KR100262062B1 - 전극판, 이의 제조방법, 이를 포함하는 액정소자, 및 상기소자의 제조방법 - Google Patents

전극판, 이의 제조방법, 이를 포함하는 액정소자, 및 상기소자의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 액정 소자를 구성하기에 적합한 전극판은 적어도 광 투과성 기판, 상기 광 투과성 기판 상에서 이들 사이에서 일정 간격을 두고 배치된 다수의 금속 전극, 및 상기 일정 간격에 배치된 절연층을 포함한다. 상기 각 금속 전극은 티탄, 크롬, 몰리브덴, 텅스텐, 알루미늄, 탄탈 및 니켈로 이루어진 군으로부터 선택된 금속 또는 합금을 함유하고, 상기 광 투과성 기판 상에 배치된 제1층; 상기 제1층 상에 배치된 구리 또는 은을 함유하는 제2층; 및 몰리브덴, 탄탈, 텅스텐, 티탄, 크롬, 니켈, 알루미늄 및 아연으로 이루어진 군으로부터 선택된 금속 또는 합금을 함유하고 상기 제2층 상에 배치된 제3층을 포함한다. 전극판은 디스플레이 품질이 양호하고, 광 투과성 기판에의 접착성 개선을 통한 내구성 및 생산성이 양호하고, 금속전극의 산화 방지 특성이 양호한 액정 소자를 제공하는데 효과적이다.

Description

전극판, 이의 제조 방법, 이를 포함하는 액정 소자, 및 상기 소자의 제조 방법
본 발명은 전극판, 특히 특이 금속 전극 및 그 상부에 형성된 투명 전극이 구비된 전극판 및 이 전극판의 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명은 또한, 전극판을 포함하는 액정 소자 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
트위스트된 네마틱(TN) 형 통상 수퍼 트위스트된 네마틱(STN)형의 광 투과성 기판에서, 투명 전극으로서 통상적으로 ITO(산화인듐주석)를 사용해왔다. 그런, 투명 전극을 구성하는 그러한 ITO 필름은 저항률이 상당히 높아서, 이들은 근년에는 디스플레이 면적의 크기 및 해상도 증진에 따르는 전기 신호 지연으로 인한 전압 파형 변형(또는 비틀어짐) 문제를 유발시킨다. 특히, 강유전성 액정을 사용하는 액정 소자에서, 상기 문제는 보다 주목되게 되는데, 그러한 소자가 보다 작은 전지 갭(예 : 1 내지 3μm)을 갖는 전지 구조를 포함하기 때문이다.
상기 문제를 해결하기 위하여, 투명 전극의 두께를 두껍게 할 수 있지만, 그러한 두꺼운 투명 전극의 형성은 시간 및 비용의 상승을 필요로 하고 보다 저 투명성의 전극을 결과한다.
상기 언급한 문제를 해결하기 위하여, 저 저항률의 금속 전극 다수가 얇은 두께의 투명 전극 다수(JP-A 2-63019에 기재된 바와 같음)에 따라 형성되는 구조의 전극판을 제안해왔다. 전극판은 투명 절연 재료에 의해 임베딩된 금속 전극을 포함하여서, 금속 패턴, 및 예를 들면, 금속 전극 상에 형성된 ITO 필름의 투명 전극을 노출시키도록 한다.
상기 기술된 바와 같은 구조의 전극판의 제조에서, 도 20 및 21에 설명된 바와 같은 금속 전극 사이에서 갭을 충전시키는 절연 재료로서 투명 수지를 사용하는 방법도 역시 제안되어왔다. (JP-A 6-347810).
도 20a에서 도시한 바와 같이 제안된 방법에 따라, 투명 평활한 (또는 평활화) 금형 기판(이후의 본원에서 "평활판"으로 명명됨)(101) 상에, 자외선(UV) 경화성 수지(102)의 액체 수지 소정량을 분산기(도시되지 않음)의 미터링 소자를 사용하여 드롭상으로 둔다. 이어서, 도 20b에 도시된 바와 같이, 약 1μm 두께의 금속 전극(103)의 패턴이 이미 구비된 유리 기판(104)을 상부에 UV 경화성 수지(102)가 있는 평활판 상에 둔다. 금속 전극(103)은, 예를 들면 스퍼터링 및 이어서 사진 석판 방법을 통한 금속 필름의 패턴화 수행을 통해, 예를 들면 Cu(구리)의 금속 필름을 형성시킴으로써 유리 기판(104) 상에 형성시킬 수 있다.
이어서, 도 21a에서 도시된 바와 같이, 상기 형성된 통합 구조물(평활판(101), UV 경화성 수지(102), 금속 전극(103) 및 유리 기판(104)을 포함함)는 프레스(압축 기계)(105)에 혼입시킨 다음, 이것을 프레스(105)로 압축시켜서, 평활판(101) 및 유리 기판(104) 사이의 전체 면적 상에서 밀접 접촉하도록 한다. 이때, 평활판(101) 및 유리 기판(104)은 프레스(105)를 사용하여 강력하게 및 균일하게 압축시켜서, 금속 전극(103) 표면에 존재하는 UV 경화성 수지(102) 중 적어도 일부를 제거하도록 하고, 따라서, 예를 들면 이들 사이의 접촉에 의한 후자 단계에서 형성된 ITO 필름의 투명 전극과 관련하여 금속 전극(103)의 전기 연결을 확실히 한다.
이어서, 통합 구조물을 프레스(105)로부터 취출하고 평활판(101) 상에서 하강하는 UV선(106)으로 조사하여, UV 경화성 수지(102)를 경화(도 21b)시킨 다음, 박리 소자 또는 메카니즘(도시되지 않음)으로 평활판(101)으로부터 박리 또는 제거(도 21c 및 21d)한다.
또한, ITO 필름의 투명 전극(107)은 금속 전극(103) 및 금속 전극들(103) 사이에서 일정 간격으로 충전하는 UV 경화된 수지(102) 상에 형성시켜서, 금속 전극(103)과 전기 연결되도록 하고, 따라서 UV 경화된 수지(102)로 금속 전극(103)을 베딩하는 전극판(100)을 제조한다(도 21e).
상기 기술된 종래의 방법을 통하여 제조된 전극판(100)은 바람직하게는, 2×10-8내지 10×10-8Ω·m의 저항이 상당히 낮은 Cu의 금속 전극을 포함한다. 그러한 Cu제 금속 전극은 얇은 필름 두께 및 저렴한 재료 비용의 잇점이 있고, 따라서 가장 경제적인 금속 재료를 결과한다.
그러나, 금속 전극(103)을 위한 재료로서 Cu를 사용하는 경우에서, 생성된 Cu의 금속 전극(103)은 유리 기판(104)에 대한 저 접착력을 가져서, 금속 전극(103) 일부 또는 모두는 도 21c 및 21d에서 도시된 바와 같은 박리 단계에서 평활판(101)이 상기 언급된 통합 구조물(구조 성분(101 내지 104)으로 이루어짐)로부터 제거하는 경우, 유리 기판(104)으로부터 박리 또는 탈착되기 쉽도록 된다. 결과적으로, 전극판(100)의 제조 수율은 그러한 경우에서 현저히 감소된다.
또한, Cu 구성된 금속 전극(103)은 산화에 대해 민감한 금속이어서, 생성된 금속 전극(103)은 도 21e에서 도시된 바와 같은 단계에서 Cu의 표면 산화로 인하여, 상부에 형성된 투명 전극과의 안정한 전기 연결 (또는 이에 대한 전기 전도)을 수득하는데 실패하기 쉽도록 된다.
또한, 상기 기술된 전극판(100)의 제조 방법에서, 금속 전극(103)은 도 21a 및 21b에서 도시된 바와 같은 단계에서 UV 경화성 수지(102)와 직접 접촉하고, 따라서 UV 경화성 수지(102) 내에서 각종 용제 및 UV 경화성 수지(102)에 의해 발생된 기체 성분에 노출된다.
상기 문제에 대하여, 강력한 패시베이션 층을 형성시킬 수 있는 Al(알루미늄)과 같은 금속의 금속 전극을 사용하는 경우, 생성된 금속 전극은 다소의 경우에서 문제를 거의 수반하지 않는다. 그러나, 전압 파형 비틀어짐을 미연에 방지하기 위하여, 금속 전극(103)을 위한 재료로서 Al보다 저 저항률의 Cu를 사용하는 경우에서, 생성된 Cu의 금속 전극(103)은 Cu가 패시베이션 층을 형성시키지 않기 때문에 이의 산화로 인한 부식을 유발시키는 상기 언급된 용제 및 기체 성분에 노출된다.
