KR20050082522A - 플라즈마 디스플레이 패널의 격벽제조방법 - Google Patents

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Abstract

플라즈마 디스플레이 패널에서 최적의 격벽을 제조할 수 있는 방법이 개시된다.
본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널의 격벽 제조 방법은, a)어드레스 전극이 형성된 하부기판 상에 유전체층, 제1 격벽층 및 제2 격벽층을 형성하는 단계; b)패턴된 포토 레지스트를 마스크로 하여 염산 에천트를 이용하여 상기 제2 격벽층을 식각하는 단계; c)상기 패턴된 포토 레지스트를 마스크로 하여 염산 및 질산의 혼합 에천트를 이용하여 상기 제1 격벽층을 식각하는 단계; 및 d)상기 패턴된 포트 레지스트를 현상하여 제거하는 단계를 포함한다.
따라서, 본 발명에 의하면, 각 층에 적합한 에천트를 이용하여 식각함으로써, 언더컷과 잔류물 등을 제거하고 표면 조도를 향상시킬 수 있다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널의 격벽제조방법{Method for fabricating a barrier rib in plasma display panel}
본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것으로, 특히 최적의 격벽을 제조할 수 있는 방법에 관한 것이다.
최근 들어, 평판 디스플레이 장치로서, 대형 패널의 제작이 용이한 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel)이 주목받고 있다. 플라즈마 디스플레이 패널은 통상 디지털 비디오데이터에 따라 화소들 각각의 방전기간을 조절함으로써 화상을 표시하게 된다. 이러한 플라즈마 디스플레이 패널로는 도1에 도시된 바와 같은 3전극을 구비하고 교류전압에 의해 구동되는 교류형 플라즈마 디스플레이 패널이 대표적이다.
도 1은 통상적으로 교류형 플라즈마 디스플레이 패널에 매트릭스 형태로 배열되어진 셀 구조를 나타낸 사시도이다.
도 1을 참조하면, 플라즈마 디스플레이 패널은 상부기판(10) 상에 순차적으로 형성되어진 상부 전극(14, 16), 상부 유전체층(18) 및 보호막(20)을 가지는 상판과, 하부기판(12) 상에 순차적으로 형성되어진 어드레스전극(22), 하부 유전체층(24), 격벽(26) 및 형광체층(28)을 가지는 하판을 구비한다. 이때, 상부기판(10)과 하부기판(12)은 격벽(26)에 의해 평행하게 이격된다.
상기 상부 전극(14, 16) 각각은 상대적으로 넓은 폭을 가지며 가시투과를 위한 투명전극물질(ITO)로 이루어진 투명전극(14A, 16A)과, 상대적으로 좁은 폭을 가지며 투명전극(14A, 16A)의 저항성분을 보상하기 위한 금속전극(14B, 16B)으로 이루어진다. 이러한 상부전극은 인가되는 펄스에 따라 주사(SCAN)전극(14) 및 유지(SUSTAIN)전극(16)으로 구성된다. 주사전극(14)에는 패널 주사를 위한 주사펄스와 방전유지를 위한 유지펄스가 주로 공급되고, 유지전극(16)에는 유지펄스가 주로 공급된다.
상부 유전체층(18)과 하부 유전체층(24)에는 방전시 전하가 축적된다.
보호막(20)은 스퍼터링에 의한 상부 유전체층(18)의 손상을 방지하여 PDP의 수명을 늘릴 뿐만 아니라 2차 전자의 방출 효율을 높이게 된다. 이러한 보호막(20)으로는 통상 산화마그네슘(Ago)이 사용된다.
어드레스전극(22)은 상기 상부 전극(14, 16)과 교차하게 형성된다. 이러한 어드레스전극(22)에는 표시될 셀들을 선택하기 위한 데이터펄스가 공급된다.
격벽(26)은 어드레스전극(22)과 나란하게 형성되어 방전에 의해 생성된 자외선이 인접한 셀에 누설되는 것을 방지한다.
형광체층(28)은 하부 유전체층(24) 및 격벽(26)의 표면에 도포되어 적색, 녹색 또는 청색 중 어느 하나의 가시광선을 발생하게 된다.
그리고, 가스방전을 위한 불활성 가스가 내부의 방전공간에 주입된다.
상기와 같이 구성된 플라즈마 디스플레이 패널에서 상기 격벽은 일반적으로, 샌드 블라스트(sans blast)법, 스크린 프린팅(screen printing)법, 식각(etching)법 등으로 제조되고 있다.
이 중에서 식각법을 이용하여 종래의 플라즈마 디스플레이 패널의 격벽을 제조하는 방법을 설명한다.
먼저, 어드레스 전극이 형성된 하부 기판 상에 유전체층을 형성한다.
