KR102490508B1 - 투명 유리 디스플레이 기판의 제조방법 및 이로부터 제조된 투명 유리 디스플레이 기판 - Google Patents

투명 유리 디스플레이 기판의 제조방법 및 이로부터 제조된 투명 유리 디스플레이 기판 Download PDF

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Abstract

본 발명은 베이스 유리 기판의 접착력을 향상시킴으로써 베이스 유리 기판 상에 도금 및 증착 등으로 형성된 금속 패턴이나 기판 상에 실장된 LED 등의 소자가 박리되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명은 대전류로 구동하더라도 투명 디스플레이 장치의 베이스 기판이 열변형되지 않고, 솔더링을 통한 소자 실장이 가능하다.

Description

투명 유리 디스플레이 기판의 제조방법 및 이로부터 제조된 투명 유리 디스플레이 기판{TRANSPARENT GLASS DISPLAY SUBSTRATE MANUFACTURIING METHOD AND TRANSPARENT GLASS DISPLAY SUBSTRATE MANUFACTURED THEREFROM}
본 발명은 투명 유리 디스플레이 기판의 제조방법 및 이로부터 제조된 투명 유리 디스플레이 기판에 관한 것으로, 보다 상세하게는 베이스 유리 기판의 표면조도를 향상시킴으로써 베이스 유리 기판의 접착력이 향상된 투명 유리 디스플레이 기판의 제조방법 및 이로부터 제조된 투명 유리 디스플레이 기판에 관한 것이다.
PET 등의 연성수지필름을 투명회로기판의 베이스로 사용하고, 투명회로기판 상에 발광다이오드(LED)를 격자 패턴으로 배치함으로써 옥내 또는 옥외에서 대면적의 컬러 사이니지로 활용하는 사례가 점차 증가하고 있다.
그러나, 이처럼 투명회로기판의 베이스로서 PET 등 연성수지필름을 사용하는 현재의 대면적 투명 LED 디스플레이 장치에는 심각한 문제점이 있다.
먼저, 고객들은 점점 더 고휘도의 투명 LED 디스플레이 장치를 요구하고 있으나, 연성수지필름을 베이스 기판으로 채택한 투명회로기판은 일정 수준 이상의 고휘도 디스플레이를 구현할 수가 없다.
이는, 연성수지필름이 갖는 내열성의 한계에 기인한다. 즉, 고휘도의 디스플레이를 위해서는 상대적으로 더 많은 전류를 회로에 흘려야 하는데, 이는 필연적으로 전류량 증가에 따른 기판의 온도 상승을 유발하며, 그 결과 연성수지필름의 열변형을 초래하기 때문이다.
연성수지필름을 투명회로기판의 베이스로 사용한 경우에 나타나는 열변형의 대표적인 현상은 베이스 기판의 수축이다.
투명 LED 디스플레이장치는 투명 베이스 기판 상에 금속 패턴을 도금 및 증착하여 회로를 형성하고, 적절한 위치에 소자를 실장함으로써 구현이 된다. 그런데 연성수지필름으로 이루어진 베이스 기판이 열에 의한 수축을 일으키게 되면, 베이스 기판 상에 도금 및 증착 등으로 형성된 금속 패턴이나 기판 상에 실장된 LED 등의 소자가 베이스 기판으로부터 박리되는 문제가 발생한다.
이러한 문제의 결과, 예컨대 연성필름을 이용하고, 800mm 이상의 전극 패턴 길이를 갖는 투명 디스플레이 베이스 기판에서는 전극 패턴에서의 저항 증가로 인해 LED 구동을 위한 최소 구동 전압에 못미치는 전압이 인가되어 LED가 미점등 하거나 오작동 하는 경우도 발생한다.
나아가, LED의 휘도를 높이기 위해 회로에 인가되는 전류량을 증가시키면, 전극 패턴에서의 전압 강하로 인해 구동할 수 있는 베이스 기판의 길이가 짧아지므로 대면적의 컬러 사이니지를 제조하는 것이 더욱 힘들어진다. 또한, LED 소자들의 밝기의 균일도도 저하된다.
현재 상용제품으로서는 LED간의 간격이 상, 하, 좌, 우 각각 8mm가 되도록 LED를 격자 배치한 형태의 투명 LED 디스플레이 사이니지가 가장 많이 양산되고 있다.