상기 언급된 문제의 관점에서, 본 발명의 원칙적인 목적은 금속 전극 및 상부에 금속 전극을 갖는 기판 사이에서 접착성(접착도)을 개선할 수 있고 상부에 형성된 투명 전극에 대해 금속 전극의 안정한 전기 전도, 및 하기 전극판을 포함하는 고 품질의 액정 소자를 제공할 수 있는 전극판을 제공하는 것이다.
본 발명의 또다른 목적은 상기 기술된 바와 같은 전극판 및 액정 소자의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명에 따라, 적어도 광 투과성 기판, 상기 광투과성 기판 상에서 이들 사이에서 일정 간격을 두고 배치된 다수의 금속 전극, 및 상기 일정 간격에 배치된 절연층을 포함하고; 여기에서, 상기 각 금속 전극이 티탄, 크롬, 몰리브덴, 텅스텐, 알루미늄, 탄탈 및 니켈로 이루어진 군으로부터 선택된 금속 또는 합금을 함유하는 제1층, 및 상기 제1층 상에 배치된 구리 또는 은을 함유하는 제2층을 포함하는 전극판이 제공된다.
또한, 본 발명에 따라, 적어도 광 투과성 기판, 상기 광투과성 기판 상에서 이들 사이에서 일정 간격을 두고 배치된 다수의 금속 전극, 및 상기 일정 간격에 배치된 절연층을 포함하고; 여기에서, 상기 각 금속 전극이 티탄, 크롬, 몰리브덴, 텅스텐, 알루미늄, 탄탈 및 니켈로 이루어진 군으로부터 선택된 금속 또는 합금을 함유하는 제1층, 및 상기 제1층 상에 배치된 구리 또는 은을 함유하는 제2층, 및 몰리브덴, 탄탈, 텅스텐, 티탄, 크롬, 니켈 및 아연으로 이루어진 군으로부터 선택된 금속 또는 합금을 함유하고 상기 제2층 상에 배치된 제3층을 포함하는 전극판이 제공된다.
본 발명에 따라, 적어도 광 투과성 기판, 상기 광 투과성 기판 상에서 이들 사이에서 일정 간격을 두고 배치된 다수의 금속 전극, 및 상기 일정 간격에 배치된 절연층을 포함하고; 여기에서, 상기 각 금속 전극이 구리 또는 은을 함유하는 제1층, 및 몰리브덴, 탄탈, 텅스텐, 티탄, 크롬, 니켈 및 아연으로 이루어진 군으로부터 선택된 금속 또는 합금을 함유하고 상기 제1층 상에 배치된 제2층을 포함하는 전극판이 추가로 제공된다.
본 발명의 또다른 면에 따라, 1쌍의 전극판 및 상기 전극판들 사이에 배치된 액정으로 이루어지고; 상기 1쌍의 전극판 중 적어도 하나가 적어도 광 투과성 기판, 상기 광투과성 기판 상에서 이들 사이에서 일정 간격을 두고 배치된 다수의 금속 전극, 및 상기 일정 간격에 배치된 절연층을 포함하고; 여기에서, 상기 각 금속 전극이 티탄, 크롬, 몰리브덴, 텅스텐, 알루미늄, 탄탈 및 니켈로 이루어진 군으로부터 선택된 금속 또는 합금을 함유하는 제1층, 및 상기 제1층 상에 배치된 구리 또는 은을 함유하는 제2층을 포함하는 액정 소자가 제공된다.
또한, 본 발명의 또다른 면에 따라, 1쌍의 전극판 및 상기 전극판들 사이에 배치된 액정으로 이루어지고; 상기 1쌍의 전극판 중 적어도 하나가 적어도 광 투과성 기판, 상기 광 투과성 기판 상에서 이들 사이에서 일정 간격을 두고 배치된 다수의 금속 전극, 및 상기 일정 간격에 배치된 절연층을 포함하고; 여기에서, 상기 각 금속 전극이 티탄, 크롬, 몰리브덴, 텅스텐, 알루미늄, 탄탈 및 니켈로 이루어진 군으로부터 선택된 금속 또는 합금을 함유하는 제1층, 상기 제1층 상에 배치된 구리 또는 은을 함유하는 제2층, 및 몰리브덴, 탄탈, 텅스텐, 티탄, 크롬, 니켈 및 아연으로 이루어진 군으로부터 선택된 금속 또는 합금을 함유하고 상기 제2층 상에 배치된 제3층을 포함하는 액정 소자가 제공된다.
본 발명의 또다른 면에 따라, 1쌍의 전극판 및 상기 전극판들 사이에 배치된 액정으로 이루어지고; 상기 1쌍의 전극판 중 저겅도 하나가 광 투과성 기판, 상기 광 투과성 기판 상에서 이들 사이에서 일정 간격을 두고 배치된 다수의 금속 전극, 및 상기 일정 간격에 배치된 절연층을 포함하고; 여기에서, 상기 각 금속 전극이 구리 또는 은을 함유하는 제1층, 및 몰리브덴, 탄탈, 텅스텐, 티탄, 크롬, 니켈 및 아연으로 이루어진 군으로부터 선택된 금속 또는 합금을 함유하고, 상기 제1층 상에 배치된 제2층을 포함하는 액정소자가 추가로 제공된다.
본 발명의 추가 면에 따라, 티탄, 크롬, 몰리브덴, 텅스텐, 알루미늄, 탄탈 및 니켈로 이루어지는 군으로부터 선택된 금속 또는 합금을 함유하는 제1층을 광 투과성 기판 상에 형성시키는 단계, 및 상기 제1층 상에 분산된 구리 또는 은을 함유하는 제2층을 형성시키는 단계로 이루어지는, 적어도 광 투과성 기판, 각각이 제1층 및 제2층을 포함하고 상기 광 투과성 기판 상에서 이들 사이에서 일정 간격을 두고 배치된 다수의 금속 전극, 및 상기 일정 간격에 배치된 절연층을 포함하는 전극판의 제조 방법이 제공된다.
상기 방법은 바람직하게는, 각 금속 전극을 구성하며, 몰리브덴, 탄탈, 텅스텐, 티탄, 크롬, 니켈, 알루미늄 및 아연으로 이루어지는 군으로부터 선택된 금속 또는 합금을 함유하는 제3층을 제2층 상에 형성시키는 단계를 추가로 포함할 수 있다.
본 발명의 추가 면에 따라, 구리 또는 은을 함유하는 제1층을 광 투과성 기판 상에 형성시키는 단계, 및 상기 제1층 상에, 몰리브덴, 탄탈, 텅스텐, 티탄, 크롬, 니켈, 알루미늄 및 아연으로 이루어지는 군으로부터 선택된 금속 또는 합금을 함유하는 제2층을 형성시키는 단계로 이루어지는, 적어도 광 투과성 기판, 각각이 제1층 및 제2층을 포함하고 상기 광투과성 기판 상에서 이들 사이에서 일정 간격을 두고 배치된 다수의 금속 전극, 및 상기 일정 간격에 배치된 절연층을 포함하는 전극판의 제조 방법이 제공된다.
여전히, 본 발명의 추가 면에 따라, 각각이 상기에서 기술된 바와 같은 방법중 어느 한 방법에 의해 제조된 1쌍의 전극판을 형성시키는 단계, 상기 전극판을 이들 사이에 갭을 남겨 두면서 서로 마주보게 배치시키는 단계, 및 상기 갭을 액정으로 충전시키는 단계로 이루어지는, 액정 소자의 제조 방법이 제공된다.
본 발명의 이들 및 기타 목적, 특징 및 잇점은 첨부하는 도면과 함께 취한 본 발명의 바람직한 양태의 하기 설명을 고려하여 보다 명백해질 것이다.
제1도는 본 발명의 제1양태(이후의 본원에서 나타남)에 따른 전극판을 포함하는 액정 소자의 개략 단면도.
제2a 내지 d도 및 제3a 내지 d도는 제1양태에 따른 전극판의 제조 방법에서 통상적으로 수반된 일련의 단계를 설명하기 위한 개략 단면도.
제4도는 제2a 내지 3d도에 도시한 방법에 의해 제조된 및 투명 전극이 추가로 구비된, 제1양태의 전극판의 개략 단면도.
제5a 및 b도 및 제6a 및 b도는 각각, 금속 전극층의 형성 단계를 도시하는 제5a도 및 제6a도 및 금속 전극을 포함하는 생성된 전극판을 도시하는 제5b도 및 제6b도를 포함하며, 본 발명의 제2 및 제3양태에 따른 전극판의 제조 방법을 설명하기 위한 개략 단면도.
제7a 내지 c도, 제8a 내지 c도 및 제9a 내지 c도는 각각, 본 발명의 제4내지 제6양태에 따른 컬러 필터층이 구비된 전극판의 제조 방법을 설명하기 위한 개략 단면도.
