KR100289972B1 - 배선 기판 및 그것을 이용한 가스 방전형 표시 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 목적은, 마스크가 필요없는 완전히 새로운 프로세스를 제공하는 데 있고, 즉 마스크가 필요없는 완전히 새로운 프로세스에 의해 배선 형성한 가스 방전형 표시 장치를 제공하는데 있으며, 감광성 재료를 이용하여 배선을 형성하기 위해 배선 패턴을 레이저에 의해 직접 묘화하고, 레이저 묘화한 영역이 배선으로서 남도록 은이 포함되어 있는 감광성 재료를 노광·현상하는 것으로서, 종래의 마스크가 필요없는 것이다. 즉 본 발명은, 상기 목적을 달성하기 위해서, 복수의 제1 전극을 가지는 전면 기판과, 복수의 제2 전극을 가지는 배면 기판을 구비하고, 그 제1 전극 또는 그 제2 전극 중 적어도 한쪽의 전극이, 레이저를 이용하여 노광된 은이 포함되어 있는 감광성 재료에 의해 형성되는 것이다.
Description
본 발명은, 기판상에 배선 패턴을 형성하는 배선 기판 및 그것을 이용한 가스 방전형 표시 장치에 관한 것이다.
플라즈마 디스플레이 등의 가스 방전형 표시 장치는 자기 발광에 의해 표시를 행하므로, 시야각이 넓고, 표시가 보기 편하다. 또, 박형의 것을 제작할 수 있다든지 대화면을 실현할 수 있는 등의 특징을 가지고 있어, 정보 단말 기기의 표시 장치나 고품위 텔레비젼 수상기에 응용되기 시작했다. 플라즈마 디스플레이는 직류 구동형과 교류 구동형으로 크게 나뉘어진다. 이 중 교류 구동형의 플라즈마 디스플레이는, 전극을 덮고 있는 유전체층의 메모리 작용에 의해 휘도가 높고, 보호층의 형성등에 의해 실제 사용이 가능한 정도의 수명을 가질 수 있게 되었다. 그 결과, 플라즈마 디스플레이는 다용도의 비디오·모니터로서 실용화되어 있다.
도 5는 실용화된 플라즈마 디스플레이 패널의 구조를 도시한 사시도이다. 이 도에서는, 보기 쉽게하기 위해, 전면 기판(100)을 배면 기판(200)과 방전 공간 영역(300)으로부터 분리하여 도시했다.
전면 기판(100)은 전면 유리 기판(400)상에 ITO(Indum Tin Oxide)나 산화 규소(SnO2) 등의 투명 전극 재료로 이루어지는 표시 전극(600)과 저저항 재료로 이루어지는 버스 전극(700), 투명한 절연 재료로 이루어지는 유전체층(800), 산화 마그네슘(MgO) 등의 재료로 이루어지는 보호층(900)이 형성된 구조로 되어 있다.
배면 기판(200)은, 배면 유리 기판(500)상에 어드레스 전극(1000)과 배리어 립(barrier rib; 1100), 형광체층(1000)이 형성된 구조로 되어 있다. 또, 도시는 하지 않았지만, 어드레스 전극(1000)상에도 유전체층(1300)이 형성되어 있다.
그리고, 전면 기판(100)과 배면 기판(200)을 표시 전극(600)과 어드레스 전극(1000)이 거의 직교하도록 서로 연장함으로써, 방전 공간 영역(300)이 전면 기판(100)과 배면 기판(200)의 사이에 형성되어 있다.
이러한 가스 방전형 표시 장치에서는, 전면 기판(100)에 설치된 1쌍의 표시 전극(600) 간에 교류 전압을 인가하고, 배면 기판(200)에 설치한 어드레스 전극(1000)과 표시 전극(600)의 사이에 전압을 인가함으로써 어드레스 방전을 발생시키고, 소정의 방전셀에 주방전을 발생시킨다. 이 주방전으로 발생하는 자외선에 의해 각각의 방전셀에 나누어 도포된 적, 녹, 및 청의 형광체(1200)를 발광시켜 표시를 행하고 있다.
