KR19990011148A - 플라스마 디스플레이 패널용 식각 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 플라스마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel : PDP)의 표면 유리기판과 배면 유리기판에 각각 표시 전극과 격벽을 형성시키는 공정 중 식각 공정에 사용되는 PDP용 식각 시스템에 관한 것으로서, 특히 유리기판에 순차적으로 적층된 금속막을 식각하기 위해 식각액과 순수의 공급을 선택적으로 결정할 수 있는 밸브수단을 식각조에 설치함으로써 상기 유리기판 상에 적층된 3층 구조의 금속막을 하나의 식각조 내에서 일괄 식각할 수 있게 되어 시스템의 크기가 축소되도록 하는 PDP용 식각 시스템에 관한 것이다.

Description

플라스마 디스플레이 패널용 식각 시스템
본 발명은 플라스마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel : PDP ; 이하 PDP라 부름) 제조 시스템에 관한 것으로서, 특히 PDP의 표면 유리기판과 배면 유리기판에 각각 코팅된 표시전극 재료와 격벽 재료를 식각하여 표시 전극과 격벽을 형성하는 PDP용 식각 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 PDP는 페닝(penning)가스를 방전 현상에 이용한 평판 표시 장치로서 방전 방식에 따라 AC(Alternating Current)형과 DC(Direct Current)형으로 나누어진다.
일반적인 AC형 PDP는 도 1에 도시된 바와 같이 서로 대향되게 위치된 표면 유리기판(1)과 배면 유리기판(5)으로 이루어진다.
여기서, 상기 표면 유리기판(1)은 하면에 형성된 표시 전극(2)과, 상기 표시 전극(2) 위에 형성된 유전체층(3)과, 상기 유전체층(3)에 증착된 산화 마스네슘(MgO)막인 보호층(4)으로 구성되고, 상기 배면 유리기판(5)은 상면에 형성된 어드레스(address) 전극(6)과, 상기 어드레스 전극(6) 사이에 스트라이프 모양으로 형성된 격벽(7)으로 구성되어, 상기 표시 전극(2)과 어드레스 전극(6)이 서로 직교하도록 상기 표면 유리기판(1)과 배면 유리기판(5)이 조립된다.
또한, 상기 격벽(7)은 상기 어드레스 전극(6)을 복수의 방전셀로 분리하는 역할을 하고, 상기 어드레스 전극(6)에는 피복하는 형태로 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 형광체가 구분되어 도포되며, 상기 표시 전극(2)과 보호층(4)을 제외한 나머지는 후막 인쇄 기술을 이용하여 형성된다.
또한, 상기 표면 유리기판(1)과 배면 유리기판(5) 사이에는 네온(Ne)이나 헬륨(He) 등의 방전 가스가 채워져 있다.
상기와 같이 구성된 PDP는 투명 전극 상호 간에 전압을 인가함으로써 전극의 위에 있는 유전체층(3)과 보호층(4)의 표면에서 방전이 일어나 자외선이 발생하게 된다. 이 자외선에 의하여 상기 배면 유리기판(5)에 도포되어 있는 형광체가 여기하여 발광하며, 구분 도포된 형광체에 의해 컬러 표시가 된다.
상기와 같은 PDP에서 각각의 유리기판 상에 전극을 형성하는 공정을 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 도 2a와 같이 유리기판(10) 상에 전극 재료를 위로부터 크롬(Cr) 층인 제 1 금속막(11), 구리(Cu) 층인 제 2 금속막(12), 다시 크롬(Cr) 층인 제 3 금속막(13) 순으로 코팅한다. 이때, 코팅된 전극 재료의 두께는 0.1∼0.3㎛이다.
이후, 도 2b 및 도 2c와 같이 상기 전극 재료 위에 포토 레지스트(Photo Resist)(14)를 0.8∼3.0㎛의 두께로 코팅한 후, 개구부가 형성된 마스크(15)를 통해 상기 포토 레지스트(14)를 노광시킨다
이후, 도 2d와 같이 상기 유리기판(10)을 향해 현상액을 분사하여 상기 포토 레지스트(14)의 일부분을 제거한다. 이때, 상기 포토 레지스트(14)는 노광공정을 통해 노광된 부분(14)의 화학적 조성이 변화되기 때문에 현상공정에서 포토 레지스트(14)의 노광되지 않은 부분(14')이 녹아서 불필요한 부분은 제거되고 원하는 형상만이 남게 된다.
