KR100513494B1 - 플라즈마 디스플레이 패널의 전극 형성방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널의 전극 형성방법에 관한 것으로, 금속 시드층의 형성시 기판의 표면 위에 직접 흑색 금속을 무전해도금의 방법으로 형성함으로써 고가의 증착장치를 사용하지 않아도 될 뿐만 아니라, 후공정인 금속 시드층의 식각공정에서는 갈바닉 쌍의 효과를 이용하여 식각을 수행함으로써 기존 분무식 또는 침적식 식각에 비해 보다 깨끗한 식각 결과를 얻을 수 있고 공정시간 단축 및 제조비용의 절감이 가능해지는 전극 형성방법을 제공하고자 한 것이다.

이러한 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 전극 형성방법은, 기판 상에 흑색 금속 시드층을 형성하는 공정과; 금속 시드층 상면에 감광성 수지층의 패턴을 형성하는 공정과; 감광성 수지층의 패턴을 통해 노출된 금속 시드층 위에 전기도금의 방법으로 금속 전극층을 형성하는 공정과; 감광성 수지층의 패턴 제거 후 식각 용액 내에서 금속 전극층에 양극을 연결하고 상대 전극에 음극을 연결한 다음 전원을 인가하여 금속 시드층을 선택적으로 제거하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널의 전극 형성방법{Method for forming electrode in plasma display panel}

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널의 전극 형성방법에 관한 것으로, ITO가 코팅된 유리 기판의 표면 위에 직접 흑색 금속을 무전해도금하여 단일층 구조의 금속 시드층을 형성하고, 후공정인 금속 시드층의 식각공정에서는 갈바닉 쌍의 효과를 이용하여 식각을 수행하는 플라즈마 디스플레이 패널의 전극 형성방법에 관한 것이다.

최근 들어 정보처리 시스템의 발전과 보급 증가에 따라 시각정보의 전달수단으로 화상 표시장치의 중요성이 점차 증대되고 있다.

이러한 화상 표시장치의 종류로는, 이미 알려진 바와 같이, 칼라 음극선관 (Cathod Ray Tube; CRT), 액정 표시소자(Liquid Crystal Display; LCD), 전계방출 표시소자(Field Emission Display; FED), 전자 발광형 표시소자(Electro-Luminescent Display; ELD), 형광 표시관(Vacuum Vluorescent Display; VFD) 및 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel; PDP) 등이 있다.

이중에서도 플라즈마 디스플레이 패널은 가스의 방전현상을 이용하여 화상을 표시하기 위한 장치로, 이 분야에서 가장 유망한 해상도 및 조도비를 갖고 있으며, 응답속도가 빠를 뿐만 아니라, 대형화와 평면 박형화가 용이하고, 넓은 시야각과 형광체를 이용한 완전한 색상의 구현 및 고휘도가 가능한 장점이 있다.

따라서, 상기 플라즈마 디스플레이 패널은 차세대 고화질 텔레비젼(High Definition TeleVision; HDTV)을 목표로 고정세화, 대화면화, 고휘도화, 고콘트라스트화, 고효율화, 저소비전력 및 저가격화 등의 그 핵심 기술분야에서 활발한 연구가 계속되고 있다.

이러한 플라즈마 디스플레이 패널은 가스 방전시 발생하는 진공자외선이 형광체를 발광시킴으로써 발생하는 가시광을 이용하여 화상을 표시하는데, 복수개의 전극을 2개의 기판에 각각 코팅하고 양 기판의 사이에 가스를 채워 밀봉한 후 방전전압을 가하여, 이 방전전압에 의해 소정 패턴에 형성된 형광체를 여기시킴으로써 원하는 숫자, 문자 혹은 그림을 표시하게 된다.

통상, 상기한 플라즈마 디스플레이 패널에서는 투명 ITO 전극의 라인 저항을 줄이기 위하여 금속 전극을 ITO 전극보다 좁은 폭으로 형성시키게 된다.

한편, 플라즈마 디스플레이 패널의 금속 전극 형성에는 증착법, 스크린 인쇄법 및 전기도금법에 의한 박막 공정이 사용되고 있으며, 이와 같은 종래의 금속 전극 형성방법을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 4a에 도시한 바와 같이, 투명 전도막인 ITO(Indium Tin Oxide)가 코팅된 유리 기판(21)의 표면 위에 접착성 및 금속 전극의 증착속도를 향상시키기 위하여 진공증착법을 이용, 금속 재질의 시드층(seed layer; 22)을 증착한다.