제10도는 본 발명의 제7 내지 제9양태에 따른 전극판의 개략 단면도.
제11a 내지 d도는 본 발명의 제7 내지 제9양태에 따른 전극판의 제조 방법을 설명하기 위한 개략 단면도.
제12도는 제7 내지 제9양태에서 전기 도금에 의해 금속 전극 상에 코팅(보호)층을 형성시키는 단계를 도시하는 일러스트레이션.
제13도는 본 발명의 제7 내지 제9양태에 따른 이의 제조 방법에 의해 제조된 생성 전극판의 개략 단면도.
제14도는 본 발명의 제7 내지 제9양태에 따른 전극판의 경향성을 평가하기 위한 테스트 방법을 도시하는 개략 일러스트레이션.
제15a 및 b도 및 제17a 및 b도는 각각, 각각이 액정 소자, 및 컬러 필터가 구비된 액정 소자를 도시하는 제15a도 및 17a도, 및 각각이 전극판, 및 컬러 필터층이 구비된 전극판을 도시하는 제15b도 및 17b도를 포함하여, 본 발명의 제10양태에 따른 액정 소자 및 전극판 예의 개략 단면도.
제16a 내지 h도 및 제18a 내지 f도는 각각, 각각이 제10양태에 따른 전극판의 제조 방법에서 통상적으로 수반된 일련의 단계를 도시하는 개략 단면도.
제19a 내지 d도는 각각, 본 발명의 제11양태에 따른 전극판의 제조 방법에서 통상적으로 수반된 일련의 단계를 설명하기 위한 개략 단면도.
제20a, b도 및 제21a 내지 e도는 전극판의 제조 방법에 대한 선행 기술에서 통상적으로 수반된 일련의 단계를 설명하기 위한 개략 단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1, 55, 55a : 액정 소자 2, 2a : 편광자
3, 3a, 3b, 2325, 28, 30, 40, 58, 58a : 전극판
4 : 스페이서 비드 5 : 키랄 스메틱 액정
6, 6a, 6b, 104 : 유리 기판 7, 7a, 7b : 자외선 경화된 수지층
8, 8a, 8b, 22, 42, 57, 62, 103 : 금속 전극
9, 9a, 9b, 9c : 투명 전극 10a, 10b : 배열 조절층
10c, 10d : 절연층 11, 11c : 언더코트 층
11a, 11b : 제1층 12 : 금속층
12a, 12b : 제2층 13, 41 : 보호층
13a, 13b : 제3층 14, 101 : 평활판
15, 105 : 프레스 15a : 상부 압축판
15b : 하부 압축판 16, 106 : 자외선
17 : 제1혼합층 18 : 제2혼합층
21 : 금속 산화물층 24, 27 : 컬러 필터층
26 : 잉크 수용층 29 : 컬러 필터 보호층
43 : 포토레지스트 패턴 44 : 패턴화된 마스크
45 : 음극 기판 도금 랙 47 : 전기 분해 탱크
48 : 양극 전극 50 : 펄스 발진기
51 : 전원 53 : DC 전원
54 : 전류계 56 : 밀폐제
60 : 배선면 61 : 도금 레지스트
102 : 자외선 경화성 수지 S : 일정 간격
[바람직한 양태의 설명]
이하의 본원에서, 본 발명의 바람직한 양태는 도 1 내지 19를 참고하여 기술될 것이다. 이들 도면에서, 별다른 주의가 없는 한, 동일한 구조 성분 또는 재료를 설명하기 위하여 동일한 참조 번호를 사용한다.
[제1양태]
도 1은 양태에서 제조된 액정 소자를 도시한다.
도 1을 참고하여, 액정 소자(1)는 그 외부에 1쌍의 편광자(2a, 2)가 배치된 마주 보게 배치된 1쌍의 전극판(3a, 3b)을 포함한다. 전극판(3a, 3b)은 균일한 스페이서 비드(4)에 의해 조절된 소정의 갭(예 : 1.5μm)을 가지면서 배치되고, 상기 갭 내에 강유전성을 나타내는 키랄 스멕틱 액정(5)을 채운 후, 밀폐제(도시되지 않음)로 밀봉한다. 키랄 스멕틱 액정은 바람직하게는 페닐 피리미딘 기재 메소모르픽 (또는 액정) 화합물 및 광학 활성 화합물을 함유하는 액정 조성물로 배합될 수 있다.
각 전극판(3a (또는 3b))은 광 투과성 기판으로서 유기 기판(6a (또는 6b)); 유리 기판(6a (또는 6b)) 상에 배치된 절연층으로 UV 경화된 수지층(7a (또는 7b)); 제1 내지제3(3개) 층(11a, 12a, 13a)을 포함하고, UV 경화성 수지층(7a (또는 7b))이 사이에 배치된 일정 간격의 유리 기판 상에 배치된 줄무늬 형태의 금속 전극(8a (또는 8b)); 금속 전극(8a (또는 8b)) 및 UV 경화성 수지(7a (또는 7b))층 상에 배치되고, 각각이 금속 전극(8a (또는 8b))과 연관되어 전기 연결된 ITO(산화인듐주석)(9a (또는 9b))의 줄무늬 형태 투명 전극; 및 투명 전극(9a (또는 9b)) 상에 배치된 배열 조절층(10a (또는 10b))을 포함한다. 배열 조절층(10a, 10b)은 서로 동일한 또는 상이한 재료로 제조할 수 있고 통상, 폴리이미드, 폴리아미드, 폴리실록산 또는 실란 커플링제의 필름으로 제조할 수 있다. 배열 조절층(10a, 10b) 중 적어도 1종에 대하여 바람직하게는, 러빙(rubbing)과 같은 1축 정렬 처리를 수행할 수 있다.
줄무늬 형태의 금속 전극(8a)과 부분적으로 일직선인 줄무늬 형태의 투명 전극(9a)은 줄무늬 형태의 금속 전극(8b)과 부분적으로 일직선인 줄무늬 형태의 투명 전극(9b)과 교차하여, 투명 전극(9a, 9b)의 각 교차점에서 픽셀을 포함하는 매트릭스 전극 구조물을 형성시킨다.
유리 기판(6a, 6b) 각각은 두께가, 예를 들면 0.5 내지 2.0mm이고, 소다 유리(청색 판 유리) 또는 봉규산염 유리(예 : Corning Co.로부터 입수 가능한 "#7059"(알칼리 없음))와 같은 재료로 제조할 수 있다. 유리 기판(6a (6b))은 바람직하게는 양 면 상에서 이의 광택화를 통해 편평도 또는 평활도가 클 수 있다. 유리 기판 대신에 투명 플래스틱 기판을 사용할 수 있다.
UV 경화된 수지층(7a (또는 7b))은 중합 개시제, 및 아크릴릭형, 에폭시형 또는 엔-티올형(2중 결합 및 SH기를 가짐)의 UV 경화성 수지에 대한 단량체 또는 올리고머의 혼합물의 중합을 통해 형성시킬 수 있지만, 예를 들면 전극판 제조에서 ITO 필름의 스퍼터링 단계 및 배열 조절 필름의 고온 경화 단계에서, 열, 화학제 및 세척액에 대한 내성이 충분할 필요가 있다. 예를 들면, UV 경화성 수지는 바람직하게는, 내부로 내열성 분자 구조물이 도입되거나 다관능성 단량체에 의한 가교 결합도가 증진된 반응성 올리고머(주성분으로서임)를 함유할 수 있다. UV 경화성 수지는 UV선 조사에 의해 경화되어, UV 경화된 수지층(7a (또는 7b))을 형성시킨다. 본 발명에서, 또한 가시 광선 또는 적외선 조사에 의해 경화된 광경화성 수지 및 열경화성 수지와 같은 기타 경화성 수지를 사용할 수 있다. 그러나, UV 경화성 수지는 특히 바람직하게는 생산성의 관점에서 사용할 수 있다. UV 경화도니 수지 층(7a (또는 7b))은 금속 전극(8a (또는 8b))과 함께 실질적으로 평활한(고른) 표면을 형성시킨다.
금속 전극(8a, 8b)은 각각, 유리 기판(6a (또는 6b)) 상에 형성된 제1층(언더 코트 또는 프라이머 층)(11a (또는 11b)), 제1층(11a (또는 11b)) 상에 형성된 제2층(저 저항 금속층)(12a (또는 12b)), 및 제2층(12a (또는 12b)) 상에 형성된 제3층(보호층)(13a (또는 13b))을 포함하는 3개 층의 적층 구조물을 갖는다.