이후, 도 2e와 같이 상기 유리기판(10)을 향해 식각액을 공급하면 현상 공정에서 제거되지 않고 남아있는 포토 레지스트(14)에 의해서 보호되지 않는 부분의 전극 재료가 녹아서 제거된다.
이후, 도 2f 및 도 2g에 도시된 바와 같이 식각 공정을 마친 후에 불필요해진 포토 레지스트(14)를 제거하면, 원하는 형상의 전극(16)이 형성된 유리기판(10)을 얻게 된다.
상기와 같이 PDP에서 전극(16)을 형성하기 위한 종래 기술에 따른 PDP용 식각 시스템을 도 2e 및 도 4를 참조하여 설명한다.
먼저, 참조 번호 102는 유리기판(10)을 향해 식각액을 분사하여 상기 유리기판(10)에 코팅된 제 1 금속막(11)을 식각하는 동작을 수행하는 제 1 식각조를 나타내고, 참조 번호 104는 상기 제 1 식각조(102)를 지난 유리기판(10)을 향해 순수를 분사하여 상기 유리기판(10) 상에 남아 있는 식각액을 씻어주는 동작을 수행하는 제 1 샤워조를 나타낸다.
또한, 참조 번호 101 및 103은 상기 제 1 식각조(102)의 전후에 각각 설치되어 상기 제 1 식각조(102)에서 사용된 식각액이 상기 유리기판(10)을 따라 상기 제 1 샤워조(104)로 흘러드는 것과 상기 제 1 샤워조(104)에서 사용된 순수가 상기 제 1 식각조(102)로 흘러드는 것을 방지하는 동작을 수행하는 제 1 대기조 및 제 2 대기조를 나타낸다.
또한, 참조 번호 106은 상기 유리기판(10)을 향해 식각액을 분사하여 상기 유리기판(10)에 코팅된 제 2 금속막(12)을 식각하는 동작을 수행하는 제 2 식각조를 나타내고, 참조 번호 108은 상기 제 2 식각조(106)를 지난 상기 유리기판(10)을 향해 순수를 분사하여 상기 유리기판(10) 상에 남아 있는 식각액을 씻어주는 동작을 수행하는 제 2 샤워조를 나타낸다.
또한, 참조 번호 105 및 107은 상기 제 2 식각조(106)의 전후에 각각 설치되어 상기 제 2 식각조(106)에서 사용된 식각액이 상기 제 1 샤워조(104)와 제 2 샤워조(108)로 흘러드는 것과 상기 제 1 샤워조(104)와 제 2 샤워조(108)에서 사용된 순수가 상기 제 2 식각조(106)로 흘러드는 것을 방지하는 동작을 수행하는 제 3 대기조 및 제 4 대기조를 나타낸다.
또한, 참조 번호 110은 상기 유리기판(10)을 향해 식각액을 분사하여 유리기판(10)에 코팅된 제 3 금속막(13)을 식각하는 동작을 수행하는 제 3 식각조를 나타내고, 참조 번호 112는 상기 제 3 식각조(110)를 지난 상기 유리기판(10)을 향해 순수를 분사하여 상기 유리기판(10) 상에 남아 있는 식각액을 씻어주는 동작을 수행하는 제 3 샤워조를 나타낸다.
또한, 참조 번호 109 및 111은 상기 제 3 식각조(110)의 전후에 각각 설치되어 상기 제 3 식각조(110)에서 사용된 식각액이 상기 제 2 샤워조(108)와 제 3 샤워조(112)로 흘러드는 것과 상기 제 2 샤워조(108)와 제 3 샤워조(112)에서 사용된 순수가 상기 제 3 식각조(110)로 흘러드는 것을 방지하는 동작을 수행하는 제 5 대기조 및 제 6 대기조를 나타낸다.