이와 같은 가스 방전형 표시 장치의 종래예는, 예를 들면 플랫 패널 디스플레이 1996(일경 마이크로 디바이스편, 1995년)의 제208항에서 215항까지에 기재되어 있다.
여기에서, 전면 기판(100)이 가지는 버스 전극(700)이나 배면 기판(200)이 가지는 어드레스 전극(1000)의 형성 방법을 더 상세히 설명한다. 도 4는, 배면 유리 기판(500)상에 어드레스 전극(1000)을 형성하는 일예를 도시한 것이다. 또, 전면 기판(100)이 가지는 버스 전극(700)도 거의 동일한 공정에 의해 형성되므로, 그 설명은 생략한다.
우선, 배면 유리 기판(500)상에 어드레스 전극(1000)이 되는 Cr/Cu/Cr층(1000a 내지 1000c), 어드레스 전극(1000)의 패턴을 형성하기 위한 레지스트(2500)를 스퍼터링법이나 증착법 등의 성막 수단 및 회전 도포나 래미네이트(laminate) 등의 레지스트 형성 방법을 이용하여 순차적으로 적층하여 형성한다(단계(a) : 성막 공정). 다음으로, 원하는 어드레스 전극(1000)의 패턴이 되도록 레지스트(2500)를 노광·현상한다(단계(b), (c) : 포토리소그래피 공정). 다음으로 Cr용 에칭액을 이용하여 Cr층(1000a)를 원하는 패턴으로 에칭한다(단계(d) : 에칭 공정). 다음으로, 그 노광·현상한 레지스트(2500)를 박리하고, 다시 한번 레지스트(2500)를 형성한다(단계 (e), (f)). 이상의 처리를 Cu층(1000b), Cr층(1000c)의 각층에 대해 반복함으로써(단계 (g) 내지 (o)), 배면 유리 기판(500)상에 어드레스 전극(1000)을 형성한다.
일반적으로, 이와 같은 프로세스를 포토리소그래피·에칭 프로세스라고 부르지만, 이 프로세스의 문제점은 레지스트 형성 등이 포함되기 때문에 공정수가 많고, 비용이 비싸다는 점이 있었다. 여기에서는, Cr/Cu/Cr 배선의 형성 방법에 대해 설명했지만, 그 외의 단일 재료에 의해 배선을 형성하더라도 레지스트를 이용하는 한 마찬가지이다. 또, 레지스트를 형성하기 위해서는, 그 레지스트 패턴을 노광 형성하기 위한 마스크가 필요하게 되지만, 가스 방전형 표시 장치는, 일반적으로 대화면이기 때문에 마스크의 주변만큼 위치 변이가 생기기 쉽고, 양호한 정밀도로 배선을 형성하는 것이 곤란했다. 또, 고 정밀도의 마스크 위치 정렬 자체가 곤란했다. 또, 그 마스크가 고가였다.
한편, 전술한 레지스트가 필요없는 배선 형성 방법으로서는, 감광성 재료(예를 들면, 감광성을 가진 은 재료)를 이용하고, 이 감광성 재료를 수은 램프 등의 광원에 의해 노광·현상하여 배선 형성하는 방법이 있다.
그러나, 이 경우에서도, 감광성 재료를 노광하는 경우에, 원하는 배선 패턴을 형성한 마스크가 필요하고, 전술한 것과 같이 마스크를 이용할 때의 문제점은 여전히 남아있다. 즉, 배선 형성시의 위치 변이, 마스크의 위치 정렬 변이, 마스크 비용의 문제가 있다.
본 발명의 목적은, 마스크가 필요없는 완전히 새로운 프로세스를 제공하는 것에 있다. 즉, 마스크가 필요없는 완전히 새로운 프로세스에 의해 배선 형성한 가스 방전형 표시 장치를 제공하는 것에 있다.
본 발명은, 감광성 재료를 이용하여 배선을 형성하는데 배선 패턴을 레이저에 의해 직접 묘화하고, 이 레이저 묘화에 의해 감광성 재료를 노광하는 것으로서, 종래의 마스크를 필요로 하지 않는 것이다. 즉, 본 발명은 상기 목적을 달성하기 위해, 복수의 제1 전극을 가지는 전면 기판과, 복수의 제2 전극을 가지는 배면 기판을 구비하고, 상기 제1 전극 또는 상기 제2 전극 중 적어도 한쪽의 전극이, 레이저를 이용하여 노광된 은이 포함되어 있는 감광성 재료에 의해 형성된 것이다.