이때, 금속 시드층(22)이 흑색(검정색)이 아닐 경우에는 빛을 반사하여 화상의 콘트라스트가 저하되므로, 흑색의 금속 시드층을 증착시켜 화상의 콘트라스트 저하를 방지한다.

이후, 도 4b에 도시한 바와 같이, 금속 시드층(22)의 상면에 소정 두께의 금속 전극층(23)을 증착하여, 금속 시드층(22) 위에 금속 전극층(23)을 위치시킨다.

다음으로, 금속 전극층(23)의 상면에 감광성 수지를 도포한 후 감광성 수지가 금속 전극층(23)의 소정 일부 영역 상측에만 잔류될 수 있도록 노광 및 현상하여, 도 4c에 도시한 바와 같이, 감광성 수지층의 패턴(24)을 형성한다.

그 다음, 감광성 수지층의 패턴(24)을 통해 선택적으로 노출된 불필요한 금속 전극층(23) 영역과 그 하측의 금속 시드층(22)을 식각처리하여 제거하고, 이후 감광성 수지 패턴(24)을 제거하여, 최종적으로 도 4d에 도시한 바와 같은 금속 버스 전극(23)을 형성한다.

그러나, 이와 같은 증착법에 의한 전극 형성방법에서는 증착속도가 매우 느리고, 형성된 전극에 스트레스가 많이 잔존하여 에지 컬(edge curl)이 발생하기 쉬우며, 공정비용이 비싸다는 문제점이 있었다.

또한, 증착법에 의한 종래의 전극 형성방법에서는 수 ㎛에 달하는 금속 전극층(23)을 식각하여야 하기 때문에 식각에 의한 손실이 많을 뿐만 아니라 불량률이 매우 높은 문제점이 있었다.

한편, 종래의 스크린 인쇄법을 이용하여 금속 전극의 패턴을 형성하는 예를 첨부한 도 5a 내지 도 5c를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 5a와 도 5b에 순차적으로 도시한 바와 같이, ITO가 코팅된 유리 기판(31)의 표면 위에 소정의 일부 영역이 천공된 인쇄마스크(32)를 실장하고, 그 인쇄마스크(32)의 상측으로 전극 형성용 금속 페이스트(metal paste; 33)를 도포하여, 인쇄마스크(32)의 천공부분을 통해 금속 페이스트(33)가 기판(31) 표면 위에 일정한 두께로 도포되도록 한다.

그 다음, 인쇄마스크(32)를 제거하여, 도 5c에 도시한 바와 같이, 기판(31) 표면 위의 선택된 일부에만 금속 페이스트(33)가 잔존하도록 한다.

이후, 특정의 소결온도(약 500 ∼ 600℃)에서 금속 페이스트(33)를 소성하여 최종의 금속 전극으로 완성한다.

현재, 국내/외에서 금속 전극 형성시 주로 이용하고 있는 스크린 인쇄법은 포토 프로세스(Photo Process)법으로, 최근 감광성 소재가 포함되어 있는 은(silver) 페이스트를 이용한 공정이 보편화되어 있다.

이 공정에서는 은 페이스트를 ITO가 코팅된 유리 기판의 표면 위에 인쇄하여 건조시키고, 이후 포토 공정을 이용하여 노광 후 Na₂Co₃ 수용액으로 현상한 뒤, 소성과정을 거쳐 후막을 형성하게 된다.

특히, 상기 공정에서는 은 페이스트를 인쇄하기 전에 역시 감광성 소재가 포함되어 있는 흑색 안료(루테늄 산화물이 주원료임)를 은 페이스트와 기판 사이에 얇게 인쇄하여 패널 제조 후 외부로부터의 빛을 흡수토록 함으로써, 색상의 콘트라스트를 좋게 한다.

그러나, 스크린 인쇄법에 의한 종래의 전극 형성방법에서는, 전극 표면이 매끄럽고 핀-홀(pin-hole) 없이 전극을 형성할 수 있을 뿐만 아니라 증착법에 비해 상대적으로 생산공정이 단순하다는 장점이 있는 반면, 페이스트 낭비가 심하고, 높은 온도의 소결공정시 페이스트 패턴이 수축하여 인쇄마스크 패턴과 금속 버스 전극의 크기가 달라지는 문제점이 있었다.