만약 더욱 고해상도의 디스플레이를 구현하기 위하여 격자배치된 LED 소자 간 간격을 8mm에서 6mm, 4mm 또는 2 mm로 줄이게 되면, 단위 면적당 LED의 숫자가 증가하면서 소비전력이 증가한다. 또한, LED 간 간격 축소로 인해 금속 패턴의 폭이 작아지면서, 금속 패턴에서의 선저항이 증가하여 회로 도선에서 일어나는 전압 강하가 더욱 현저해진다. 결과적으로, 연성회로기판을 베이스 기판으로 한 투명 LED 디스플레이의 면적도 더욱 줄어들게 된다.
한편, 연성수지필름의 열변형을 해결하기 위하여 베이스 기판을 유리로 채택한 선행기술들이 등장하기도 하였다. 유리를 베이스 기판으로 활용하면, 열변형을 해결할 수 있는 장점은 있으나, 회로 패턴을 구현하기 위하여 인듐 주석 산화물(ITO: Indium Tin Oxide)을 사용하는 경우 솔더링으로써 소자를 표면 실장(SMT: Surface Mount Technology)하는 것이 불가능해지는 문제가 발생한다. 또한, 표면 실장이 불가능하므로 솔더링 대신 은 페이스트로 소자를 실장하게 되면, 접촉 저항이 증가하는 문제 등의 또다른 문제들을 야기하게 된다.
KR 10-1789145 B
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 착안한 것으로서, 베이스 유리 기판의 접착력을 향상시킴으로써 베이스 유리 기판 상에 도금 및 증착 등으로 형성된 금속 패턴이나 기판 상에 실장된 LED 등의 소자가 박리되는 것을 방지할 수 있는 투명 유리 디스플레이 기판의 제조방법 및 이로부터 제조된 투명 유리 디스플레이 기판을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 대전류로 구동하더라도 투명 디스플레이 장치의 베이스 기판이 열변형되지 않고 솔더링을 통한 소자 실장이 가능한 투명 유리 디스플레이 기판, 투명 LED 디스플레이 장치 및 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상술한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 베이스 유리 기판의 일 표면에 물리적 표면처리 공정을 수행하여 표면조도가 향상된 제1 표면을 형성하는 단계; 상기 제1 표면에 무전해 도금을 통해 구리(Cu) 시드층을 형성하는 단계; 상기 시드층 위에 포토레지스트층을 형성하는 단계; 상기 포토레지스트층을 노광시키는 단계; 노광된 상기 포토레지스트층을 현상하고, 상기 포토레지스트층의 노광되지 않은 부분을 제거하는 단계; 제거된 상기 노광되지 않은 부분에 제1 금속을 도금하여 배선층을 형성하는 단계; 상기 포토레지스트층의 나머지 부분을 박리하는 단계;및 상기 시드층 및 상기 접착층 중 상기 배선층이 형성되지 않은 영역에 있는 부분을 에칭으로 제거하는 단계;를 포함하는 투명 유리 디스플레이 기판의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 물리적 표면처리 공정은 상기 베이스 유리 기판의 일 표면을 물리적으로 에칭하는 방식으로 수행될 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 물리적 표면처리 공정은 정면기를 사용하여 상기 베이스 유리 기판의 일 표면에 요철을 형성함으로써 수행될 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 제1 표면의 평균 표면조도는 0.1 ~ 0.5㎛를 만족할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 포토레지스트층은, 포토레지스트액을 도포하거나 DFR을 라미네이션하여 형성될 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 제1 금속은, 구리(Cu), 니켈(Ni)을 적어도 포함하는 군으로부터 선택되는 어느 하나일 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 배선층의 두께는 상기 시드층의 두께보다 두꺼울 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 배선층의 표면에 제2 금속을 도금하여 도금층을 형성하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 제2 금속은 구리, 주석, 금, 은, 니켈을 적어도 포함하는 군으로부터 선택되는 어느 하나의 금속일 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 제1 표면을 형성하는 단계 전에, 상기 베이스 기판의 일 표면을 세척하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 투명 유리 디스플레이를 감싸는 형태로 오버코트층을 형성하는 단계;를 더 포함하고, 상기 오버코트층을 형성하는 단계를 통해 베이스 유리 기판의 투명도를 조절할 수 있다.