이와 같이, 레이저에 의해 직접 묘화하여 감광성 재료를 노광하도록 하면, 종래의 마스크를 이용한 노광 프로세스가 필요없게 되므로, 마스크에 기인하는 배선 형성시의 위치 변이, 마스크의 위치 정렬 변이, 마스크 비용의 문제를 해결할 수 있다. 따라서, 본 발명의 가스 방전형 표시 장치에서는, 마스크의 위치 정렬 변이가 없고, 배선의 위치 정밀도를 확보하기 쉬우므로, 즉 종래에 비해 원하는 위치에 배선을 형성할 수 있으므로, 패널 전면에서의 균일한 방전 특성을 얻을 수 있다. 더구나 적은 비용으로 배선을 형성할 수 있다.
또, 감광성 재료로서는, 배선 저항 등을 고려할 때 은이 바람직하다.
도 1은 본 발명의 실시 형태를 도시한 단면도.
도 2는 본 발명의 실시 형태를 도시한 단면도.
도 3은 본 발명의 실시 형태를 도시한 단면도.
도 4는 종래의 프로세스도.
도 5는 종래의 가스 방전형 표시 장치를 도시한 단면도.
〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
500 : 유리 기판
1000 : 감광성을 가지는 은이 포함되어 있는 재료
이하, 도면을 이용하여 본 발명의 실시 형태를 설명한다.
도 1은, 배면 유리 기판에 어드레스 전극을 형성하는 프로세스예이다.
도 1의 (a)는 유리 기판(500)상에 은이 포함되어 있는 감광성 재료(1000)를 다이 코터(die coater)에 의해 도포하고, 예비 건조를 행한 상태이다.
도 1의 (b)는 노광 장치(도시하지 않음)가 가지는 YAG(Yttrium Aluminium Garnet) 레이저를 이용하여, 은이 포함되어 있는 재료(1000)에 원하는 패턴을 묘화한 상태이다. YAG 레이저로부터 조사되는 빔은, 은이 포함되어 있는 재료를 감광할 수 있도록 제3 고주파의 파장을 이용했다.
도 1의 (c)는 현상 공정으로서, 레이저에 의해 묘화되지 않은 미묘화 부분이 현상액에 의해 제거된 상태이다. 또, 그런 후, 배선의 신뢰성을 향상시키기 위해 가열 처리하고 있다.
그 후, 도시하지는 않았지만, 유전체층, 격벽, 형광체층을 순서대로 형성하여 배면 기판을 완성시켰다.
이상과 같은 프로세스이면, 배선 패턴을 레이저에 의해 직접 노광하므로, 종래의 마스크가 필요없게 되고, 비용 절감을 실현할 수 있다. 또, 이 레이저에 의해 노광한 영역이 배선 패턴이 되므로, 종래의 레지스트를 이용한 에칭 프로세스도 필요없게 되어 에칭 프로세스에 기초한 단선 불량등이 없게 된다. 또, 배선 패턴을 직접 묘화하므로, 높은 위치 정밀도로 전극을 형성할 수 있고, 패널 전면에서 원하는 방전 특성을 실현할 수 있다.
또, 본 실시예에서는, 은이 포함되어 있는 재료를 예로 설명했지만, 다른 금속이 포함되는 감광성 재료라도 문제는 없다. 또, YAG 레이저가 아니고 엑시머 레이저, 아르곤 이온 레이저 등의 다른 레이저라도 문제는 없다. 이들은 이하의 실시예에 있어서도 동일하다.
도 2는, 도 1에 도시한 배면 기판의 전체도이다.
도면으로부터 알 수 있듯이, 배면 기판에 어드레스 전극을 형성하는 경우, 복수개의 빔을 이용하여 복수개의 전극을 병렬로 형성했다. 또, 레이저의 스폿 직경(에너지)을 조절하여 1회의 레이저 주사로 1개의 배선을 노광했다.