상기 유전체층 상에 적어도 1회 이상 인쇄/건조하여 제1 격벽층을 형성하고, 이어서 적어도 1회 이상 인쇄/건조하여 제2 격벽층을 형성한다.
상기 제2 격벽층 상에 포토 레지스트(photo resist)를 도포하고, 격벽을 형성할 패턴을 형성한다.
상기 패턴된 포토 레지스트를 마스크로 하여 단일 에천트(echant)를 이용하여 상기 제1 격벽층 및 상기 제2 격벽층을 연속하여 식각한다. 여기서, 단일 에천트로는 염산(HCl), 질산(HNO3),염산과 질산의 혼합물(HCl/HNO3) 중 하나가 사용될 수 있다.
이어서, 상기 패턴된 포토 레지스트를 제거하여 일정 거리 이격된 격벽들이 상기 하부 기판 상에 형성되게 된다.
이때, 상기 제1 격벽층과 상기 제2 격벽층은 서로 상이한 물질로 이루어지게 된다. 즉, 상기 제1 격벽층은 식각이 잘 되는 산화납(PbO)을 주성분으로 하는 물질이고, 상기 제2 격벽층은 식각이 잘 되지 않는 산화규소(PbSiO2)를 주성분으로 하는 물질이다. 이와 같이 제1 격벽층은 식각이 잘 되지 않도록 하여 격벽의 형상이 유지되게 되고, 상기 제2 격벽층은 식각이 잘 되도록 하여 공정시간을 줄어들게 된다.
하지만, 종래의 격벽 제조 방법에서는 단일 에천트를 이용하여 상기 제1 및 제2 격벽층을 식각하게 됨으로써, 격벽 표면에 잔류하는 잔류물(residue)에 의해 표면을 오염시킬 수 있고, 또한 상기 제1 및 제2 격벽층의 서로 다른 조성에 따른 식각율(etch rate)의 차이로 인해 언더컷(undercut)이나 표면 조도의 불균일 등의 문제가 발생되었다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 각 층에 적합한 서로 상이한 에천트를 이용하여 격벽을 제조하여, 잔류물에 의한 오염이나 언더컷을 방지하고 표면 조도를 균일하게 할 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널의 격벽 제조 방법을 제공함에 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 플라즈마 디스플레이 패널의 격벽 제조 방법은, a)어드레스 전극이 형성된 하부기판 상에 유전체층, 제1 격벽층 및 제2 격벽층을 형성하는 단계; b)패턴된 포토 레지스트를 마스크로 하여 염산 에천트를 이용하여 상기 제2 격벽층을 식각하는 단계; c)상기 패턴된 포토 레지스트를 마스크로 하여 염산 및 질산의 혼합 에천트를 이용하여 상기 제1 격벽층을 식각하는 단계; 및 d)상기 패턴된 포트 레지스트를 현상하여 제거하는 단계를 포함한다.
본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널의 격벽 제조 방법에 따르면, 상기 패턴된 포트 레지스트를 제거하기 전에, 상기 패턴된 포토 레지스트를 마스크로 하여 질산 에천트를 이용하여 상기 제2 유전체층을 식각하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널의 격벽 제조 방법에 따르면, 상기 제1 격벽층은 식각이 잘 되는 물질로 이루어지고, 상기 제2 격벽층은 식각이 잘 되지 않는 물질로 이루어질 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다.
도 2a 내지 도 2f는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 격벽 제조 방법을 나타낸 도면이다.
먼저, 도 2a에 나타낸 바와 같이, 어드레스 전극(32)이 형성된 하부 기판(31) 상에 유전체층(33)을 인쇄/건조하여 형성한다. 그리고, 상기 유전체층(33) 상에 식각이 잘 되는 산화납(PbO) 등을 주성분으로 하는 물질을 적어도 1회 이상 인쇄/건조하여 제1 격벽층(34)을 형성한다. 이어서, 상기 제1 격벽층(34) 상에 식각이 잘 되지 않는 산화규소(PbSiO2) 등을 주성분으로 하는 물질을 적어도 1회 이상 인쇄/건조하여 제2 격벽층(35)을 형성한다. 여기서, 상기 제2 격벽층(35)은 식각시 상기 제1 격벽층(34)이 식각이 잘 됨에 따라 언더컷이 형성되는 것을 방지하여 격벽 형상을 유지하도록 하기 위해 형성되게 된다. 따라서, 상기 제1 격벽층(34)이 식각될 때, 상기 제2 격벽층(35)이 일종의 마스크 역할을 하게 되어 상기 제1 격벽층(34)은 주로 이방성 방향으로 식각이 진행되게 되어 언더컷을 방지할 수 있다. 또한, 상기 제2 격벽층(35)의 두께는 상기 제1 격벽층(34)의 두께보다는 다소 작도록 형성되는 것이 바람직하다. 그러므로, 실질적인 격벽은 주로 상기 제1 격벽층(34)에 의해 형성되게 된다.