또한, 참조 번호 113은 상기 제 3 샤워조(112)를 지난 유리기판()을 향해 순수를 분사하여 상기 유리기판(10) 상에 남아있는 식각액을 완전히 제거하는 동작을 수행하는 린스조를 나타내고, 참조 번호 114는 상기 린스조(113)를 지난 유리기판(10)으로 에어나이프(Air Knife)를 통해 압축공기를 분사하여 수분을 강제로 밀어내는 방식으로 상기 유리기판(10)을 건조시키는 동작을 수행하는 건조조를 나타낸다.
여기서, 상기 유리기판(10)은 롤러의 회전에 의해 동작되는 컨베이어를 통해 로딩부(Loader)에서 언로딩부(Unloader)까지 정지하지 않고 계속 이동된다.
또한, 상기한 각각의 식각조에서 사용되는 식각액은 상기 유리기판(10)에 코팅된 금속막의 특성에 따라 결정되는데, 주로 크롬막을 식각할 때는 강산성 혼합 용액을 사용하고 구리막을 식각할 때는 염화제이철이나 염화구리를 순수와 혼합한 용액을 사용한다.
그러나, 상기와 같이 이루어진 PDP용 식각 시스템은 유리기판(10) 상에 크롬-구리-크롬의 3층 구조로 형성된 금속막을 식각하기 위해서 3개의 식각조를 구비해야 하기 때문에 시스템의 전체 길이가 길어져서 많은 공간을 필요로 하고, 설비에 대한 초기 투자액이 크며, 시스템의 보수 및 유지관리가 어려운 문제점이 있다.
또한, 상기와 같은 종래의 PDP용 식각 시스템은 크롬-구리-크롬의 3층 구조로 형성된 금속막을 각각 다른 식각조에서 순차적으로 식각해야 하므로 일괄 식각이 불가능한 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 유리기판에 순차적으로 적층된 금속막을 식각하기 위해 식각액과 순수의 공급을 선택적으로 결정할 수 있는 밸브수단을 식각조에 설치함으로써 상기 유리기판에 형성된 3층 구조의 금속막을 하나의 식각조에서 일괄 식각할 수 있게 되어 시스템의 크기가 축소되도록 하는 PDP용 식각 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1은 일반적인 PDP의 구조가 도시된 사시도,
도 2a∼ 2g는 PDP의 표시전극 형성 공정이 도시된 단면도,
도 3은 종래 기술에 따른 PDP용 식각 시스템이 도시된 구성도,
도 4는 본 발명에 따른 PDP용 식각 시스템이 도시된 구성도,
도 5는 본 발명에 따른 식각조의 밸브수단이 도시된 구성도,
도 6a 및 도 6b는 본 발명에 따른 식각조의 에어커튼이 도시된 구성도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
500 : 유리기판 510 : 대기조
520 : 식각조 530 : 린스조
540 : 건조조 550 : 밸브수단
551 : 제 1 식각액 밸브 552 : 제 2 식각액 밸브
553 : 제 3 식각액 밸브 554 : 제 1 순수 밸브
555 : 제 2 순수 밸브 560 : 에어커튼
561 : 공기주입구 562 : 몸체
563 : 슬리트
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 PDP용 식각 시스템의 특징은 기판 상에 전극이나 격벽을 형성시키기 위하여 상기 기판 상에 제 3 금속막, 제 2 금속막, 제 1 금속막이 순차적으로 적층된 3층 구조의 금속막을 제 1 금속막, 제 2 금속막, 제 3 금속막의 순서대로 식각하는 PDP용 식각 시스템에 있어서, 상기 기판에 적층된 금속막의 특성에 따라 선택된 식각액을 기판을 향해 분사하여 금속막을 순차적으로 식각한 후 기판을 향해 순수를 분사하여 상기 기판 상에 남아 있는 식각액을 씻어주는 동작을 수행하는 식각조와, 상기 식각조를 지난 기판을 향해 순수를 분사하여 상기 기판 상에 남아있는 식각액을 제거하는 동작을 수행하는 린스조와, 상기 린스조를 지난 기판을 향해 압축공기를 분사하여 상기 기판을 건조시키는 동작을 수행하는 건조조로 구성된 것이다.
또한, 본 발명의 부가적인 특징은, 상기 식각조에는 상기 제 1 금속막을 식각하는 식각액의 공급을 결정하는 제 1 식각액 밸브와, 상기 제 2 금속막을 식각하는 식각액의 공급을 결정하는 제 2 식각액 밸브와, 상기 제 3 금속막을 식각하는 식각액의 공급을 결정하는 제 3 식각액 밸브와, 상기 기판 상의 식각액을 씻어주는 순수의 공급을 결정하는 순수 밸브로 이루어진 밸브수단이 설치되는데 있다.