나아가, 본 발명은 상술한 어느 하나의 제조방법으로부터 제조된 투명 유리 디스플레이 기판을 제공한다.
본 발명은 베이스 유리 기판의 접착력을 향상시킴으로써 베이스 유리 기판 상에 도금 및 증착 등으로 형성된 금속 패턴이나 기판 상에 실장된 LED 등의 소자가 박리되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명은 대전류로 구동하더라도 투명 디스플레이 장치의 베이스 기판이 열변형되지 않고, 솔더링을 통한 소자 실장이 가능하다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 투명 유리 디스플레이 기판의 제조방법을 나타낸 흐름도,
도 2는 도 1의 실시예의 단계(S100)에서의 투명 유리 디스플레이 기판의 단면도,
도 3a는 도 1의 실시예의 단계(S110)에서의 투명 유리 디스플레이 기판의 단면도,
도 3b는 도 1의 실시예의 단계(S110)에 따른 베이스 유리 기판의 표면 거칠기 변화를 나타낸 단면도,
도 4는 도 1의 실시예의 단계(S120)에서의 투명 유리 디스플레이 기판의 단면도,
도 5는 도 1의 실시예의 단계(S130)에서의 투명 유리 디스플레이 기판의 단면도,
도 6은 도 1의 실시예의 단계(S140)에서의 투명 유리 디스플레이 기판의 단면도,
도 7은 도 1의 실시예의 단계(S150)에서의 투명 유리 디스플레이 기판의 단면도,
도 8은 도 1의 실시예의 단계(S160)에서의 투명 유리 디스플레이 기판의 단면도,
도 9는 도 1의 실시예의 단계(S170)에서의 투명 유리 디스플레이 기판의 단면도,
도 10은 도 1의 실시예의 단계(S180)에서의 투명 유리 디스플레이 기판의 단면도,
도 11은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 투명 LED 디스플레이 장치의 제조방법을 나타낸 흐름도,
도 12는 도 11의 실시예의 단계(S190)에서의 투명 LED 디스플레이 장치의 단면도,
도 13은 도 11의 실시예의 단계(S200)에서의 투명 LED 디스플레이 장치의 단면도,
도 14는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 투명 유리 디스플레이 기판의 제조방법을 나타낸 흐름도,
도 15는 도 14의 실시예의 단계(S111)에서의 투명 유리 디스플레이 기판의 단면도,
도 16은 도 14의 실시예의 단계(S200)에서의 투명 유리 디스플레이 기판의 단면도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 투명 유리 디스플레이 기판의 제조방법을 나타낸 흐름도이다.
도 1에서 나타낸 바와 같이, 일례에 따른 투명 유리 디스플레이 기판의 제조방법은, 베이스 유리 기판의 일 표면에 물리적 표면처리 공정을 수행하여 표면조도가 향상된 제1 표면을 형성하는 단계(S110)와, 상기 제1 표면에 무전해 도금을 통해 구리(Cu) 시드층을 형성하는 단계(S120)와, 상기 시드층 위에 포토레지스트층을 형성하는 단계(S130)와, 상기 포토레지스트층을 노광시키는 단계(S140), 노광된 상기 포토레지스트층을 현상하고, 상기 포토레지스트층의 노광되지 않은 부분을 제거하는 단계(S150)와, 노광되지 않은 포토레지스트층이 제거된 부분에 제1 금속을 도금하여 배선층을 형성하는 단계(S160)와, 상기 포토레지스트층의 나머지 부분을 박리하는 단계(S170) 및 상기 시드층 및 상기 접착층 중 상기 배선층이 형성되지 않은 영역에 있는 부분을 에칭으로 제거하는 단계(S180)를 포함하여 이루어진다.
또한, 단계(S110)가 수행되기 전에, 베이스 기판의 표면을 세척하는 단계(S100)가 더 수행될 수도 있다.
각각의 단계에서 이루어지는 구체적인 제조 공정은 도 2 내지 도 10을 참조하여 설명을 한다.
도 2는 도 1의 실시예의 단계(S100)에서의 투명 유리 디스플레이 기판의 단면도이다.
