KR20010004318A - 전기 도금법을 이용한 플라즈마 디스플레이 패널의 전극 및 격벽의 동시 형성 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전극과 격벽 간의 오정렬 문제를 방지하고 소성 공정을 필요로 하지 않아 제조 시간을 단축할 수 있는, 전기 도금법을 이용한 플라즈마 디스플레이 패널의 전극 및 격벽 동시 형성 방법에 관한 것으로, 무전해 도금과 전기도금을 이용하여 전극과 격벽을 동시에 형성하는데 그 특징이 있다. 본 발명에 따라 플라즈마 디스플레이 패널의 배면판 제조시 전극 형성 후 실시되는 소정 공정으로 발생하는 기판 변형에 의해 전극과 격벽 사이에 오정렬이 발생하는 문제점을 해결할 수 있으며, 또한 격벽 형성 후 실시되는 수회의 소성 과정을 생략할 수 있어 제작 시간의 단축 및 제품의 재현성을 상당히 높일 수 있다.

Description

전기 도금법을 이용한 플라즈마 디스플레이 패널의 전극 및 격벽의 동시 형성 방법{METHOD FOR SIMULTANEOUS FORMING ELECTRODE AND BARRIER RIB OF PLASMA DISPLAY PANEL BY ELECTROPLATING}

본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널 제조 방법에 관한 것으로, 특히 전기도금법을 이용한 플라즈마 디스플레이 패널의 전극 및 격벽의 동시 형성 방법에 관한 것이다.

플라즈마 디스플레이 패널(plasma display panel, 이하 PDP라 함)은 기체 방전시에 발생하는 플라즈마로부터 나오는 빛을 이용하여 문자 또는 그래픽을 표시하는 소자이다. PDP는 현재 활발히 연구되고 있는 LCD(liquid crystal display), FED(field emission display), ELD(electroluminescence display)와 같은 여러 평판형 디스플레이 소자 중에서도 대형화에 가장 적합한 장점을 가지고 있다.

즉, 플라즈마 디스플레이 패널은 40 " 이상의 대형화가 가능하고, 방전에서 형성되는 자외선이 형광막을 자극하여 가시광을 발광시키는 포토루미네슨스(photoluminescence) 메카니즘을 이용하기 때문에 CRT 수준의 칼라화가 가능하며, 자기 발광형 표시소자(self emissive display)로서 160。 이상의 넓은 시야각을 갖는 등 다른 평판 소자에서 찾아볼 수 없는 고유한 장점을 많이 가지고 있다. 이에 따라 차세대 고선명 벽걸이 TV, TV와 PC의 기능이 복합화된 멀티미디어(multimedia)용 대형 표시장치로서 유력시되고 있어, 최근 이에 대한 관심이 고조되고 있다.

PDP는 두께가 3 ㎜ 정도되는 2장의 유리기판을 사용하여 각각의 기판 위에 적당한 전극과 형광체를 도포하고, 두 기판의 간격을 약 0.1 ㎜ 내지 0.2 ㎜로 유지하면서 그 사이의 공간에 플라즈마를 형성하는 방법을 채택하고 있기 때문에 평판으로서 대형화가 가능하다.

또한, PDP에서 가스 방전은 전극간에 전압이 인가되더라도 방전 개시 전압 이하의 인가전압에 대해서는 방전이 일어나지 않는 강한 비선형성을 갖고, 대형 디스플레이의 구동에 필수적인 기능인 기억기능(memory function)이 있어 초대형의 패널에 대해서도 휘도의 저하없이 고화질의 화상을 표현할 수 있다.

플라즈마 디스플레이 패널은 플라즈마를 발생하기 위한 전극이 플라즈마에 직접 노출되어 전도전류(conduction current)가 전극을 통해 직접 흐르는 직류형(DC형)과 전극이 유전체로 덮여 있어 직접 노출되지 않아 변위전류(Displacement Current)가 흐르는 교류형(AC형)으로 구분된다.

AC형 PDP의 전면판에는 평행한 한쌍의 투명전극, 전도율을 높이기 위해 투명전극 상에 형성되는 버스전극(bus electrode), 유전층 등이 형성된다. 배면판에는 버스전극과 수직한 어드레스 전극, 유전층, 유전층 상에 형성된 격벽, 격벽 사이에 형성된 형광층이 형성된다. 이러한 구조의 전면판과 배면판을 봉착, 배기하여 PDP를 이룬다.