또한, 본 발명의 다른 부가적인 특징은, 상기 식각조는 그 앞에 식각조에서 사용된 식각액과 순수가 상기 기판을 따라 흘러서 식각조의 외부로 유출되는 것을 방지하는 동작을 수행하는 대기조가 설치되고, 그 입구와 출구 측에 식각조에서 사용된 식각액과 순수가 상기 기판을 따라 흘러서 식각조의 외부로 유출되는 것을 방지하도록 압축공기를 분사하는 에어커튼이 설치되며, 상기 에어커튼은 압축공기가 공급되는 공기주입구와, 상기 공기주입구와 연결된 몸체와, 상기 몸체와 결합되어 압축공기를 분사하는 슬리트로 구성되는데 있다.
상기와 같이 구성된 본 발명은 유리기판에 적층된 3층 구조의 금속막을 하나의 식각조 내에서 일괄 식각할 수 있게 됨으로써 시스템의 크기가 축소되어 시스템의 점유공간이 줄어들고 시스템에 대한 설비 투자액이 감소되는 이점이 있다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.
도 4는 본 발명에 따른 PDP용 식각 시스템이 도시된 구성도, 도 5는 본 발명에 따른 식각조의 밸브수단이 도시된 구성도, 도 6a 및 도 6b는 본 발명에 따른 식각조의 에어커튼이 도시된 구성도이다.
본 발명에 따른 PDP용 식각 시스템은 도 4 내지 도 6b에 도시된 바와 같이 3층의 금속막이 적층된 유리기판(500)과, 상기 유리기판(500)에 적층된 금속막의 특성에 따라 선택된 식각액을 유리기판(500)을 향해 분사하여 금속막을 식각한 후 상기 유리기판(500)을 향해 순수를 분사하여 유리기판(500) 상에 남아 있는 식각액을 씻어주는 동작을 수행하는 식각조(520)와, 상기 식각조(520)의 앞에 설치되어 식각조(520)에서 사용된 식각액과 순수가 유리기판(500)을 따라 흘러서 식각조(520)의 외부로 유출되는 것을 방지하는 동작을 수행하는 대기조(510)와, 상기 식각조(520)를 지난 유리기판(500)을 향해 순수를 분사하여 상기 유리기판(500) 상에 남아있는 식각액을 완전히 제거하는 동작을 수행하는 린스조(530)와, 상기 린스조(530)를 지난 유리기판(500)으로 에어나이프(Air Knife)를 통해 압축공기를 분사하여 수분을 강제로 밀어내는 방식으로 상기 유리기판(500)을 건조시키는 동작을 수행하는 건조조(540)로 구성된다..
여기서, 상기 유리기판(500)에는 위로부터 크롬(Cr) 층인 제 1 금속막, 구리(Cu) 층인 제 2 금속막, 다시 크롬(Cr) 층인 제 3 금속막이 순차적으로 코팅되어 있다.
또한, 상기 식각조(520)에는 상기 제 1 금속막을 식각하는 식각액의 공급을 결정하는 제 1 식각액 밸브(551)와, 상기 제 2 금속막을 식각하는 식각액의 공급을 결정하는 제 2 식각액 밸브(552)와, 상기 제 3 금속막을 식각하는 식각액의 공급을 결정하는 제 3 식각액 밸브(553)와, 상기 유리기판(500) 상의 식각액을 씻어주는 순수의 공급을 결정하는 제 1 순수 밸브(554) 및 제 2 순수 밸브(555)로 구성된 밸브수단(550)이 설치되어, 상기 밸브수단(550)에 의해 선택된 식각액에 의해 상기 유리기판(500)에 코팅된 금속막이 제 1 금속막, 제 2 금속막, 제 3 금속막의 순으로 식각되게 된다.