보다 구체적으로, 언더코트 층(11a (또는 11b))은 바람직하게는 유리 기판(6a (6b))에 대한 접착도(접착성)가 양호한 금속 또는 합금의 두께 0.01 내지 0.3μm 필름일 수 있다. 그러한 금속 또는 합금의 예는 Ti(티탄), Cr(크롬), Mo(몰리브덴), W(텅스텐), Al(알루미늄), Ta(탄탈), Ni(니켈)과 같은 단일 금속; 및 이들 금속의 합금을 포함한다.
저 저항의 금속층(12a (12b))은 바람직하게는 두께 0.5 내지 3μm Cu(구리) 또는 Ag(은), 특히 바람직하게는 Cu 필름일 수 있다.
산화 방지형 필름으로서 기능하는 보호층(13a (13))은 바람직하게는, 융점이 높은 두께 0.01 내지 0.3μm 금속 또는 합금 필름일 수 있다. 그러한 금속 또는 합금의 예는 Mo, Ta, W, Ti, Cr, Ni(니켈), Al 및 Zn(아연)과 같은 단일 금속, 및 이들 금속의 합금을 포함한다.
이하의 본원에서, 본 양태의 상기 언급한 전극판(1)의 제조 방법은 도 2 내지 도 4를 참고하여 구체적으로 기술될 것이다.
[제조예 1]
우선, 도 2a를 참고하여, 두께 1.1mm의 (투명) 유리 기판(6)(크기=300× 310mm, 2중 면 광택화됨)은 하기 조건 하에서 스퍼터링함으로써 두께 500Å의 Mo(언더코트) 층(11)으로 피복시켰다.
전력(W/㎠) : 3.5
압력(Pa) : 0.6
기체 : Ar
기판 온도(℃) : 200
언더코트 층(11) 상에서는, 두께 1μm의 Cu(저 저항) 금속층(12)을 Mo의 목표를 Cu의 목표로 변경시키는 것을 제외하고는, 언더코트 층(11)의 형성을 위한 조건과 동일한 조건 하에서 스퍼터링함으로써 형성시킬 수 있다.
저 저항 금속층(12) 상에서는, 두께 500Å의 Ta(보호)층(13)을 Mo의 목표를 Ta의 목표로 변경시키는 것을 제외하고는, 언더코트 층(11)의 형성을 위한 조건과 동일한 조건 하에서 스퍼터링하고, 따라서 유리 기판(6) 상에 형성된 금속 전극층을 제조함으로써 형성시켰다(도 2a).
이어서, 두께 2μm 감광체 층(도시되지 않음)은 스핀 코팅에 의해 보호층(13)의 전체 표면에 도포되었고, 소정의 패턴(도시되지 않음)을 갖는 마스크를 갖는 노출 소자(Canon K.K.에 의해 제조되는 "MPA-1500")를 사용하여 에너지 80mmJ/㎠에서 광 노출시킨 다음, 예비 베이킹시켰다. 현상 및 후 베이킹 후, 상부에 감광제 패턴(도시되지 않음)을 갖는 이렇게 처리된 금속 전극층(8)에 대해 부식액으로 부식화를 수행한 다음, 감광체 패턴을 박리시켜, 유리 기판(6) 상에는 각각의 폭이 20μm이고, 피치가 320μm이고, 각각이 언더코트 층(11), 저 저항 층(12) 및 보호층(13)으로 이루어지는 줄무늬 형태의 금속 전극(8)을 형성시켰다(도 2b).
이어서, 유리제 평활판(14) 상에는, 펜타에리트리톨 트리아크릴레이트/네오펜틸 글리콜 디아크릴레이트/1-히드록시시클로헥실 페닐 케톤(50/50/5 중량 기준임)의 혼합물을 함유하는 아크릴릭 UV 경화성 수지(7)는 분산기(도시되지 않음)를 사용하여 적절한 양으로 드롭 상으로 두었다(도 2c).
패턴화된 금속 전극(8)이 구비된 상기 제조된 유리 기판(6)(도 2b에서 도시된 바와 같음)은 평활판(14)과 접촉하도록 도포시켜서, 이들 사이에서 금속 전극(8)을 통해 UV 경화성 수지(7)를 삽입하도록 하여(도 2d), 통합 구조물을 제조하였다.
말하자면, 통합 구조물의 형성을 위한 상기 단계(도 2c 및 2d)는 UV 경화성 수지(7)를 유리 기판(6) 상에 두고, 생성된 유리 기판(6)을 평활판(14)에 도포시킴으로써 수행할 수 있다.
통합 구조물(구조 성분(6, 7, 8, 14)으로 이루어짐)은 프레스(15)를 사용하여 통합 구조물의 전체 면적 상에서 밀접 접촉을 유발시킴으로써 압력 3톤(1분 동안의 프레스 압력으로서임)을 가하여, 통합 구조물의 전체 면적 상에서 밀접 접촉을 유발시켰다 (도 3a). 이때, 평활판(14) 및 유리 기판(6)은 프레스(15)에 의하여 강력하게 및 균일하게 압축되어, UV 경화성 수지(7) 중 적어도 일부를 금속 전극(8)의 표면으로부터 제거하여, 이들 사이에서 접촉에 의하여 후자 단계에서 형성된 ITO의 투명 전극을 갖는 금속 전극(8)의 전기 연결을 확실히 하였다.
약 10분 후, 통합 구조물을 프레스(15)로부터 취출하였고, UV선(평활판(14) 외부에 배치된 4개의 100W 고압 수은 램프로부터 방출됨)(16)으로 조사하여, UV 경화성 수지(7)를 경화시켰다(도 3b).
상기 단계에서, 프레스(15)로서 롤러 프레스를 사용하였다. 본 발명에서, 유압 실린더 또는 공기 실린더를 사용하는 프레스를 채택할 수 있다. 또한, 프레스(15)를 사용하는 경우, UV 경화성 수지(7)의 점도는 가열기 또는 가열된 액체로 가열함으로써 저하되어, UV 경화성 수지(7)의 영역을 효과적으로 확장시켰다.
이어서, 평활판(14)을 배제하는 통합 구조물을 박리화 메카니즘(도시되지 않음)을 이용하여 평활판(14)으로부터 제거하였다(도 3c 및 3d).
금속 전극(8) 및 UV 경화된 수지(7)의 평활한 표면 상에서는, ITO의 폭 30μm 투명 전극(9)을 스퍼터링 및 패턴화에 의해 형성시켜서, 연관된 금속 전극(8)과 부분적으로 일직선 상에 존재하도록 하여서, 이들 사이에서 전기 전도를 확실히 하였다(도 4).
이어서, 폴리이미드 배열 조절 필름(도시되지 않음)은 투명 전극(9) 상에 형성되어서, 전극판(3)(도 1에서 도시된 액정 소자(1)의 전극판(3a 또는 3b)에 대응함)을 제조하였다.
이렇게 하여 제조된 1쌍의 전극판(3)은 서로 마주 보도록 배치하면서 갭 1.5μm를 남기고, 이어서 이것을 키랄 스멕틱 액정으로 충전시켜서, 도 1에서 도시된 바와 같은 액정 소자(1)를 수득하였다.
상기 양태에 따라, 각 금속 전극(8)은 언더코트 층(11), 저 저항 금속층(12) 및 보호층(13)을 포함한다.
상기 적층 구조물을 기준하여, 액정 소자(1)의 금속 전극(8)의 박리화는 관찰되지 않았는데, 도 3c 및 3d에서 도시된 박리화 단계에서 Mo의 언더코트 층(11)의 유리 기판(6)에의 접착도가 양호하기 때문이다. 또한, Cu의 저 저항 금속층(12) 상에 형성된, 산화 방지층으로서 기능하는, Ta의 보호층(13)의 사용은 Cu의 금속층(12)의 산화를 억제함으로써 이들 사이에서 안정한 전기 전도를 허용하였다.
따라서, 도 1에서 도시된 바와 같은 유리한 금속 전극(8a, 8b)을 사용하는 액정 소자(1)는 고 품질의 디스플레이를 수행할 수 있는데, 유리 기판(6a, 6b) 각각으로부터의 금속 전극(8a, 8b) 박리화 방지, 및 금속 전극(8a) 및 투명 전극(9a) 사이에서 및 금속 전극(8b) 및 투명 전극(9b) 사이에서 안정한 전기 연결 때문이다.
또한, 액정 소자(1)는 강유전성 액정을 사용하는 경우에서 조차 관련된 투명 전극(9a, 9b) 하에서 직접 배치된, Cu의 저 저항 금속층(12a, 12b)을 포함하는, 금속 전극(8a, 8b)을 사용하기 때문에, 신호 지연으로 인한 전압 파형 비틀어짐을 최소화 또는 억제할 수 있다.