또한, 스크린 인쇄법에 의한 전극 형성방법에서는 형성 가능한 버스 전극의 최소 크기가 약 80㎛로 제한되고, 페이스트의 형성을 위해 첨가되는 유기 바인더나 기판과의 접착성을 향상시키기 위해 첨가되는 첨가제에 의해 그 비저항이 높아지는 문제점이 있었으며, 높은 소결온도의 사용으로 에너지 비용의 증가와 함께 상품화되어 판매되고 있는 은 페이스트가 고가인 단점이 있었다.

한편, 종래의 전기도금법을 이용하여 금속 전극의 패턴을 형성하는 예를 첨부한 도 6a 내지 도 6d를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 6a에 도시한 바와 같이, ITO가 코팅된 유리 기판(41)의 표면 위에 스퍼터링(sputtering) 방법을 이용하여 제1시드층(42) 및 제2시드층(43)을 순차적으로 증착한다.

이때, 제1시드층(42)은 기판(41)과의 접착력을 항상시키기 위하여 크롬(Cr)이나 티타늄(Ti) 혹은 그들의 합금이나 산화물로 형성하며, 이와 같은 제1시드층(42)의 저항값이 높기 때문에 저항값을 낮추기 위해서 저저항의 구리(Cu) 등을 사용하여 제2시드층(43)을 형성한다.

이후, 제2시드층(43)의 상면에 감광성 수지를 도포한 후 전극 패턴이 형성될 영역의 제2시드층이 노출될 수 있도록 감광성 수지를 선택적으로 노광 및 현상하여, 도 6b에 도시한 바와 같이, 감광성 수지층의 패턴(44)을 형성한다.

다음으로, 도 6c에 도시한 바와 같이, 제2시드층(43)의 노출된 영역 위에 전기도금의 방법을 이용하여 금속 전극층(45)을 형성하며, 최종적으로 감광성 수지층의 패턴(44)을 제거한 후 식각공정을 통해 제1 및 제2시드층(42,43)의 불필요한 부분을 제거하여, 도 6d와 같은 금속 전극층(45)을 완성하게 된다.

이때, 제1시드층(42)은 주로 분무식 식각이나 침적식 식각방법을 이용하고 있다.

이와 같은 전기도금법의 전극 형성방법에서는 증착법에 비해 금속 전극의 스트레스가 비교적 작으므로 에지 컬의 발생을 감소시킬 수 있고, 또한 스크린 인쇄법과 달리 선폭의 크기가 거의 제한이 없는 감광성 수지 패턴의 내부에 버스 전극을 생성ㆍ성장시켜 형성하므로 언더 컷(under cut)이 발생하지 않으며, 스크린 인쇄법에서와 같이 페이스트를 사용하지 않으므로 전술한 여러 문제들을 야기하는 소성과정이 불필요하다.

그러나, 전기도금법에 의한 종래의 전극 형성방법에서는 금속 시드층의 형성을 위하여 스퍼터링 방법이나 이온 플레이팅 또는 전자빔 증착법을 이용하기 때문에 증착장치의 비용이 크게 증가하는 문제가 있었다.

또한, 시드층의 식각시 분무식 식각을 적용하는 경우 많은 식각제(etchant)가 요구되는 것과 아울러 고가의 장비가 요구되며, 침적식 식각을 적용하는 경우 장치의 구성은 비교적 간단하나 식각 선택성이 분무식 식각에 비해 낮기 때문에 식각 진행시 금속 전극의 많은 손실이 발생하는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로서, 금속 시드층의 형성시 ITO가 코팅된 유리 기판의 표면 위에 직접 흑색 금속을 무전해도금하여 단일층 구조로 형성함으로써 고가의 증착장치를 사용하지 않아도 될 뿐만 아니라, 후공정인 금속 시드층의 식각공정에서는 갈바닉 쌍의 효과를 이용하여 식각을 수행함으로써 기존 분무식 또는 침적식 식각에 비해 보다 깨끗한 식각 결과를 얻을 수 있고 공정시간 단축 및 제조비용의 절감이 가능해지는 전극 형성방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널의 기판 상에 금속 전극을 형성하는 방법에 있어서,