이때, 상기 식각조(520)에서 사용되는 식각액은 상기 유리기판(500)에 코팅된 금속막의 특성에 따라 결정되는데, 크롬막인 제 1 금속막과 제 3 금속막을 식각할 때는 주로 강산성 혼합 용액을 사용하고, 구리막인 제 2 금속막을 식각할 때는 주로 염화제이철이나 염화구리를 순수와 혼합한 용액을 사용한다
또한, 상기 식각조(520)의 입구와 출구 측에는 식각조(520)에서 사용된 식각액과 순수가 상기 유리기판(500)을 따라 흘러서 식각조(520)의 외부로 유출되는 것을 방지하도록, 압축공기가 공급되는 공기주입구(561)와, 상기 공기주입구(561)와 연결된 몸체(562)와, 상기 몸체(562)와 결합되어 압축공기를 분사하는 슬리트(563)로 구성된 에어커튼(Air Curtain)(560)이 설치된다.
상기와 같이 구성된 식각 시스템을 지나는 동안 상기 유리기판(500)은 롤러의 회전에 의해 동작되는 컨베이어를 통해 로딩부(Loader)에서 언로딩부(Unloader)까지 정지하지 않고 계속 이동된다.
상기와 같이 구성되고 동작되는 본 발명에 따른 PDP용 식각 시스템은 유리기판(500)에 순차적으로 적층된 금속막을 식각하기 위해 식각액과 순수의 공급을 선택적으로 결정하는 밸브수단(550)을 식각조(520)에 설치함으로써 상기 유리기판(500) 상에 적층된 3층 구조의 금속막을 하나의 식각조 내에서 일괄 식각할 수 있게 되어 시스템의 크기가 축소되는 이점이 있다.
또한, 본 발명은 상기와 같은 시스템의 크기 축소로 인하여 재료 및 부품이 절감되어 시스템에 대한 설비 투자액이 감소되고, 시스템의 점유공간이 줄어들며 시스템의 유지 및 관리가 용이하게 되는 이점이 있다.

Claims (5)

  1. 기판 상에 전극이나 격벽을 형성시키기 위하여 상기 기판 상에 제 3 금속막, 제 2 금속막, 제 1 금속막이 순차적으로 적층된 3층 구조의 금속막을 제 1 금속막, 제 2 금속막, 제 3 금속막의 순서대로 식각하는 PDP용 식각 시스템에 있어서,
    상기 기판에 적층된 금속막의 특성에 따라 선택된 식각액을 기판을 향해 분사하여 금속막을 순차적으로 식각한 후 기판을 향해 순수를 분사하여 상기 기판 상에 남아 있는 식각액을 씻어주는 동작을 수행하는 식각조와, 상기 식각조를 지난 기판을 향해 순수를 분사하여 상기 기판 상에 남아있는 식각액을 제거하는 동작을 수행하는 린스조와, 상기 린스조를 지난 기판을 향해 압축공기를 분사하여 상기 기판을 건조시키는 동작을 수행하는 건조조로 구성된 것을 특징으로 하는 PDP용 식각 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 식각조에는 상기 제 1 금속막을 식각하는 식각액의 공급을 결정하는 제 1 식각액 밸브와, 상기 제 2 금속막을 식각하는 식각액의 공급을 결정하는 제 2 식각액 밸브와, 상기 제 3 금속막을 식각하는 식각액의 공급을 결정하는 제 3 식각액 밸브와, 상기 기판 상의 식각액을 씻어주는 순수의 공급을 결정하는 순수 밸브로 이루어진 밸브수단이 설치된 것을 특징으로 하는 PDP용 식각 시스템.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 식각조는 그 앞에 식각조에서 사용된 식각액과 순수가 상기 기판을 따라 흘러서 식각조의 외부로 유출되는 것을 방지하는 동작을 수행하는 대기조가 설치된 것을 특징으로 하는 PDP용 식각 시스템.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 식각조는 입구와 출구 측에 식각조에서 사용된 식각액과 순수가 상기 기판을 따라 흘러서 식각조의 외부로 유출되는 것을 방지하도록 압축공기를 분사하는 에어커튼이 설치된 것을 특징으로 하는 PDP용 현상 시스템.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 에어커튼은 압축공기가 공급되는 공기주입구와, 상기 공기주입구와 연결된 몸체와, 상기 몸체와 결합되어 압축공기를 분사하는 슬리트로 구성된 것을 특징으로 하는 PDP용 식각 시스템.
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