또한, 금속 전극(8a, 8b)의 사용은 얇은 투명 전극(9a, 9b)을 허용하여서, 투명 전극(9a, 9b)의 고 투과율을 유지하면서, 전기 전도성을 개선한다. 결과적으로, 투명전극은 가시적으로 인지되지 않는다.
상기 양태와 비교하기 위하여, 전극판은 금속 전극(8)을 구성하는 Ta의 보호층(13)이 Al의 것으로 변경된 것을 제외하고는, 상기에서와 동일한 방법으로 제조하였다. 생성된 전극판은 금속 전극(8) 및 투명 전극(9) 사이에서 전도 실패를 유발하였다. 상기는 아마도, Al의 층이 산화되어 금속 전극(8)의 표면에서 Al2O3의 패시베이션 층을 형성시킨다.
상기 양태에서, 상화되지 않은 Au 및 Pt(백금)을 보호층(13)으로서 사용할 수 있다. 그러나, Au의 Cu의 하부층(12)과의 밀접 접촉을 확실히 하는 것은 어렵다. 또한, Au 및 Pt의 사용은 부식 단계를 복잡하게 하는데, 특별한 부식액을 패턴화 시간에서 사용하여서 불충분한 부식 단계를 결과해야 하기 때문이다.
또한, Cr을 언더코트 층(11) 및(또는) 보호층(13)에 대한 재료로서 사용하는 경우, Cr의 부식 폐기액이 독성이거나 유독하기 때문에 이의 패턴화 후에 페기액 처분을 수행하기 위한 특별한 설비를 필요로 하고, 따라서 고 제조 비용을 결과한다.
따라서, 언더코트 층(11)를 위하여 적합한 재료는 Mo, Ti, W, Al, Ta 및 Ni로 이루어진 군으로부터 선택된 금속 또는 합금이다. 한편, 보호층(13)을 위하여 적합한 재료는 Ta, Mo, W, Ti, Ni 및 Zn으로 이루어진 군으로부터 선택된 금속 또는 합금이다.
[제2양태]
도 5a 및 5b는 각각, 본 양태에서 사용된 전극판을 설명한다.
도 5b에서 도시된 바와 같은 본 양태에서, 전극판(20)은 언더코트 층(11) 및 저 저항 금속층(12)에 대한 재료를 함유하는 제1혼합층(17), 및 금속층(12) 및 보호층(13)에 대한 재료를 함유하는 제2혼합층(18)을 추가로 포함하는 것을 제외하고는, 제조예 1에서 전극판(3)의 것과 동일한 각 금속 전극(19)에 대한 적층 구조물을 갖는다.
[제조예 2]
도 5a에서 도시된 바와 같은 제조예 1에서와 유사하게, 두께 500Å의 Mo 언더코트 층(11)은 두께 1.1mm의 유리 기판(6) 상에 형성시켰다. 언더코트 층(11)상에는, Mo 및 Cu의 두께 500Å 제1혼합층(17)을, Mo의 목표를 Mo 및 Cu의 2가지 목표로 변경시키는 것을 제외하고는, 제조예 1에서 언더코트 층(11)의 형성을 위한 조건과 동일한 조건 하에서 Mo 및 Cu로 공 스퍼터링(동시 스퍼터링)함으로써 형성시켰다.
이어서, 두께 1μm의 저 저항 금속층(12)을 제조예 1에서와 동일한 방법으로 제1혼합층(17) 상에 형성시켰다.
금속층(12) 상에는, Cu 및 Ta의 두께 500Å 제2혼합층(18)을, 제1혼합층 (17)에서와 동일한 방법으로 Cu 및 Ta로 공 스퍼터링함으로써 형성시켰고, 그 상부에 두께 500Å 보호층(13)을 제조예 1에서와 유사하게 형성시켰다.
이어서, 전극판(20)은 5개의 층(11, 17, 12, 18, 13)을 포함하는 금속 전극층을 상부에 갖는 상기 유리 기판(6)을 사용하여 제1양태에서와 동일한 방법으로 제조하였다(도 5b).
본 양태에 따라, 제조예 1에서와 유사하게 상기 기술한 효과를 수득할 수 있었다. 또한, 본 양태에서는 언더코트 층(11) 및 저 저항 금속층(12) 사이의 경계에서의 접착도, 및 금속층(12) 및 보호층(13) 사이의 경계에서의 접착도가 제1및 제2혼합층 (17, 18) 각각을 형성시킴으로써 추가로 개선되었다.
이와 관련하여, 테스트한 유리 기판(6)의 박리 단계에서는, 상기 경계에서의 박리가 전혀 확인되지 않았다.
[제3양태]
도 6a 및 도 6b는 각각, 본 양태에서 사용된 전극판을 설명한다.
도 6b에서 도시된 바와 같은 본 양태에서, 전극판(23)은 산소 함량이 저하된 금속 산화물의 층(21)(본원에서는 간단히 "금속 산화물 층"으로 언급함)이 유리 기판(6) 및 언더코트 층(11) 사이에 배치되는 것을 제외하고는, 제조예 1에서 전극판(3)의 것과 동일한 각 금속 전극(22)에 대한 적층 구조물을 갖는다.
금속 산화물 층(12)은 화학식 MOx의 금속 산화물을 함유하고, 여기에서 M은 Mo, Ti, Ta, Ni 및 W로 이루어진 군으로부터 선택된 단일 금속 또는 합금이고, x는 하기 식을 만족시킨다. n이 M의 원자가인 경우 0＜x＜n/2.
[제조예 3]
전극판(23)은 하기 방식으로 금속 산화물 층(21)을 형성하는 것을 제외하고는, 제조예 1에서와 동일한 방식으로 제조하였다.
두께 500Å의 MoOx의 금속 산화물 층(21)은 플라스마 상태의 Ar 및 O2의 혼합 기체(Ar:O2=100:5)를 반응성 스퍼터링하여 두께 1.1mm의 유리 기판(6) 상에 형성시켰다.
금속 산화물 층(21) 및 유리 기판(6) 사이의 경계에서의 반사율을 유리 기판 측으로부터 입사광을 이용하여 측정한 경우, 10% 이하의 반사율을 수득하여, 외부광의 반사 정도를 현저하게 저하시켰다.
본 양태에 따라, 상기 제조된 전극판(23)을 사용하는 액정 소자는 제1양태에서와 유사하게 상기 언급된 효과를 발생시킬 뿐만 아니라, 상기 형성된 금속 산화물 층(21)으로 인한 외부 광 반사를 저하시키는 효과에 의해 추가로 개선된 디스플레이 품질도 제공하였다.
[제4양태]
도 7a 내지 7c는 전극판의 제조 방법에서 통상적으로 수반된 일련의 단계를 설명하기 위한 개략도이다.
도 7c에서 도시된 바와 같은 본 양태에서, 전극판(25)은 각각이 안료 또는 염료를 함유하는 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)의 3종 줄무늬 형태의 컬러 필터 세그먼트로 이루어지고, 제1양태에서와 유사하게는 전극들(8) 사이에 및 UV 경화된 층(7) 및 유리 기판(6) 사이에 배치된 컬러 필터층(24)을 포함한다.
[제조예 4]
전극판(25)은 세그먼트 R, G 및 B로 이루어지는 두께 약 1μm의 안료형 컬러 필처층(24)이 패턴화 및 부식화 단계를 포함하는 사진 석판 방법을 통해 각 컬러필터 세그먼트(R, G, B)에 대한 금속 전극들(8) 사이에서 일정 간격으로 추가로 형성시킨 것을 제외하고는, 제조예 1에서와 동일한 방식으로 제조하였다.
이어서, 액정 소자는 이렇게 하여 형성된 2종 전극판(25)을 사용하여 제조예 1에서와 동일한 방식으로 제조하였고, 이에 의하여 양호한 컬러 디스플레이 품질은 제조예 1에서 기술된 효과를 유지하면서 수득되었다.
본 양태에서, 컬러 필터층(24)는 습윤-코팅 방법, 승화 및 이송 방법 및 잉크 젯 방법을 이용하여 형성시킬 수 있다.
또한, 본 양태에서 사용된 착색 필터(24)는 제2 및 제3양태에서 채택할 수 있다.
[제5양태]
도 8a 내지 8c는 전극판의 제조 방법에서 통상적으로 수반된 일련의 단계를 설명하기 위한 개략도이다.
도 8c에서 도시된 바와 같은 본 양태에서, 전극판(28)은 R, G 및 B의 착색 필터 세그먼트로 이루어지는 착색 필터(26)가 부분적으로 형성된 유리 기판(6) 상에 직접 배치된 잉크 수용층(26)을 포함한다.
[제조예 5]
전극판(28)은 착색 필터(27)를 부분적으로 포함하는 투명 잉크 수용층(26)이 하기 방식으로 추가로 형성된 것을 제외하고는, 제조예 1에서와 동일한 방식으로 제조하였다.