기판 상에 흑색의 금속 시드층을 형성하는 공정과;

상기 금속 시드층의 상면에 감광성 수지층의 패턴을 형성하는 공정과;

상기 감광성 수지층의 패턴을 통해 노출된 금속 시드층 위에 전기도금의 방법으로 금속 전극층을 형성하는 공정과;

상기 감광성 수지층의 패턴 제거 후, 식각 용액 내에서 상기 금속 전극층에 양극(+)을 연결하고 상대 전극에 음극(-)을 연결한 다음 전원을 인가하여, 상기 금속 시드층을 선택적으로 제거하는 공정;

을 포함하는 것을 특징으로 한다.

특히, 상기 금속 시드층은 흑색의 니켈 합금을 무전해도금하여 형성하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 금속 전극층은 상기 금속 시드층보다 상대적으로 표준전위가 높은 귀한(noble) 금속을 소재로 사용하여 형성하는 것을 특징으로 한다.

특히, 상기 금속 전극층은 은, 구리 및 순수 니켈 중 선택된 하나를 소재로 사용하여 형성하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 금속 시드층의 제거 공정에서, 상기 식각 용액으로는 0.5 ∼ 10%의 황산과 0.25 ∼ 5%의 과산화수소수로 이루어진 식각 수용액을 사용하고, 이때 7V 이하의 전원을 인가하는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

첨부한 도 1a 내지 도 1e는 본 발명에 따른 금속 전극 형성방법을 보인 수순단면도로, 도면부호 11은 플라즈마 디스플레이 패널에서 금속 전극의 패턴이 형성되는 통상의 기판, 즉 ITO가 코팅된 유리 기판을 나타낸다.

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널의 기판 상에 금속 전극을 형성하는 방법에 관한 것으로서, ITO가 코팅된 유리 기판의 표면 위에 직접 흑색 금속을 무전해도금(electroless plating)하여 단일층 구조의 금속 시드층을 형성하고, 후공정인 흑색 금속 시드층의 식각공정에서는 갈바닉 쌍(galvanic couple)의 효과를 이용하여 식각을 수행하는 플라즈마 디스플레이 패널의 전극 형성방법에 관한 것이다.

이러한 본 발명의 전극 형성방법을 각 단계별로 구체화하여 설명하면 다음과 같다.

금속 전극의 패턴이 형성되는 ITO 전극(유리 기판 위에 코팅된 ITO로 이루어짐)은, 플라즈마 디스플레이 패널용으로 사용될 때, 두께가 일반적으로 800 ∼ 1000Å으로, 전기전도도가 순수한 금속에는 미치지 못하고, 20 ∼ 30Ω/□의 면 전기저항을 가지고 있는 바, 전기도금이 용이하지 않다.

따라서, 제1단계 공정으로서, 본 발명에서는 ITO가 코팅된 유리 기판(11)의 표면 위에 무전해 도금과정을 통하여 흑색의 금속 시드층(12)을 단일층 구조로 형성한다(도 1a).

이때, 금속 시드층(12)은 플라즈마 디스플레이 패널의 콘트라스트를 향상시키기 위하여 흑색(검정색)을 보유하여야 하고, 다음 단계에서 금속 전극층을 전기도금법으로 형성할 수 있도록 하기 위하여 유리 기판/ITO 전극보다는 전기저항이 충분히 작아야 한다.

이와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에서는 기판(11) 상에 흑색의 니켈 합금을 무전해도금하여 금속 시드층(12)을 형성한다.

이와 같이 금속 시드층(12)으로 흑색의 무전해 니켈 합금 도금층을 형성한 후, 제2단계 공정으로서, 흑색 금속 시드층(12)의 상면에 감광성 수지층을 도포하고, 이후 전극 패턴이 형성될 영역의 금속 시드층(12)이 노출될 수 있도록 감광성 수지를 선택적으로 노광 및 현상하여, 도 1b에 도시한 바와 같이, 감광성 수지층의 패턴(13)을 형성한다.