도 2에서 나타낸 바와 같이, 본 실시예에서 베이스 기판으로는 유리 기판을 사용함이 바람직하다. 이 때, 유리의 재질은 소다라임(Sodalime, 소다석회유리) 유리 또는 보로실리케이트(Borosilicate, 붕규산 유리)를 사용함이 바람직하며, 강화 또는 열 강화를 통해 강성이 확보된 유리를 사용할 수 있다. 양쪽면 중 물리적 표면처리 공정이 수행되어 제1 표면이 형성되는 쪽의 표면에 대해서 세척이 수행됨이 바람직하다.
도 3a는 도 1의 실시예의 단계(S110)에서의 투명 유리 디스플레이 기판의 단면도이다.
단계(S110)에서는 베이스 유리 기판(10)의 일 표면에 물리적 표면처리 공정을 수행하여 표면조도가 향상된 제1 표면이 형성된다.
통상적으로, 유리를 베이스 기판으로 사용하는 경우에 나타나는 전형적인 문제점은, 배선용 금속이 베이스 기판(10) 상에 단단히 접착되기가 힘들다는 것이다.
본 발명은 베이스 유리 기판(10)을 사용하는 경우에 기판과 배선용 금속 간의 접착력을 향상시키기 위하여, 베이스 유리 기판(10)의 일 표면에 물리적 표면처리 공정을 수행함으로써 베이스 유리 기판(10)의 표면에 거칠기를 부여하였다. 이를 통해 베이스 유리 기판(10)의 표면조도가 향상되도록 함으로써, 표면적을 증가시켜 접착력 내지 밀착력을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 물리적 표면처리 공정은 베이스 유리 기판(10)의 일 표면을 물리적으로 에칭하는 방식으로 수행될 수 있다. 보다 바람직하게는, 상기 물리적 표면처리 공정은 정면기를 사용하여 상기 베이스 유리 기판의 일 표면에 요철을 형성함으로써 수행될 수 있다. 정면기(scrubber)는 기계적인 브러쉬를 이용하여 베이스 유리 기판(10)을 정면할 수 있는 기계이다. 본 발명은 정면기를 이용하여 베이스 유리 기판(10)의 일 표면에 표면 요철을 부여하여 표면적이 증가되도록 함으로써, 베이스 유리 기판(10)의 접착력 내지 밀착력을 증가시켜 도금 및 증착 등으로 형성된 금속 패턴이나 기판 상에 실장된 LED 등의 소자가 박리되는 것을 방지할 수 있다.
도 3b는 도 1의 실시예의 단계(S110)에 따른 베이스 유리 기판(10)의 표면 거칠기 변화를 나타낸 단면도이다. 도 3b를 참조하면, 단계(S110)를 수행함으로써 베이스 유리 기판(10)의 일 표면에 표면 요철이 형성되어 표면조도가 향상된 제1 표면을 형성할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 제1 표면의 평균 표면조도는 0.1 ~ 0.5㎛를 만족할 수 있다.
만일 제1 표면의 표면조도가 상기 범위 미만인 경우에는 베이스 유리 기판(10)의 접착력 내지 밀착력이 저하되어 시드층, 배선층과의 접착력이 떨어질 뿐만 아니라, 도금 및 증착 등으로 형성된 금속 패턴이나 기판 상에 실장된 LED 등의 소자가 박리되는 등의 문제점이 발생할 수 있다. 만일 제1 표면의 표면조도가 상기 범위를 초과하는 경우에는 이후 도금 또는 스퍼터 공정에서 발생한 조도표면의 균일도를 맞추는데 비용과 시간이 증가하는 문제가 발생할 수 있다.
도 4는 도 1의 실시예의 단계(S120)에서의 투명 유리 디스플레이 기판의 단면도이다.
단계(S120)에서는 상기 제1 표면 상에 무전해 도금을 통해 구리(Cu) 시드층(20)이 형성된다.
시드층(20)은 베이스 유리 기판(10)의 제1 표면 상에 형성되고 금속 전극의 저항을 낮추기 위해 다음 도금 공정에서 구리 배선을 추가 형성할 때, 구리가 효과적으로 도금될 수 있도록 해주는 시드(Seed)의 기능을 한다. 또한, 시드층(20)은 제1 표면과 견고하게 결합하며, 시드층(20)과 동일한 재질의 구리가 도금 공정에서 사용되도록 함으로써 시드층(20)의 구리와도 단단하게 결합할 수 있다.