PDP의 제조에는 스크린 인쇄, 포토리소그래피와 같은 공통되는 공정 기술 및 격벽 형성을 위한 특수 공정들이 있다. 그 중 스크린 인쇄법(screen print), 샌드 블라스트(sand blast) 방법, 감광성 페이스트를 이용한 방법, 프레스(press)법은 다음과 같은 특징을 갖는다.

스크린 인쇄법에 의한 후막형성 기술은 생산설비가 간단하고, 재료 이용 효율이 높아서 PDP 제조에 가장 많이 이용되고 있는 공정 중의 하나이다. 스크린 인쇄의 원리는 패터닝된 스크린을 일정간격 유지하여 기판 위에 놓고 격벽 형성에 필요한 페이스트(paste)를 압착, 전사시켜 원하는 형상을 기판에 인쇄하는 방식이다.스크린 인쇄법은 공정이 단순하고, 재료가 싸며 낭비가 적은 장점이 있으나, 통상 1회 인쇄에서 소정 전에 20 ㎛ 정도의 높이를 얻을 수 있다. 따라서, 50 ㎛ 내지 100 ㎛의 격벽을 얻기 위해서는 5회 내지 10회의 중첩 인쇄를 하여 다수의 건조 공정을 실시한다. 따라서, 높이의 균일성이 적고 위로 갈수록 격벽의 폭이 좁아져 인접 셀 간을 완전히 격리시키지 못하여 오방전을 일으키고 전면판의 유전체와 MgO막에 큰 압력을 가하는 단점이 있다.

샌드 블라스트법은 기판 위에 격벽물질을 넓게 도포한 후 부분적으로 이를 제거함으로써 격벽을 형성하는 방법으로 최근 대형 패널 제조 공정에서 고정세용 격벽 형성을 위해 많이 이용되고 있는 방법으로, 패턴을 형성하고자 하는 영역에만 감광성 필름을 남기고, 연마제를 분사하여 감광성 필름에 보호되지 않은 부분을 물리적으로 제거하여 격벽을 형성하게 되는데 이때, 사용되는 연마제는 Al₂O₃, SiC, 유리 미립자 등이 사용되고 압축된 공기나 질소 가스에 의해 분사된다. 샌드 블라스트법은 70 ㎛ 이하의 격벽을 대면적의 기판에 형성하는 것이 가능하고, 원하는 격벽 모양, 피치(pitch) 등을 얻을 수 있어 많이 이용되고 있다. 그러나, 기판 유리에 물리적 충격을 가해 소성시 기판의 균열을 일으킬 수 있고, 공정이 복잡하며 설비 투자에 소요되는 경비가 많으며 많은 재료의 소모로 인한 생산 단가의 상승, 분진으로 인한 공해 발생의 소지를 갖고 있다.

한편, 종래의 플라즈마 디스플레이 패널의 배면판 제조 공정에서 전극 형성후 격벽을 형성함으로써 즉, 전극과 격벽 형성이 분리되어 있어 전극 형성 후 실시되는 소성 공정 등에 의한 기판 변형에 의해 격벽과 전극 사이에 정렬 오차가 발생하고, 격벽 형성 후 다수 번의 소정 공정을 거침으로 인하여 많은 시간이 소요된다. 이에 따라 제품의 재현성 및 생산성이 저하되는 문제점이 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명은, 전극과 격벽 간의 오정렬 문제를 방지하고 소성 공정을 필요로 하지 않아 제조 시간을 단축할 수 있는, 전기 도금법을 이용한 플라즈마 디스플레이 패널의 전극 및 격벽 동시 형성 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

도1 내지 도10은 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 전극 및 격벽 형성 공정도.

*도면의 주요부분에 대한 도면 부호의 설명*

10: 유리 기판 11: 구리 씨드층

12: 전극 13A: 제1 격벽층

13B: 제2 격벽층

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 투명 기판의 전면에 씨드층을 형성하는 제1 단계; 상기 씨드층 상에 전극 및 격벽 영역을 노출시키는 제1 절연막 패턴을 형성하는 제2 단계; 상기 씨드층을 음극에 연결하고 금속판을 양극에 연결하여 전기 도금법으로 전극 및 제1 격벽층을 형성하는 제3 단계; 상기 제1 절연막 패턴을 제거하고, 상기 전극을 덮는 제2 절연막 패턴을 형성하는 제4 단계; 상기 씨드층을 음극에 연결하고 상기 금속판에 양극을 연결하여 전기 도금법으로 상기 제1 격벽층 상에 제2 격벽층을 형성하는 제5 단계; 상기 씨드층을 양극에 연결하고 산화물판에 음극을 연결하여 전기 도금법을 이용하여 상기 제1 격벽층 및 제2 격벽층 표면에 산화막을 형성하는 제6 단계; 및 전극 및 격벽 이외의 영역에 잔류하는 상기 씨드층을 제거하는 제7 단계를 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널의 전극 및 격벽 형성 방법을 제공한다.