또, 일반적으로 어드레스 전극은, 외부 접속 단자(1010), 인출 배선(1020), 배선(1030)이 있고, 외부 접속 단자(1010)의 배선폭이 다른 배선(1020, 1030)보다 넓게 되어 있다. 따라서, 외부 접속 단자(1010)의 노광은, 복수회의 빔 주사에 의해 행하고, 그 후 인출 배선(1020), 배선(1030)의 노광을 연속적인 1회의 빔 주사에 의해 행하여 처리 능력(throughput)을 향상시켰다.
한편, 레이저에는, 펄스 레이저와 같은 조사 영역을 도트 단위로 제어를 하는 것도 있다. 이 경우는, 일정 방향으로 빔을 주사시키고, 노광하는 영역은 레이저를 조사하며, 노광하지 않은 영역은 레이저를 조사하지 않도록 제어하면 좋다.
다음으로, 전면 유리 기판에 버스 전극을 형성하는 프로세스 예를 도 3을 이용하여 설명한다.
우선, 유리 기판(400)상에 표시 전극(600), 버스 전극(700)이 되는 재료를 순차 성막한다(단계 (a)). 이 경우, 표시 전극(600)으로서 투명 전극인 ITO를, 버스 전극(700)으로서 감광성 은재료를 이용했다. ITO는, 스퍼터링법이나 증착법등의 성막 수법에 의해 성막하고, 은 재료는 다이 코터에 의해 도포하여 성막했다.
다음으로, 은이 포함되어 있는 재료층 중 배선 패턴이 되는 영역에 노광용 레이저를 조사하고(단계 (b)), 현상하여 버스 전극(700)을 형성했다(단계 (c)). 이것은 전술한 실시예와 동일하다.
다음으로, 가공용 레이저를 이용하여 ITO 층 중 소정의 영역을 제거하도록 가공하고(단계 (d)), 표시 전극(600)을 형성했다(단계 (e)).
그 후, 도시하지는 않았지만, 유전체층, MgO 등의 보호층을 형성하여 전면 기판을 완성시켰다. 또, 유리 기판(400)과 표시 전극(600)의 사이에 절연층을 형성해도 좋다.
이와 같이 레이저를 이용한 노광·현상 프로세스에 의해 버스 전극(700)을 형성하고, 레이저 가공 프로세스에 의해 표시 전극(600)을 형성했으므로, 종래와 같은 레지스트가 필요없게 되고, 또 그 레지스트를 형성하기 위한 마스크도 필요없게 되므로, 대폭적인 비용 절감을 실현할 수 있다. 또, 종래의 레지스트를 이용한 에칭 프로세스도 사용하지 않고 있으므로, 에칭 프로세스에 기초한 단선 불량 등이 없게 된다. 또, 높은 위치 정밀도로 전극을 형성할 수 있으므로, 패널 전면에서 원하는 방전 특성을 실현할 수 있다.
또, 표시 전극(600)을, 레지스트를 이용한 에칭이나 블라스트(blast)에 의해 형성한다고 해도, 버스 전극(700)을 레이저를 이용하여 노광·현상하는 것의 장점은 손실되지 않는다.
본 발명에 의하면, 감광성 재료를 레이저 직접 묘화에 의해 가공함으로써 마스크가 필요없는 저 비용의 프로세스를 실현할 수 있다.
또, 원하는 위치에 고정밀도로 전극을 형성할 수 있으므로, 패널 전면에서 원하는 방전 특성을 실현한 고품질의 가스 방전형 표시 장치를 제공할 수 있다.
Claims (3)
- 가스 방전형 표시 장치에 있어서,복수의 제1 전극을 가지는 전면 기판, 및복수의 제2 전극을 가지는 배면 기판을 구비하고,상기 제1 전극 또는 상기 제2 전극 중 적어도 한쪽의 전극이, 레이저를 이용하여 노광된 감광성 재료에 의해 형성된것을 특징으로 하는 가스 방전형 표시 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 감광성 재료에 은이 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 가스 방전형 표시 장치.
- 배선 기판에 있어서, 은이 포함되어 있는 감광성 재료를 이용하여 노광함으로써 배선을 형성한 것을 특징으로 하는 배선 기판.
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