시드층(20)을 형성하는 금속으로는 구리(Cu)를 사용한다. 이 경우 은(Ag) 등의 다른 금속을 사용하는 경우보다 도금, 에칭 등의 공정(wet 공정)을 통한 금속 전극 형성이 유리한 장점이 있다. 특히, 시드층(30)에 형성된 구리 위에 구리 도금을 수행하면, 다른 금속 재질에 비하여 보다 용이하게 구리 도선의 두께를 증가시킬 수 있고, 이에 따라 구리 도선의 저항을 낮추는 것이 보다 용이한 효과가 있다.
도 5는 도 1의 실시예의 단계(S130)에서의 투명 유리 디스플레이 기판의 단면도이다.
단계(S130)에서는 시드층(20) 위에 포토레지스트층(30)이 형성된다.
포토레지스트층(30)은 포토레지스트액을 도포하여 형성할 수도 있고, 드라이필름 포토레지스트(DFR: Dry Film Photoresist)를 시드층(20) 위에 라미네이션하여 형성할 수도 있다. 그 밖에 감광을 통하여 회로 패턴을 형성할 수 있는 포토레지스트라면 다양한 종래기술이 널리 적용될 수 있다.
도 6은 도 1의 실시예의 단계(S140)에서의 투명 유리 디스플레이 기판의 단면도이다.
단계(S140)에서는 포토레지스트층(30)을 자외선(UV)에 노광시키게 된다. 이 때, 포토마스크(40)의 UV 차단 부분(410) 아래에 있는 포토레지스트는 노광되지 않은 채로 남아 있게 된다. UV가 조사되는 영역에서 포토레지스트층(30)은 자외선(UV)에 노광된다.
도 7은 도 1의 실시예의 단계(S150)에서의 투명 유리 디스플레이 기판의 단면도이다.
단계(S150)에서는 노광된 포토레지스트층에 대한 현상 및 포토레지스트층의 노광되지 않은 부분에 대한 제거가 이루어진다.
현상 후, UV 차단 부분(410) 아래에 있어서 UV에 노광되지 않은 포토레지스트층 수세 등에 의하여 씻겨 나가고, UV에 노광되었던 포토레지스트층(31) 영역만이 단계(S150)에서 남겨진다.
도 8은 도 1의 실시예의 단계(S160)에서의 투명 유리 디스플레이 기판의 단면도이다.
단계(S160)에서는 노광되지 않은 포토레지스트층이 제거된 부분에 제1 금속을 도금하여 배선층(50)을 형성하게 된다.
노광되지 않은 포토레지스트층이 제거된 부분에는 시드층(20)이 노출되어 있다.
상기 제1 금속은, 구리(Cu), 니켈(Ni)을 적어도 포함하는 군으로부터 선택되는 어느 하나의 금속일 수 있다.
금속 도금의 특성상, 노출된 시드층(20)에 시드층(20)과 동일한 금속을 도금하게 되면, 스퍼터링으로 금속층을 성장시키는 것보다 한층 용이하게 두꺼운 금속 배선을 형성할 수 있게 된다. 또한, 시드층(20)의 금속과 배선층(50)의 금속이 동일하므로, 도금 후의 시드층(20)과 배선층(50)은 일체화된 배선을 형성할 수 있다. 결과적으로, 배선층(50)이 시드층(20)과 결합한 제1 표면을 통하여 베이스 유리 기판(10)에 견고하게 결합할 수 있게 된다.
만일 노출된 시드층(20)에 시드층(20)과 상이한 금속을 도금하게 되면, 밀착도가 떨어져 쉽게 박리가 일어나게 되는 문제점이 발생할 수 있다.
금속 스퍼터링의 특성 및 금속 도금의 특성을 고려할 때, 배선층(50)의 두께가 시드층(20)의 두께보다 현저히 두꺼울 것임은 자명하다. 이처럼 도금에 의하여 두꺼운 배선층(50)을 형성할 수 있으므로, 종래기술에 비하여 상대적으로 대량의 전류를 흘릴 수 있는 두꺼운 회로 배선을 용이하게 구현할 수 있게 된다.
도 9는 도 1의 실시예의 단계(S170)에서의 투명 유리 디스플레이 기판의 단면도이다.