이와 같이 ITO 전극 위에 금속 전극층이 형성되어야 하는 위치에서만 감광성 수지층을 제거한 후, 제3단계 공정으로서, 도 1c에 도시한 바와 같이, 금속 시드층(12)의 노출된 영역 위에 전기도금의 방법을 이용하여 금속 전극층(14)을 소정의 두께로 형성한다.

여기서, 금속 전극층(14)의 재질로는 흑색의 금속 시드층(12) 보다 상대적으로 표준전극전위가 높은 귀한(noble) 금속 소재를 선택하여 사용하는데, 이는 후공정인 식각공정에서 갈바닉 쌍의 효과가 발생하도록 하기 위함이다.

식각공정의 갈바닉 쌍 효과를 위하여, 본 발명에서 사용 가능한 금속 전극층(14)의 재질로는, 흑색 금속 시드층(12)의 소재로 니켈 합금을 사용할 때, 니켈 합금보다 표준전극전위가 높은 은, 구리 및 순수 니켈 중 선택된 하나를 사용함이 바람직하다.

이후, 제4단계 공정으로서, 감광성 수지층의 패턴(13)을 제거한 다음, 감광성 수지층의 제거에 의해 노출된 단일층 구조의 흑색 금속 시드층(12)을 적절한 식각 용액 내에서 선택적으로 제거하는 식각공정을 수행한다.

본 발명에서 불필요한 금속 시드층(12)의 식각은 갈바닉 부식(galvanic corrosion)에 의한 식각이며, 이 갈바닉 부식은 알려진 바와 같이 전해질 용액 속에 이종 금속이 접촉하여 그들 사이에 전위차가 있을 때 발생하는 부식이다.

본 발명의 식각공정을 좀 더 상세히 설명하면, 도 1d에 도시한 바와 같이, 식각 용액 내에서 금속 전극층(14)에는 전원공급장치(도시하지 않음)의 양극(+)을 연결함과 아울러 식각 용액 내부의 상대 전극(15)에는 음극(-)을 연결한 후, 소정의 전원을 인가한다.

이때, 식각 용액으로는 0.5 ∼ 10%의 황산과 0.25 ∼ 5%의 과산화수소수로 이루어진 식각 수용액이 사용 가능하며, 7V 이하의 전원을 인가한다.

여기서, 7V를 초과하는 전원을 인가하는 경우에는 니켈 합금 재질의 금속 시드층(12)이 ITO 기판(11)으로부터 박리되므로 바람직하지 않다.

이와 같이 표준전극전위의 값이 상이한 금속 재질의 전극층(14)과 시드층(12)이 상기한 식각 수용액 내에 상호 접합된 상태에서 전원이 인가될 경우 갈바닉 쌍의 효과가 나타난다.

식각 용액 내에서 상기와 같이 갈바닉 쌍이 이루어지게 되면, 표준전극전위가 높은 귀한 금속으로 형성된 금속 전극층(14)에서는 캐소드 반응이 가속되며, 상대적으로 천한(less noble or active) 금속 재질의 흑색 시드층(12)에서는 애노드 반응이 가속되어, 금속 전극층(14)은 식각 용액에서의 용해(또는 부식)가 억제되고, 흑색 금속 시드층(12)은 용해(또는 부식)의 증가가 가속된다.

또한, 본 발명에서 상기와 같이 금속 전극층(14)에 양극(+)을 연결하고 상대 전극(15)에 음극(-)을 연결하여 적절한 전압을 걸어주게 되면, 갈바닉 쌍의 효과가 더욱 증가되어 노출된 흑색 금속 시드층(12)이 금속 전극층(14)에 비해 훨씬 많이 용해되며, 특히 종래의 분무식이나 침적식 식각과 비교하여 금속 시드층(12)이 금속 전극층(14) 부근의 식각 찌꺼기 없이 보다 깨끗하게 식각될 수 있다.

아울러, 상기한 식각공정에 따르면 갈바닉 쌍의 효과에 의해 보다 빠른 식각이 가능해진다.

물론, 상기와 같은 본 발명의 식각공정에서, 금속 전극층(14)은, 식각공정시의 그 용해 속도가 니켈 합금으로 이루어진 흑색 금속 시드층(12)의 용해 속도와 비교하여 현저히 억제되는 것일 뿐, 전혀 용해되지 않거나 환원반응이 일어나는 것은 아니다.

