiC등 흑색물질의 증착등으로 형성될 수 있다.

제4도의 실시예는 특히 전극(제4도에는 별도로 도시되어 있지 않으나 격벽(B)사이의 기판(S)상에 형성됨)이 벽전하를 형성하는 절연층으로 보호되어야 하는 AC형 PDP등에는 이 절연층의 피복공정에 대체하여 적용될 수 있으며 광반사율을 높여 PDP의 발광휘도와 컨트라스트(Contrast)를 크게 개선하는 효과도 함께 나타낼 수 있게 된다.

이상과 같이 본 발명에 의하면 격벽을 일반적인 재료와 공법에 의해서도 사진식각할 수 있어서, 특히 고해상도의 평판표시소자의 구현에 큰 효과가 있다.

Claims (4)

1. 절연층을 소정패턴으로 사진식각하여 격벽을 형성하는 방법에 있어서, 상기 절연층을 광투과성이 높은 재질로 형성하여 이를 사진식각함으로써 격벽을 형성한 뒤. 상기 격벽상에 광투과성이 낮은 차광층을 적층하는 것을 특징으로 하는 격벽 형성방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 차광층이 상기 격벽의 상면에 인쇄되는 것을 특징으로 하는 격벽 형성방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 차광층이 흑색물질의 증착으로 형성되는 것을 특징으로 하는 격벽 형성방법.
4. 제3항에 있어서, 상기 차광층이 벽전하를 형성하는 전극의 절연층으로 사용되는 것을 특징으로 하는 격벽 형성방법.