단계(S170)에서는 포토레지스트층의 나머지 부분(31)에 대한 박리가 이루어진다. 단계(S170)에서 포토레지스트층(31)을 박리한 목적은, 금속 재질로 이루어진 시드층(20)이 에칭액에 노출될 수 있도록 하기 위해서이다. 포토레지스트를 박리할 수 있는 박리액이라면 어떠한 것이라도 널리 사용될 수 있다.
도 10은 도 1의 실시예의 단계(S180)에서의 투명 유리 디스플레이 기판의 단면도이다.
단계(S180)에서는 시드층(20) 중 배선층이 형성되지 않은 영역에 있는 부분이 에칭으로써 제거된다.
"시드층 중 배선층이 형성되지 않은 영역에 있는 부분"이라 함은, 단계(S170)에서 박리된 포토레지스트층(31)으로 가려져 있던 부분을 의미한다.
이러한 단계들을 거쳐 최종적으로 배선층(50)이 형성되지 않은 영역에 있는 시드층(20)이 단계(S180)에서 모두 제거되면, 베이스 유리 기판(10) 상에서 전류가 흐를 수 있는 영역은 배선층(50)만이 남게 되고, 투명 유리 디스플레이 기판(1)이 완성된다.
도 10에서 나타낸 바와 같이, 일례에 따른 투명 유리 디스플레이 기판(1)은, 유리 재질의 베이스 유리 기판(10)과, 베이스 유리 기판(10)의 일 표면에 요철이 형성됨으로써 형성된 제1 표면과, 상기 제1 표면 위에 구리(Cu)로 형성된 시드층(20)과, 시드층(20) 위에 제1 금속으로 형성된 배선층(50)을 포함한다.
도 11은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 투명 LED 디스플레이 장치의 제조방법의 흐름도이다.
도 11에서 나타낸 바와 같이, 투명 LED 디스플레이 장치의 제조방법은, 베이스 유리 기판의 일 표면에 기계적 표면처리 공정을 수행하여 표면조도가 향상된 제1 표면을 형성하는 단계(S110)와, 상기 제1 표면에 무전해 도금을 통해 구리(Cu) 시드층을 형성하는 단계(S120)와, 상기 시드층 위에 포토레지스트층을 형성하는 단계(S130)와, 상기 포토레지스트층을 노광시키는 단계(S140), 노광된 상기 포토레지스트층을 현상하고, 상기 포토레지스트층의 노광되지 않은 부분을 제거하는 단계(S150)와, 노광되지 않은 포토레지스트층이 제거된 부분에 제1 금속을 도금하여 배선층을 형성하는 단계(S160)와, 상기 포토레지스트층의 나머지 부분을 박리하는 단계(S170)와, 상기 시드층 및 상기 접착층 중 상기 배선층이 형성되지 않은 영역에 있는 부분을 에칭으로 제거하는 단계(S180) 및 배선층 위에 LED를 표면실장하는 단계(S190)를 포함하여 이루어진다.
이하, 상술한 내용과 중복되는 내용을 제외하고 상세히 설명한다.
도 12는 도 11의 실시예의 단계(S190)에서의 투명 LED 디스플레이 장치의 단면도이다.
투명 LED 디스플레이 장치(2)의 제조방법은 투명 유리 디스플레이 기판을 제조하기 위하여 수행된 모든 단계(단계S100 내지 단계S180) 이후에 단계(S190)가 더 수행될 수 있다.
도 12에서 나타낸 바와 같이, 투명 LED 디스플레이 장치(2)는, 도 10의 투명 유리 디스플레이 기판(1)의 배선층(50) 상에 솔더층(60)을 통하여 LED(80)가 표면실장(SMT: Surface Mount Technique)된 형태가 된다.
도 13은 도 11의 실시예의 단계(S200)에서의 투명 LED 디스플레이 장치의 단면도이다.