두께 0.8μm의 잉크 수용층(26)은 친수성 아크릴릭 중합체를 사용하는 스핀 코팅에 의해 두께 1.1mm의 유리 기판(6) 상에 형성시켰다. 이어서, 잉크 수용층(26)으로 R, G 및 B의 3종 착색 필터 세그먼트 각각에 대한 수용성 염료 기재 잉크를 주입하여, 컬러 필터(도시되지 않음)에 대한 잉크 젯 프린터를 사용함으로써 피치 320μm에서의 폭이 300μm가 되도록, 200℃에서 30분 동안 고온 경화시켜, 3종 색깔(R, G 및 B)의 컬러 필터(7)를 형성시키고, 따라서 투명한 부분(예 : 도 9a에서 26)을 부분적으로 포함하는 컬러 필터층을 제공하였다.
본 양태에 따라서는, 또한 상기에서 기술된 제4양태에서와 유사한 효과를 수득할 수 있었다.
[제6양태]
도 9a 내지 9c는 전극판의 제조 방법에서 통상적으로 수반된 일련의 단계를 설명하기 위한 개략도이다.
도 9c에서 도시된 바와 같은 본 양태에서, 전극판(30)은 컬러 필터(27)를 포함하는 잉크 수용층(26) 상에 직접 형성된 컬러 필터 보호층(29)을 포함한다.
[제조예 6]
전극판(30)은 두께 0.5μm의 컬러 필터 보호층(29)이 폴리아미드형의 투명코팅제를 사용하는 스핀 코팅 및 이어서 베이킹에 의해 잉크 수용층(26) 상에 (및 컬러 필터(27) 상에) 형성시킨 것은 제외하고는, 제조예 5에서와 동일한 방식으로 제조하였다.
이렇게 하여 제조된 전극판(30)은 제4및 제5양태에서와 유사하게 보다 양호한 수행능을 제공하였다. 또한, 금속 전극(8)의 형성 단계에서 사용된 산 기재 부식액에 의한 컬러 필터(27)의 탈색을 방지할 수도 있었고, 따라서 양호한 컬러 디스플레이를 실현하였다.
본 발명에서, 제5양태에서 형성된 투명한 부분(26, 27)을 포함하는 컬러 필터층 및 제6양태에서 사용된, 상기 컬러 필터층 및 컬러 필터 보호층(29)의 혼합물은 각각, 상기 언급된 제2 및 제3양태에서 적용할 수 있다.
이하의 본원에서, 각 금속 전극이 언더코트 층, 언더코트 층 상에 형성된 저저항 금속층, 및 언더코트 층 및 금속층의 전체 노출 표면을 피복시키도록 형성된 보호층을 포함하는 본 발명의 제7 내지 제9양태에서 사용된 전극판은 도 10 내지 14를 참고하여 설명될 것이다.
도 10을 참고하여, 전극판(40)은 유리 기판(6), 일정 간격으로 유리 기판(6) 상에 배치된 금속 전극(42), 및 UV 경화된 수지층(7)을 포함한다. 각 금속 전극(42)은 예를 들면 Mo의 언더코트 층(11), 예를 들면 Cu의 저 저항 금속층(12), 및 Mo, Ta, W, Ti, Au, Ni, Zn과 같은 화학적으로 안정한 금속 또는 합금, 또는 이들의 합금 (제7양태를 위하여는 Ni, 제8양태를 위하여는 Zn, 및 제9양태를 위하여는 Zn-Ni 합금)의 보호층(바람직하게는 전기전도성 보호층)(41)을 포함한다.
전극판(40)은 선행 양태에서와 유사하게 투명 전극(도시되지 않음) 및 배열조절층(도시되지 않음)을 추가로 포함하고, 따라서 도 1에서 도시된 바와 같은 액정소자(1)를 구성하기 위하여 전극판(3a, 3b)으로서 사용ㅎㄴ다.
[제7양태]
도 11a 내지 11d, 12 및 13은 본 양태의 전극판의 제조 방법에서 통상적으로 수반된 일련의 단계를 설명하기 위한 개략도이다.
[제조예 7]
두께 1mm의 유리 기판(6) 상에서는, 두께 200mm의 Mo의 언더코트 층(11) 및 두께 2μm의 Cu의 저 저항 금속층(12)은 제1양태에서와 유사하게 스퍼터링함으로써 연속하여 형성시켰다(도 11a).
Cu의 금속층(12) 상에서는, 두께 2μm의 포토레지스트(43)를 스핀 코팅에 의해 도포시켰고 패턴화된 마스크(44)를 통해 광 노출시킨 다음, 포토레지스트(43)를 현상시켜, Cu의 금속층(12) 상에 포토레지스트(43)의 소정 패턴을 형성시켰다(도 11b 및 11c).
이어서, 이렇게 처리된 유기 기판(6)은 혼합 부식액(인산, 질산 및 물)으로 부식시켜 포토레지스트 패턴(43)이 피복되지 않은 층(11, 12)의 부분을 제거한 다음, 포토레지스트 패널(43)을 제거하여, 패턴화된 언더코트 층(11)(Mo 필름) 및 저 저항 금속층(12)(Cu 필름)을 유리 기판(6) 상에 형성시켰다(도 11d).
이어서, 유리 기판(6)(상부에 패턴화된 층(11, 12)을 가짐)에 대하여는 등유, 계면활성제 및 물의 혼합액 중에서 에멀젼 세척을 수행한 다음, 도 12에서 도시된 바와 같은 음극 기판 도금 랙(45)과 전기적으로 연결된 후 전기 분해 탱크(47)에서 전기 분해 용액(46) 중에 침지시켰다. 전기 분해 탱크(47)에서, 유리 기판(6)은 이들 사이에 배치된 심장 환 전지를 통해 양극 전극(48)과 마주 보게 배치시켜서, 음극면을 좁게 하여 전체 음극 면 상에서 전류 분포를 균일하게 하였다. 도금 랙(45) 및 양극 전극(48)은 펄스 발진기(50)가 구비된 전원(51)과 전기적으로 연결시켰다.
상기 전기 도금 시스템을 이용함으로써, 두께 50nm의 Ni의 보호층(41)은 하기 조건 하에서 층(11, 12)의 전체 노출 표면에서 형성시켰다(도 13).
전기 분해 용액 : NiSO4(1M)/H3BO3(0.5M)/H2O(물)의 혼합물.
액체 온도 : 25℃
전압 : 0.1msec의 펄스 시간에서 전화된 +2.5볼트(보다 높은 측) 내지 -1볼트(보다 낮은 측) 사이의 직사각형 펄스.
전류 밀도 : 3A/d㎡(음극), 2A/d㎡(양극).
시간 : 5분.
이어서, 이렇게 처리된 유리 기판(6)을 사용함으로써, 도 7에서 도시된 바와 같은 UV 경화된 수지(7)에 의해 임베딩된 금속 전극(42)을 포함하는 전극판(40)은 (도 2c 내지 도 3e에서 도시된 단계를 통해) 제조예 1에서와 동일한 방식으로 형성시켰다.
이렇게 제조된 전극판(40)은 또한 전도성 철사에 의해 연속하여 서로 전기적으로 연결된 패턴화된 투명 전극(9C)으로 피복시켰다. 상기 전기 연결 시스템의 양단부는 DC 전원(53) 및 전류계(54)와 연결시켜, 도 14에서 도시된 바와 같이 이를 통해 통과하는 전류를 측정하였다.
투명 전극(9c)의 필름 형성 및 패턴화 조건은 하기와 같았다.
[필름 형성 조건]
방법 : RF 스퍼터링(로드-록을 통과하는 설계).
목표 : In2O3-SnO2(밀도=85%, In : Sn=소결된 형태로서 82% : 18%).
압력 : 3×10-3토르.
기체 유출량 : 100sccm (Ar+O2(2%)).
기판 온도 : 200℃
전원 : 1.5W/㎠.
[패턴화 조건]
포토레지스트 : 네가티브 양식 포토레지스트(Tokyo Ohka Kogyo K.K.에 의해 제조된 "OMR-85" : 두께 2μm).
부식화 : RF 평행판 전극을 사용하는 플라스마 부식 방법.
부식화 압력 : 5×10-3토르.
기체 유출량 : 100sccm (Ar+O2(2%)).
상기 기술된 측정의 결과로서, 금속 전극(42)은 UV 경화된 수지층(7)의 형성전과 비교한 경우 전기 저항이 증진하지 않은 것으로 밝혀졌고, 또한 부식되지 않은 것으로 밝혀졌다.