따라서, 금속 전극층(14)은 최초 형성시에, 후공정인 식각공정에서의 용해 정도를 미리 고려하여, 최종적으로 얻고자 하는 금속 전극층의 두께보다 적정 수준 두껍게 형성함이 마땅하다.

즉, 제3단계 공정에서 금속 전극층(14)의 두께는(식각공정 이전의 금속 전극층 두께임)는, 금속 전극의 크기 및 식각 용액의 농도 그리고 인가되는 전압에 따라, 식각공정인 제4단계 공정에서의 용해 정도를 미리 고려한 두께로 형성하여야 하는 것이다.

결국, 전술한 바와 같은 식각공정을 통하여 금속 시드층(12)의 불필요한 부분을 제거하게 되면, 도 1e에 도시한 바와 같이, 기판(14) 상에는 금속 전극층(14)과 그 하측의 금속 시드층(12)만이 남게 된다.

이하, 본 발명을 실시예에 의거 더욱 상세하게 설명하는 바, 본 발명이 다음의 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.

실시예

실시예로서, 앞서 설명한 본 발명의 전극 형성방법에 따라 기판 상에 전극을 형성하였으며, 그 과정을 좀 더 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 제1단계 공정에서 ITO가 코팅된 유리 기판(11)의 상면에 니켈 합금을 무전해도금하여 두께 1㎛의 흑색 금속 시드층(12)을 형성하였으며(도 1a 참조), 이후 제2단계 공정에서 상기 흑색 금속 시드층(12)의 상면에 감광성 수지층을 도포한 후 선택적으로 노광 및 현상하여 감광성 수지층의 패턴(13)을 형성하였다(도 1b 참조).

다음으로, 제3단계 공정에서 감광성 수지층 패턴(13)을 통해 노출된 흑색 금속 시드층(12) 위에 니켈 합금보다 표준전극전위가 높은 순수 니켈을 전기도금하여 금속 전극층(14)을 형성하였다(도 1c 참조).

이후, 제4단계 공정에서 감광성 수지층 패턴(13)을 제거한 다음, 감광성 수지층 제거에 의해 노출된 흑색 금속 시드층(12) 일부 영역을 식각 용액 내에서 선택적으로 식각하여, 최종적으로는 기판(11) 상에 금속 전극층(14)과 그 하측의 금속 시드층(12)만이 남게 하였다(도 1d와 도 1e 참조).

이때, 식각 수용액으로는 5%의 황산과 2.5%의 과산화수소수로 이루어진 25℃의 식각 수용액을 사용하였으며, 이러한 식각 수용액 내에서 순수 니켈로 이루어진 금속 전극층(14)에 양극(+)을 연결하고 흑연 전극(도면부호 15로 도시된 식각 수용액 내의 상대 전극임)에 음극(-)을 연결하여 6V의 전압을 인가하였다(도 1d 참조).

첨부한 도 2는 5%의 황산과 2.5%의 과산화수소수로 이루어진 25℃의 식각 수용액에서 니켈 합금으로 이루어진 흑색 금속 시드층과 순수 니켈로 이루어진 금속 전극층의 분극곡선을 나타내는 것으로, 부식전위가 400㎷의 차이를 보이는 것으로 보아 금속 시드층과 금속 전극층은 갈바닉 쌍을 형성함을 알 수 있었다.

아울러, 첨부한 도 3은 최종적으로 폭 50㎛의 금속 전극이 형성된 기판의 현미경 사진으로, 이는 본 발명의 실시예에 따라 형성된 금속 전극을 기판의 상측에서 내려다 본 형태로 촬영한 사진이다.

이에 따르면, 실시예의 식각공정에 의해 흑색의 금속 시드층이 금속 전극층 부근에서 식각 찌꺼기 없이 매우 깨끗하게 식각됨을 알 수 있다.

비교예

비교예로서, 한국공개특허공보 2003-6742호(2003.01.23 공개)에 개시된 방법에 따라 전극 형성과정을 진행하였다.

즉, 기판 상에 크롬으로 1㎛ 두께의 금속 시드층을 형성한 다음, 그 위에 8㎛ 두께의 구리 전극층을 패터닝하여 형성하였으며, 이후 불필요한 금속 시드층을 식각처리하기 위하여, 염산 농도가 10%인 식각 수용액 내에서 구리 전극층에는 음극(-)을 연결하고 상대 전극에는 양극(+)을 연결한 후, 전압을 인가하였다.