도 13에서 나타낸 바와 같이, 경우에 따라서는, 단계(S190) 이후에 단계(S200)를 더 수행하여, 투명 LED 디스플레이 장치(2)를 감싸는 형태로 오버코트층(90)을 형성할 수 있다. 경우에 따라서, 오버코트층(90)은 열가소성 수지로 이루어질 수 있다. 상술한 바와 같이, 물리적 표면 처리 공정을 통해 베이스 유리 기판(10)의 표면조도가 향상됨에 따라 베이스 유리 기판(10)의 투명도가 저하된다. 이에 본 발명은 단계(S200)을 더 수행함으로써 오버코트층(90)을 형성함으로써 굴절률이 변경되도록 하여 베이스 유리 기판(10)의 투명도가 향상되도록 할 수 있다.
투명 LED 디스플레이 장치(2)는 실외에서 사용되는 대형 디스플레이 장치인 경우가 많으므로, 방수성, 방진성, 방습성 등의 특성이 요구되기도 한다. 단계(S200)에서는 이러한 특성을 만족시키기 위하여 오버코트층(90)을 생성하여 투명 LED 디스플레이 장치(2)를 감싸도록 하고 있다. 또한, 베이스 유리 기판(10)의 반대쪽 표면에 내지문(anti-finger)코트층(100)을 더 형성할 수도 있다.
오버코팅층(90)은 스프레이나 디스펜서를 이용하여 적정 두께 범위로 도포가 가능하다. 또한, 오버코트층(90)이 열가소성 수지로 이루어지는 경우에는 열과 압력을 인가하여 열가소성 수지가 용융되어 베이스 기판에 부착될 수 있다.
이를 통해 오버코트층(90)이 투명 LED 디스플레이 장치(2)의 유리 표면부터 LED 상부면을 덮을 수 있으며, 경우에 따라 투명 LED 디스플레이 장치(2) 전체를 덮을 수도 있다.
도 14는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 투명 LED 디스플레이 장치의 제조방법의 흐름도이다.
도 14에서 나타낸 바와 같이, 베이스 유리 기판(10)의 일 표면에 기계적 표면처리 공정을 수행하여 표면조도가 향상된 제1 표면을 형성하는 단계(S110)와, 베이스 유리 기판(10)의 제1 표면에 크롬(Cr), 티타늄(Ti), 은(Ag), 구리(Cu), 니켈(Ni), 몰리브덴(Mo) 및 니크롬(Nichrome)을 적어도 포함하는 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상의 금속을 스퍼터링하여 접착층(11)을 형성하는 단계(S111)와, 상기 접착층 위에 구리(Cu)를 스퍼터링하여 시드층을 형성하는 단계(S120)와, 상기 시드층 위에 포토레지스트층을 형성하는 단계(S130)와, 상기 포토레지스트층을 노광시키는 단계(S140)와, 노광된 상기 포토레지스트층을 현상하고, 상기 포토레지스트층의 노광되지 않은 부분을 제거하는 단계(S150)와, 제거된 상기 감광되지 않은 부분에 제3금속을 도금하여 배선층을 형성하는 단계(S160)와, 상기 포토레지스트층의 나머지 부분을 박리하는 단계(S170)와, 상기 시드층 및 상기 접착층 중 상기 배선층이 형성되지 않은 영역에 있는 부분을 에칭으로 제거하는 단계(S180)와, 상기 배선층 상에 LED를 표면실장하는 단계(S190)와, 투명 유리 디스플레이를 감싸는 형태로 오버코트층을 형성하는 단계(S200)를 포함하고, 상기 오버코트층을 형성하는 단계를 통해 베이스 유리 기판의 투명도를 조절할 수 있는 투명 LED 디스플레이 장치의 제조방법을 제공한다.
이하, 상술한 내용과 중복되는 내용을 제외하고 상세히 설명한다.
도 15는 도 14의 실시예의 단계(S111)에서의 투명 유리 디스플레이 기판의 단면도이다. 도 15에서 나타낸 바와 같이, 단계(S111)에서는 베이스 유리 기판(10)의 제1표면 금속을 스퍼터링하여 접착층(11)이 형성된다. 이 때, 제1 금속은, 크롬(Cr), 티타늄(Ti), 은(Ag), 구리(Cu) 및 니켈(Ni), 니크롬(Nichrome) 및 파라듐(Pd)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상을 사용한다. 즉, 베이스 유리 기판(10)과 시드층(30) 간의 접착력을 향상시키는 금속을 스퍼터링하여 접착층(120)을 형성할 수 있다. 또한, 경우에 따라 접착층(120)에 형성되는 금속층의 두께 증가와 접착력 향상을 위해 복수의 금속으로 복수의 증착 작업을 할 수도 있다.