따라서, 본 양태에서, 제1양태의 상기 언급된 효과에 더하여, Cu의 금속층(12)이 전기 도금된 Ni의 보호층(41)으로 Cu층(12)을 완전히 피복시킴으로써 UV 경화성 수지 내에서 용제에 노출되지 않도록 방지할 수 있었고 상기 수지로부터 발생된 기체 성분을 방지할 수 있었다.
또한, 접착 테입이 보호층(41)에 부착된 다음 이로부터, 보호(Ni)층(41) 및 내부 금속(Cu)층(12) 사이의 접착도를 평가하기 위하여 박리시킨 경우, 박리된 부분은 확인되지 않았고, 따라서 층(41, 12) 둘다는 양호한 접착 상태를 제공하는 것으로 밝혀졌다.
말하자면, 두꺼운 보호층(41)은 저항률(또는 전기 저항)이 큰 층을 결과한다. 이 이유 때문에, 보호층(41)은 바람직하게는, Cu 내부층(12)이 UV 경화성 수지에 의해 부식되지 않는 한, 가능하면 얇을 수 있다(바람직하게는, 두께가 20 내지 100nm, 특히 40 내지 60nm임). 따라서, 보호층(41)은 바람직하게는 비교적 낮은 필름 형성 속도(침착율)을 고정시켜서 높은 조절성을 수득함으로써 균일하게 형성시킬 수 있다.
또한, 본 양태에서, 도 12에서 도시된 바와 같은 동일한 전기 도금 단계에서 동일한 시간에서 다수의 유리 기판에 대하여 금속층(12)의 전기 도금 처리를 수행할 수 있고, 따라서 개선된 제조 효율 및 절감된 제조 비용을 결과한다.
[제8양태]
본 양태에서, 도 10을 참고하여, 전극판(40)은 각각이 Mo의 언더코트 층(11), Cu의 저 저항 금속층(12), 및 Zn의 보호층(41)으로 이루어지는 금속 전극(42)을 포함한다.
[제조예 8]
전극판(40)은 두께 50nm의, Zn의 보호층(41)이 ZnSO4(1 M)/H3BO3(0.5M)/H2O의 혼합물을 함유하는 전기 분해 용액을 사용함으로써 형성된 것을 제외하고는, 제조예 7에서와 동일한 방식으로 제조 및 평가하였고, 이에 의해 전기 도금된 Zn층(41)으로 인하여 원칙적으로 제7양태의 것과 유사한 효과를 수득하였다.
[제9양태]
본 양태에서, 도 10을 참고하여, 전극판(40)은 각각이 Mo의 언더코트 층(11), Cu의 저 저항 금속층(12), 및 Zn-Ni 합금의 보호층(41)으로 이루어지는 금속 전극(42)을 포함한다.
[제조예 9]
전극판(40)은 두께 50nm의, Zn-Ni 합금(Ni=약 10%)의 보호층이 NiSO4(1M)/ZnSO4(0.5M)/H3BO3(0.3M)/NH4Cl(0.25M)/H2O의 혼합물을 함유하는 전기 분해 용액을 사용함으로써 30℃에서 형성시킨 것을 제외하고는, 제조예 7에서와 동일한 방식으로 제조 및 평가하였고, 이에 의하여 제7양태에서와 유사하게 효과를 수득하였다.
상기 기술된 제7 내지 제9양태에서는, Cr, Al 또는 Pt와 같은 금속을 보호층 (41)의 형성을 위한 재료로서 사용할 수 있다.
액정 소자가 각각이 제조예 7 내지 9에서 사용된 Ni, Zn 및 Zn-Ni 합금의 상기 언급된 보호층(41)을 사용함으로써 형성되는 경우, 제조예 1에서와 유사하게는, 생성돈 모든 액정 소자는 신호 지연으로 인한 전압 파형 비틀어짐을 억제하기 위한 금속 전극의 저항 변화 및 부식의 방지에서 각 보호층(41)이 효과적이기 때문에, 디스플레이 품질이 개선되고, 따라서 안정한 구동 전압 적용을 허용한다. 또한, 얇은 (50nm) 보호층(41)의 사용은 금속 전극의 전기 저항에 거의 영향을 끼치지 않고, 금속 전극 및 투명 전극 사이에서 경계의 편평도(또는 평활도)의 유지에 효과적이다.
[제10 양태]
도 15a는 본 양태에 따른 액정 소자의 일례를 도시하고, 도 15b는 액정 소자에서 사용된 전극판을 도시한다.
도 15a를 참고하여, 액정 소자(55)는 제1양태의 액정 소자(1)에서와 유사하게, 액정(5)이 충전된 갭을 남겨 두면서 밀폐제(56)에 의해 서로 결합된 마주 보게 배치된 1쌍의 전극판(58)을 포함하고, 각각이 투명 전극(9a (또는 9b)) 및 배열 조절층 (10a (또는 10b))사이에 배치된 절연층(10c, 10d)을 추가로 포함한다.
도 15b에서 도시된 바와 같이, 각 전극판(58)은 각각이 언더코트 층(11c)을 제외하고는, 제조예 1에서 제조된 전극판(3)을 나타내는 도 4에서 도시된 것과 유사한 구조인 금속 전극(57)을 포함한다.
보다 구체적으로, 언더코트 층(11c)은 상기 본원에서 기술된 바와 같은 언더코트 층(11)에 대한 것과 동일한 재료로 제조할 수 있지만, 저 저항 금속층(12), 및 층 (12) 및 보호층(13)이 피복되지 않은 부분(이하의 본원에서는 "돌출부"로 언급함)에 의해 금속층(12) 상에 형성된 보호층(13)보다 폭이 넓을 수 있어서, 언더코트 층(13)의 상기 돌출부는 도 15b에서 도시된 바와 같은 인접 투명 전극들(9) 사이의 일정 간격 (S) 모두 또는 적어도 일부를 통해 통과하는 방해하는 (가로막는) 광에서 효과적이다.
언더코트 층 두께가 가시광 투과를 유발시키지 않게 하기에 충분할 수 있고, 따라서 바람직하게는 두께가 500Å 이상(예 : 약 1, 000Å)일 수 있다.
이어서, 본 양태에서 상기 기술된 액정 소자(55)의 제조 방법은 도 16a 내지 16h를 참고하여 기술될 것이다(금속 전극 형성 단계).
본 단계에서, 다수의 패턴화된 금속 전극(57)은 도 16b에서 도시한 바와 같은 유리 기판(6)(상부 측) 상에서 이들 사이의 일정 간격과 함께 형성시켰다.
보다 구체적으로는, Ti, Cr, Mo, W, Al, Ta, Ni 또는 이들의 합금과 같은 금속 또는 합금의 언더코트 층(11c)(도 15b에서 도시된 바와 같음)는 스퍼터링과 같은 진공 침착에 의해 유리 기판(6) 상에 형성시켰다. 언더코트 층(11c) 상에서, Cu의 저 저항 금속층(12)은 스퍼터링 또는 전기 도금과 같은 필름 형성 방법에 의해 형성되고, 그 상부에 Ti, Cr, Mo, W, Al, Ta, Ni, Au, Zn 또는 이들의 합금과 같은 금속 또는 합금의 보호층(13)은 진공 침착(예 : 스퍼터링) 또는 전기 도금에 의해 형성된다. 이어서, 이들 3층(11c, 12, 13)의 패턴화는, 예를 들면 화학적 부식, 건식 부식, 마스크 또는 리프트 오프(lift-off) 방법에 의한 전기 도금에 의해 수행되어, 그 배선면(60)(금속 전극(57)이 형성된 면)에서 패턴화된 금속 전극(57)을 갖는 유리 기판(6)을 제공한다.
Mo, Ta, W, Ti, Cr, Ni 또는 이들의 합금의 보호층(13)을 형성시키는 경우에서, 진공 침착, 특히 스퍼터링은 바람직하게는 채택할 수 있다. 한편, 전기 도금은 바람직하게는, 예를 들면 Ni, Ni 합금 또는 Au의 보호층(13)의 형성을 위하여 이용할 수 있다.
[수지 충전 단계]
금속 전극들(57) 사이의 일정 간격에, UV 경화성 수지(7)를 충전시킨다(도 16a 내지 16d).
우선, 소정량의 UV 경화성 수지(7)는 평활판(14) 또는 유리 기판(6)의 배선면 (60) 상에 (본 양태에서는 평활판(14) 상에) 드롭 상으로 둔다(도 16a).
이어서, 평활판(14) 및 유리 기판(6)은 UV 경화성 수지(7) 및 금속 전극(57)을 통해 서로 도포시켜, 압력 수용형 (또는 통합된) 구조물을 형성시킨다.
압력 수용형 구조물은 프레스(15)의 1쌍의 압축판(15a, 15b) 사이에 삽입시키고, 프레스(15)를 작동시킨다(도 16c).