그 결과, 선택적인 식각은 이루어지지 않고 수소 가스만 전극 위에 형성되었는 바, 첨부한 도 7은 비교예의 과정을 거친 금속 전극의 현미경 사진(배율 50배)으로, 하측의 검은색 부분이 식각되지 않은 크롬재의 금속 시드층을 나타낸다.

이에 따르면, 비교예의 식각 공정 후 구리 전극층과 경계하고 있는 영역에 식각되어야 할 크롬 시드층이 계속 존재함을 알 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 전극 형성방법에 의하면, 기판의 표면 위에 무전해도금의 방법으로 단일층 구조의 흑색 금속 시드층을 직접 형성하고, 그 위에 금속 시드층의 소재보다 상대적으로 표준전극전위가 높은 귀한 금속을 사용하여 금속 전극층을 패터닝한 다음, 금속 시드층의 식각공정에서 식각 용액 내 금속 전극층에 양극을 연결하고 불용성의 상대 전극에 음극을 연결한 후 전원을 인가하여 식각처리함으로써, 다음과 같은 효과가 있다.

1) 금속 시드층의 형성시, ITO가 코팅된 유리 기판 상에 직접 흑색 금속을 무전해도금하여 형성함으로써, 고가의 증착장치를 사용하지 않아도 되기 때문에 비용면에서 유리하다.

2) 금속 시드층의 식각처리시, 전압을 인가함에 따라 식각 용액 내 귀한 금속은 더욱 음극현상이 가속화되고 천한 금속은 더욱 양극현상이 가속화되는 갈바닉 쌍의 효과를 이용하는 바, 종래의 분무식이나 침적식 식각에 비해 선택성이 우수하여 전극 손실 없이 깨끗한 식각 결과를 얻을 수 있고, 또한 신속한 식각처리가 가능하다.

3) 종래의 식각에 비해 많은 식각제 및 고가의 장비가 필요 없고, 따라서 제조비용측면에서도 유리하다.

도 1a 내지 도 1e는 본 발명에 따른 금속 전극 형성방법을 보인 수순단면도,

도 2는 본 발명의 실시예에서 니켈 합금으로 이루어진 흑색 금속 시드층과 순수 니켈로 이루어진 금속 전극층의 분극곡선,

도 3은 본 발명의 실시예에 따라 금속 전극이 형성된 기판을 보인 현미경 사진,

도 4a 내지 도 4d는 증착법을 이용한 종래 금속 전극 형성방법의 예를 보인 수순단면도,

도 5a 내지 도 5c는 스크린 인쇄법을 이용한 종래 금속 전극 형성방법의 예를 보인 수순단면도,

도 6a 내지 도 6d는 전기도금법을 이용한 종래 금속 전극 형성방법의 예를 보인 수순단면도,

도 7은 비교예의 과정을 거친 금속 전극의 현미경 사진.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

11 : 기판 12 : 금속 시드층

13 : 감광성 수지층 패턴 14 : 금속 전극층

15 : 상대 전극

Claims (5)

1. 기판 상에 흑색의 금속 시드층을 형성하는 공정과, 상기 금속 시드층의 상면에 감광성 수지층의 패턴을 형성하는 공정과, 상기 감광성 수지층의 패턴을 통해 노출된 금속 시드층 위에 전기도금의 방법으로 금속 전극층을 형성하는 공정과, 상기 감광성 수지층의 패턴 제거 후, 상기 금속 시드층을 선택적으로 제거하는 공정을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널의 전극 형성방법에 있어서,

   상기 금속 시드층을 선택적으로 제거하는 공정은 감광성 수지층의 패턴 제거 후, 식각 용액 내에서 상기 금속 전극층에 양극(+)을 연결하고 상대 전극에 음극(-)을 연결한 다음 전원을 인가하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 전극 형성방법.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 청구항 1에 있어서, 상기 금속 시드층의 제거 공정에서, 상기 식각 용액으로는 0.5∼10%의 황산과 0.25∼5%의 과산화수소수로 이루어진 식각 수용액을 사용하고, 이때 7V 이하의 전원을 인가하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 전극 형성방법.