유리를 베이스 기판으로 사용하는 경우에 나타나는 전형적인 문제점은, 배선용 금속이 베이스 유리 기판(10) 상에 단단히 접착되기가 힘들다는 점이다. 본 발명은 베이스 유리 기판(10)과 배선용 금속 간의 접착력을 향상시키기 위하여, 배선용 금속과 베이스 기판 간의 접착력을 향상시키는 별도의 접착층(11)을 형성하도록 하였다. 이러한 접착층이 형성되는 것이 단계(S111)이다.
도 16은 도 14의 실시예의 단계(S200)에서의 투명 유리 디스플레이 기판의 단면도이다. 도 16에서 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따라 제조된 투명 LED 디스플레이 장치(2)는 베이스 유리 기판(10)에 물리적 표면처리 공정이 수행되어 표면조도를 향상시킨 제1 표면을 포함한다. 본 발명은 상기 제1 표면에 접착층(11), 시드층(21), 배선층(50), 솔더층(60)이 순차적으로 형성되고, LED(70)가 실장된 이후에 투명 LED 디스플레이 장치(2)를 감싸는 형태의 오버코트층(90)이 형성되도록 수행될 수 있다.
1 투명 유리 디스플레이 기판
2 투명 LED 디스플레이 장치
10 베이스 유리 기판
11 접착층
20 시드층(에칭 전)
21 시드층(에칭 후)
30 포토레지스트층(현상 전)
31 포토레지스트층(현상 후)
40 포토마스크
410 포토마스크 중 UV 차단 부분
50 배선층
60 솔더층
70 LED
80 도금층
90 오버코트층
100 내지문(anti-finger)코트층

Claims (12)

  1. 베이스 유리 기판의 일 표면에 정면기를 사용하여 요철을 형성함으로써 물리적으로 에칭하는 물리적 표면처리 공정을 수행하여 표면조도가 향상된 제1 표면을 형성하는 단계;
    상기 제1 표면 상에 무전해 도금을 통해 구리(Cu) 시드층을 형성하는 단계;
    상기 시드층 위에 포토레지스트층을 형성하는 단계;
    상기 포토레지스트층을 노광시키는 단계;
    노광된 상기 포토레지스트층을 현상하고, 상기 포토레지스트층의 노광되지 않은 부분을 제거하는 단계;
    제거된 상기 노광되지 않은 부분에 구리(Cu)를 도금하여 배선층을 형성하는 단계;
    상기 포토레지스트층의 나머지 부분을 박리하는 단계;및
    상기 시드층 중 상기 배선층이 형성되지 않은 영역에 있는 부분을 에칭으로 제거하는 단계;를 포함하며,
    상기 제1 표면의 평균 표면조도는 0.1 ~ 0.5㎛를 만족하는 투명 유리 디스플레이 기판의 제조방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 포토레지스트층은, 포토레지스트액을 도포하거나 DFR을 라미네이션하여 형성되는, 투명 유리 디스플레이 기판의 제조방법.
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 배선층의 두께는 상기 시드층의 두께보다 두꺼운, 투명 유리 디스플레이 기판의 제조방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 배선층의 표면에 제2 금속을 도금하여 도금층을 형성하는 단계;를 더 포함하는, 투명 유리 디스플레이 기판의 제조방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제2 금속은 구리, 주석, 금, 은, 니켈을 적어도 포함하는 군으로부터 선택되는 어느 하나의 금속인, 투명 유리 디스플레이 기판의 제조방법.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제1 표면을 형성하는 단계 전에, 상기 베이스 유리 기판의 일 표면을 세척하는 단계;를 더 포함하는, 투명 유리 디스플레이 기판의 제조방법.
  11. 제1항에 있어서,
    투명 유리 디스플레이를 감싸는 형태로 오버코트층을 형성하는 단계;를 더 포함하고,
    상기 오버코트층을 형성하는 단계를 통해 베이스 유리 기판의 투명도를 조절할 수 있는, 투명 유리 디스플레이 기판의 제조방법.
  12. 제1항, 제5항, 제7항 내지 제11항 중 어느 한 항으로부터 제조된 투명 유리 디스플레이 기판.
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