하지만, 종래에는 단일 에천트를 이용하여 상기 제1 및 제2 격벽층을 연속하여 식각하게 됨으로써, 제2 격벽층을 식각할 때에는 식각이 잘 되지 않다가 상기 제1 격벽층을 식각할 때에는 식각이 잘 되게 되어, 결국 각 격벽층마다 식각율이 서로 상이하여 언더컷이나 표면 조도의 불균일 등이 발생되게 된다.
본 발명에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해 각 격벽층의 물질 조성을 고려한 에천트를 이용하여 식각하여 언더컷을 방지하고 표면 조도를 향상시킬 수 있다. 이에 대한 보다 상세한 설명은 나중에 설명한다.
상기 제2 격벽층(35) 상에 격벽 패턴을 형성하기 위한 포토 레지스트(36)를 도포한다.
도 2b에 나타낸 바와 같이, 상기 도포된 포토 레지스트(36)를 노광 및 현상하여 소정의 패턴을 형성한다. 이때, 상기 패턴된 포토 레지스트(37)는 마스크로 사용되게 된다.
이와 같이 포토 레지스트가 패턴되면, 각 격벽층을 식각하게 되는데, 본 발명에서는 스프레이 방식을 이용하여 식각을 진행하게 된다. 즉, 상기 스프레이 방식은 에천트를 분사노즐 등으로 스프레이 분사시켜 상기 에천트와 상기 각 격벽층과의 물리적 및 화학적 식각을 동시에 진행할 수 있는 방식이다.
도 2c에 나타낸 바와 같이, 상기 패턴된 포트 레지스트(37)를 마스크로 하여 염산(HCl) 에천트를 스프레이 분사시켜 상기 제2 격벽층(35)을 식각한다. 이때, 상기 염산은 통상적으로 식각을 촉진시켜 식각이 잘 되도록 하는 에천트이다. 이에 따라, 식각이 잘 되지 않도록 하는 물질로 이루어지는 상기 제2 격벽층(35)은 상기 염산 에천트에 의해 식각이 잘 일어나게 된다.
도 2c에 도시된 점선은 상기 염산 및 질산의 혼합 에천트에 의해 상기 1 격벽층(34)의 상부 표면의 일부가 식각된 것을 보여준다. 실제로, 상기 제1 격벽층(34)이 노출될 때까지 상기 제2 격벽층(35)을 식각하다 보면, 상기 제1 격벽층(34)의 상부 표면 일부도 식각되게 된다.
도 2d에 나타낸 바와 같이, 상기 패턴된 포트 레지스트(37)를 마스크로 하여 염산(HCl) 및 질산(HNO3)의 혼합 에천트를 스프레이 분사시켜 상기 제1 격벽층(34)을 식각한다. 여기서, 상기 염산과 질산의 혼합 비율은 1:1 또는 3:1의 범위에서 사용될 수 있다. 즉, 질산에 비해 염산을 1배 내지 3배의 범위로 혼합하여 에천트로 사용될 수 있다. 이때, 상기 염산 및 질산의 혼합 에천트는 상기 패턴된 포트 레지스트(37)에 의해 상기 식각된 제2 격벽층(35) 하부에 노출되는 상기 제1 격벽층으로만 분사되게 된다. 상기 질산은 식각율이 상기 염산에 비해 다소 떨어지지만, 표면 조도가 좋도록 하는 에천트이다. 이에 반해, 상기 제1 격벽층(34)은 식각이 잘 되는 산화규소를 주성분으로 하는 물질로 이루어지기 때문에, 식각율보다는 상대적으로 표면 조도를 향상시킬 필요가 있다. 이에 따라, 상기 염산 및 질산의 혼합 에천트를 이용하여 상기 제1 격벽층(34)을 식각함으로써, 식각율과 표면 조도를 동시에 향상시킬 수 있다. 또한, 상기 제1 격벽층(34)에서는 식각율이 상기 제1 격벽층(34)에 비해 상대적으로 다소 떨어짐에 따라 종래에 발생되는 언더컷도 줄일 수 있다.
도 2d에 도시된 점선은 상기 염산 및 질산의 혼합 에천트에 의해 상기 유전체층(33)의 상부 표면의 일부가 식각된 것을 보여준다. 실제로, 상기 유전체층(33)이 노출될 때까지 상기 제1 격벽층(34)을 식각하다 보면, 상기 유전체층(33)의 상부 표면 일부도 식각되게 된다.
도 2e에 나타낸 바와 같이, 상기 패턴된 포토 레지스트(37)를 마스크로 하여 질산 에천트를 스프레이 분사시켜 상기 유전체층(33)을 식각한다. 상기 유전체층(33)의 식각은 필수적이 아닌 선택적인 것으로서, 상기 어드레스 전극(32)에 대향하는 유전체층(33) 상부 표면의 일부를 식각함으로써, 상기 유전체층(33) 상부 표면에 잔류하는 잔류물을 제거하여 표면조도를 향상시키고 나아가 어드레스 방전시 방전 효율을 향상시킬 수 있다.