본 발명은 무전해 도금과 전기도금을 이용하여 전극과 격벽을 동시에 형성하는데 그 특징이 있다. 본 발명에 따라 플라즈마 디스플레이 패널의 배면판 제조시 전극 형성 후 실시되는 소정 공정으로 발생하는 기판 변형에 의해 전극과 격벽 사이에 오정렬이 발생하는 문제점을 해결할 수 있으며, 또한 격벽 형성 후 실시되는 수회의 소성 과정을 생략할 수 있어 제작 시간의 단축 및 제품의 재현성을 상당히 높일 수 있다.

이하, 첨부된 도1 내지 도8을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 전극 및 격벽 형성 방법을 상세히 설명한다.

먼저, 도1에 도시한 바와 같이 PDP 배면판을 이룰 유리 기판(10) 배면에 식각 방지를 위하여 제1 포토레지스트(PR1)를 도포하고 유리 기판(10)의 전면을 식각한다. 이와 같이 유리 기판(10) 전면을 식각하는 것은 이후에 실시되는 무전해 방법을 이용한 씨드층 형성을 보다 용이하게 하기 위하여 유리 기판(10) 전면의 거칠기를 증가시키는 것이며, 이때 식각은 HF 용액을 이용한 습식식각을 진행한다.

다음으로, 도2에 도시한 바와 같이 유리 기판(10)을 무전해 구리 도금액에 담구어 거칠기가 증가된 유리 기판(10)의 전면에 구리 씨드층(11)을 형성한다. 이때 제1 포토레지스트(PR1)는 유리 기판(10)에 구리 씨드층이 형성되는 것을 방지한다. 도면부호 '20'은 수조를 나타낸다.

다음으로, 도3에 도시한 바와 같이 제1 포토레지스트(PR1)를 제거하고, 유리 기판(10)의 전면 구리 씨드층(11) 상에 제2 포토레지스트(PR2)를 형성하고, 제1 포토마스크(M1)를 정렬하고, UV로 노광을 실시한다.

다음으로, 도4에 도시한 바와 같이 제2 포토레지스트(PR2)를 현상하여 구리 씨드층(11) 상에 제2 포토레지스트(PR2) 패턴을 형성한다. 제2 포토레지스트(PR2) 패턴은 전극 및 격벽 이외의 영역을 덮는다.

이어서, 도5에 도시한 바와 같이 구리 씨드층(11)에 - 전극, 구리판(20)에 + 전극을 연결하여 전기 도금으로 제1 구리층을 형성함으로써, 전극(12) 및 제1 격벽층(13A)을 형성한다. 이때, 도금액(22)은 순수(D.I. water)에 H₂SO₄와 Cu₂SO₄가 용해된 것을 이용한다. 도면부호 '100'은 수조를 나타낸다.

다음으로, 도6에 도시한 바와 같이 제2 포토레지스트(PR2) 패턴을 제거하고, 전극(12)을 둘러싸는 제3 포토레지스트(PR3) 패턴을 형성하여, 이후의 전기 도금 과정에서 전극(12)이 노출되지 않도록 하고, 구리 씨드층(11)에 - 전극, 구리판(20)에 + 전극을 연결하여 전기 도금으로 제2 구리층을 형성함으로써, 제2 격벽층(13B)을 형성한다.

다음으로, 도7에 도시한 바와 같이 제1 구리층 및 제2 구리층 형성에 이용한 도금액에서 구리 씨드층(11)에 + 전극, 산화제이철(Fe₂O₃) 판에 - 전극을 연결하여 도금을 실시한다. 이러한 과정에서 도8에 도시한 바와 같이 구리로 이루어지는 제2 격벽층(13B) 및 제1 격벽층(13A) 표면에 산화막(14)을 형성한다.