이어서, 도 2f에 나타낸 바와 같이, 상기 패턴된 포토 레지스트(37)를 현상하여 제거함으로써, 소정의 격벽(38)이 제조될 수 있다.
이상의 본 발명의 격벽 제조 발명은 설명의 편의를 위해 하부기판이 아래 방향을 향하도록 하였지만, 실제 공정시에는 상기 하부기판을 위 방향으로 향하도록 뒤집어 배치한 다음, 아랫 방향에서 위 방향으로 에천트가 스프레이 분사되도록 함으로써, 식각되어 반응된 부산물들이 아랫 방향으로 낙하되도록 하여 식각된 격벽 내부에 식각된 잔류물이 부착되게 되어 발생되는 오염 등을 방지할 수 있다.
본 발명은 격벽 제조시, 상부 격벽층, 하부 격벽층 및 유전체층에 적합한 서로 상이한 에천트를 이용하여 식각함으로써, 격벽의 형상을 최적화시킬 수 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 의하면, 식각이 잘 되는 염산 에천트를 이용하여 상부 격벽층을 식각하고, 염산과 질산의 혼합 에천트를 이용하여 하부 격벽층을 식각하며, 필요에 따라 표면조도가 좋은 질산 에천트를 이용하여 유전체층을 식각할 수 있다. 이에 따라, 서로 상이한 격벽층의 식각에 적합한 최적의 에천트 각각을 이용하여 식각함으로써, 표면 조도를 향상시키고 나아가 보다 신속한 식각 공정이 가능하며, 언더컷 등을 방지할 수 있으므로, 최적의 격벽에 제조될 수 있다.
도 1은 통상적으로 교류형 플라즈마 디스플레이 패널에 매트릭스 형태로 배열되어진 셀 구조를 나타낸 사시도.
도 2a 내지 도 2f는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 플라즈마 디스플레이 패널의 격벽 제조 방법을 나타낸 도면.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 명칭>
31 : 하부기판 32 : 어드레스 전극
33 : 하부 유전체층 34 : 제1 격벽층
35 : 제2 격벽층 36 :포토 레지스트
38 : 격벽

Claims (8)

  1. 상부전극, 제1 유전체층 및 보호층으로 이루어지는 상판과 어드레스전극, 제2 유전체층, 격벽 및 형광체층으로 이루어지는 하판이 합착되어 구성되는 플라즈마 디스플레이 패널에 있어서,
    a)상기 어드레스 전극이 형성된 하판의 하부기판 상에 상기 제2 유전체층, 제1 격벽층 및 제2 격벽층을 형성하는 단계;
    b)패턴된 포토 레지스트를 마스크로 하여 염산 에천트를 이용하여 상기 제2 격벽층을 식각하는 단계;
    c)상기 패턴된 포토 레지스트를 마스크로 하여 염산 및 질산의 혼합 에천트를 이용하여 상기 제1 격벽층을 식각하는 단계; 및
    d)상기 패턴된 포트 레지스트를 현상하여 제거하는 단계
    를 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널의 격벽 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 패턴된 포트 레지스트를 제거하기 전에,
    상기 패턴된 포토 레지스트를 마스크로 하여 질산 에천트를 이용하여 상기 제2 유전체층을 식각하는 단계
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 격벽 제조 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 제2 유전체층은 상부 표면 일부가 식각되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 격벽 제조 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제1 격벽층은 식각이 잘 되는 물질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 격벽 제조 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 제2 격벽층은 식각이 잘 되지 않는 물질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 격벽 제조 방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2 격벽층은 적어도 1회 이상 인쇄/건조하여 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 격벽 제조 방법.
  7. 제1항에 있어서, 상기 혼합 에천트에서 상기 염산은 상기 질산의 1배 내지 3배의 범위에서 혼합되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 격벽 제조 방법.
  8. 제1항에 있어서, 상기 a)단계 내지 상기 c)단계에서, 상기 식각은 상기 에천트를 분사시키는 스프레이 방식으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널의 격벽 제조 방법.
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KR100804530B1 (ko) * 2006-09-20 2008-02-20 삼성에스디아이 주식회사 플라즈마 디스플레이 패널, 및 상기 플라즈마 디스플레이패널의 격벽 형성방법
KR100837352B1 (ko) * 2005-11-22 2008-06-12 엘지전자 주식회사 격벽 제조 장치 및 방법
KR20220020467A (ko) * 2020-08-11 2022-02-21 세메스 주식회사 부품 세정 장치 및 부품 세정 방법

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