다음으로, 도9에 도시한 바와 같이 제3 포토레지스트(PR3) 패턴을 제거하고, 유리 기판(10)의 전면 상부에 제4 포토레지스트(PR4)를 형성하고, 제2 포토마스크(M2)를 정렬하여 UV로 노광한다.

다음으로, 도10에 도시한 바와 같이 제3 포토레지스트(PR3)를 현상하여, 전극(12) 및 제2 격벽층(13B) 상에 제3 포토레지스트(PR3)를 형성하고, 제3 포토레지스트(PR3)를 식각마스크로 이용하여 전극 및 격벽 이외의 영역에 잔류하는 구리 씨드층(11)을 습식식각으로 제거한다.

전술한 본 발명의 일실시예에서 상기 씨드층, 상기 전극, 상기 제1 격벽층 및 상기 제2 격벽층을 구리(Cu) 이외에 은(Ag) 또는 알루미늄(Al)으로 형성할 수도 있다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

상기와 같이 이루어지는 본 발명은 전극과 격벽을 동시에 형성함에 따라서 제품의 제조의 재현성을 높일 수 있고, 종래 후막 인쇄방법에서 실시하는 여러 번의 소성 공정을 생략할 수 있어 공정 단축 효과를 얻을 수 있으며, 유리 기판의 변형이 없어 정도가 우수한 패널을 얻을 수 있다.

따라서, 본 발명에 따라 전극과 격벽을 동시에 전기 도금법으로 형성할 경우 제조시간 단축, 생산원가의 절감 및 높은 재현성으로 인한 대량 생산이 가능하고 패터닝의 고정세화가 가능하여 고품질의 플라즈마 디스플레이 패널 형성이 가능하다.

Claims (7)

1. 플라즈마 디스플레이 패널의 전극 및 격벽 형성 방법에 있어서,

   투명 기판의 전면에 씨드층을 형성하는 제1 단계;

   상기 씨드층 상에 전극 및 격벽 영역을 노출시키는 제1 절연막 패턴을 형성하는 제2 단계;

   상기 씨드층을 음극에 연결하고 금속판을 양극에 연결하여 전기 도금법으로 전극 및 제1 격벽층을 형성하는 제3 단계;

   상기 제1 절연막 패턴을 제거하고, 상기 전극을 덮는 제2 절연막 패턴을 형성하는 제4 단계;

   상기 씨드층을 음극에 연결하고 상기 금속판에 양극을 연결하여 전기 도금법으로 상기 제1 격벽층 상에 제2 격벽층을 형성하는 제5 단계;

   상기 씨드층을 양극에 연결하고 산화물판에 음극을 연결하여 전기 도금법을 이용하여 상기 제1 격벽층 및 제2 격벽층 표면에 산화막을 형성하는 제6 단계; 및

   전극 및 격벽 이외의 영역에 잔류하는 상기 씨드층을 제거하는 제7 단계

   를 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널의 전극 및 격벽 형성 방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 제1 단계는,

   상기 투명 기판의 후면에 보호막을 형성하는 제8 단계;

   상기 투명 기판의 전면을 식각하여 거칠기를 증가시키는 제9 단계;

   상기 제9 단계가 완료된 상기 투명 기판을 도금액에 담그고 전극을 연결하지 않은 무전해 방법으로 상기 씨드층을 형성하는 제10 단계; 및

   상기 보호막을 제거하는 제11 단계

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 전극 및 격벽 형성 방법.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 씨드층, 상기 전극, 상기 제1 격벽층 및 상기 제2 격벽층을 구리, 은 또는 알루미늄으로 형성하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 전극 및 격벽 형성 방법
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 제3 단계, 상기 제5 단계 및 상기 제6 단계에서

   순수에 H₂SO₄와 Cu₂SO₄가 용해된 도금액을 이용하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 전극 및 격벽 형성 방법.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 제6 단계에서,

   상기 산화물판으로 산화제이철(Fe₂O₃) 판을 이용하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 전극 및 격벽 형성 방법.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 제7 단계는,

   상기 제2 절연막 패턴을 제거하는 단계;

   상기 전극 및 상기 제2 격벽층 상에 식각마스크를 형성하는 단계;

   노출된 상기

   씨드층을 식각하는 단계; 및

   상기 식각마스크를 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 전극 및 격벽 형성 방법.
7. 제 2 항에 있어서,

   상기 제9 단계는,

   HF 용액을 이용한 습식식각 공정을 실시하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 전극 및 격벽 형성 방법.