상부 압축판(15a)은 화살표 F1의 방향으로 이동시켜, 판(15a, 15b)을 갖는 압력 수용형 구조물을 압축시킨다(도 16d). 이때, 보호층(13)의 표면, 및 금속 전극들 (57) 사이에 공급된 UV 경화성 수지는 평활판(14)과 접촉시키고, 이에 대하여 전체 유리 기판(6) 상에서 균일한 압축 작동을 수행하기에 충분한 압력으로 압축시키고, 이에 의하여 UV 경화성 수지(7)는 보호층(13)의 표면 일부 이상으로부터 제거하고, 금속 전극(57) 사이의 일정 간격을 효과적으로 충전시켜, 보호층(13)과 함께 실질적으로 평활한 표면을 형성시킨다. 또한, 수지(7)를 보호층의 표면으로부터 제거하는 것은 금속 전극(57) 및 후자 단계를 형성시키는 투명 전극(9) 사이의 전기 전도의 관점에서 중요하다.
[수지 경화 단계]
프레스(15)에 의한 압축 작동이 종결된 후, 압력 수용형 구조물은 프레스(15)로부터 취출하고, 유리 기판(6) 외부로부터 UV 경화성 수지(7)를 향하여 방출된 UV선 (16)으로 조사하여, UV 경화성 수지(7)를 경화시킨다(도 16E).
이어서, 평활판(14)은 박리 메카니즘(도시되지 않음)에 의해 화살표 F2의 방향으로 힘을 가함으로써 유리 기판(6)으로부터 제거 또는 박리시키고(도 16f), 따라서 UV 경화된 수지(7) 및 금속 전극(57)의 혼합물에서 실질적으로 평활한 표면을 갖는 유리 기판(6)을 제공한다(도 16g).
[투명 전극 형성 단계]
이렇게 처리된 유리 기판(6)의 실질적으로 평활한 표면 상에서, 각각이 일정 간격(S)을 갖는 다수의 투명 전극(9)을 형성시킨다(도 16h).
보다 구체적으로는, 예를 들면 두께 약 1, 200Å의 ITO 필름을 유리 기판(6) 상에 형성시킨 다음, 사진 석판 방법을 통해 패턴화 및 부식화시킨다.
[기타 단계]
이어서, 절연층(10c (또는 10d))(도시되지 않음) 및 배열 조절층(10a (또는 10b))(도시되지 않음)을 투명 전극(19) 상에 연속하여 형성시켜, 전극판(58)(도 1에서 도시된 액정 소자(1)의 전극판(3a 또는 3b)에 대응함)을 제조한다.
이렇게 제조된 1쌍의 전극판(58)은 갭을 남겨 두면서 서로 마주 보게 배치한 다음, 이것을 (키랄 스멕틱) 액정으로 충전시켜, 액정 소자(55)를 도 15a에서 도시된 바와 같이 수득한다.
도 17a는 본 (제10) 양태에 따른 액정 소자의 또다른 예를 도시하고, 또 17b는 액정 소자에서 사용된 전극판을 도시한다.
도 17a 및 17b를 참고하여, 액정 소자(55a)는 본 양태의 선행 예로서 액정 소자(55)에서와 유사하게, 각각이 유리 기판(6) 상에 직접 배치된 컬러 필터층(27)을 포함하는 1쌍의 전극판(58a)을 포함한다.
컬러 필터층(27)은 안료 함유 감광성 (또는 열고정형) 수지 및 염료 함유 잉크를 포함하는 각종 잉크를 사용함으로써 상기에서 기술된 제4내지 제6양태에서와 동일한 방식으로 형성시킬 수 있다.
컬러 액정 소자(58a)가 제조된 경우, 컬러 필터층(27)으로부터의 금속 전극 (57)의 박리는 언더코트 층(11c)에 대한 금속 재료(Ti, Cr, Mo, W, Al, Ta, Ni 또는 이들의 합금)의 양호한 접착성으로 인하여, 관찰되지 않았다.
[제조예 10]
청색 판 유리의 두께 1.1mm 유리 기판(6)을 충분히 세척하였고, 건조시킨 후, 하기 조건 하에서 스퍼터링함으로써 Ni-Mo 합금(Mo=8.3몰%)의 두께 1, 000Å 언더코트 층(11c)으로 피복시켰다.
목표 : Ni-Mo 합금(Mo=8.3몰%)
전력 : 3.5W/㎠
압력 : 0.6Pa
기체 : Ar
기판 온도 : 200℃
언더코트 층(11c)은 포토레지스트(Tokyo Ohka Kogyo K.K.에 의해 제조된 "OFPR-800")를 패턴화시켰고, 언더코트 층(11c)을 염화제2철(부식액)로 부식시킨 사진 석판 방법을 통해 소정의 형태로 패턴화시켰다(도 18a).
이어서, 도 18b에서 도시된 바와 같이, 도금 레지스트(61)(Tokyo Ohka Kogyo K.K.에 의해 제조된 포토레지스트 "OFPR-800")를 유리 기판(6) 상에 형성시켜서, 언더코트 층(11c)의 일부(돌출부)를 피복시켰다. 이어서, 이렇게 처리된 유리기판(6)은 23℃에서 20분 동안 무 전기(화학적) 도금 액체(Okuno Seiyaku K.K.에 의해 제조된 "OPC-750M") 중에서 침지시켜, 두께 0.3μm의 무 전기 도금 Cu 층을 언더코트 층(11c) 상에 형성시켰다.
또한, 유리 기판(6)은 도금 유지 성분에 의해 유지 되어서, 언더코트 층(11c)의 각 부분을 통해 전류를 통과시켰고 황산구리 도금 액체(Nippon Lea Ronal K.K.에 의해 제조된 "구리 섬광 LX") 중에서 침지시켜, 전류 밀도 0.02 A/㎠로 2분 동안 전기 도금을 수행하였고, 따라서 Cu의 두께 1μm 저 저항 금속층(12)을 형성시켰다(도 18c).
이렇게 처리된 유리 기판(6)을 순수한 물로 세척한 다음, 황산니켈 도금 액체(Nippon Lea Ronal K.K.에 의해 제조된 "니칼(Nikal) PC-3")중에서 침지시켜, 전류밀도 0.01 A/㎠로 전기 도금을 수행하였고, 따라서 Ni의 두께 1, 000Å 보호층(13)을 형성시켰다(도 18d).
이어서, 도금 레지스트(61)는 박리용 액체를 사용함으로써 제거하여, 소정의 패턴을 갖는 금속 전극(57)을 갖는 유리 기판(6)을 제공하였다(도 18e).
이어서, 금속 전극(57)의 일정 간격에서, UV 경화성 수지(7)를 충전시켜, 롤러 프레스(도시되지 않음)에 의한 압력 하에서 금속 전극(57)과 함께 실질적으로 평활한 표면을 형성시켰다. 표면 상에서, UV 경화성 수지(7)를 경화시킨 후, ITO의 두께 1, 200Å 투명 전극(9)은 패턴화 및 부식화를 포함하는 사진 석판 방법 및 스퍼터링을 통해 형성시켰다(도 18F).
본 양태에 따라, 언더코트 층(11c)은 돌출부 또는 금속층(12) 및 보호층(13)이 형성되지 않는 돌출부를 가지며, 두께(1, 000Å)는 광 방해를 수행하기에 충분하고, 따라서 생성된 액정 소자를 구동시키는 경우 일정 간격(S)(도 15b에서 도시된 바와 같음)을 통한 광 통과의 투과(누출)를 효과적으로 방지한다.
본 양태에서, 저 저항 금속(Cu) 층(12) 및 보호(Ni) 층(13)은 저렴한 습윤 방법 도금 소자(시스템)를 이용함으로써 형성시키고, 따라서 진공 침착(예: 스퍼터링)과 비교하는 경우 제조 비용을 절감시킨다. 또한, 필름 형성 속도는 습윤 방법 도금의 경우에서 개선되어서, 두꺼운 Cu층(12)을 형성시키는 경우에서조차 처리량이 많은 전극판의 제조를 수행할 수 있게 되고, 따라서 절감된 제조 비용을 결과한다.
또한, 접착성이 큰 Ni-Mo 합금의 언더코트 층(11c), 전기 전도성이 큰 Cu의 저 저항 금속층(12), 및 산화 방지성이 Cu 보다 양호한 Ni의 보호층(13)의 사용은 선행 양태(제5내지 제9양태)에서 기술된 바와 같이 다양하게 유리한 효과를 발생시킨다.
[제11 양태]
도 19a 내지 19d는 본 양태에서 전극판의 제조 방법에서 통상적으로 수반된 일련의 단계를 도시한다.
전극판은 도 19b 및 19c에서 도시된 바와 같은 하부층(저 저항 금속층(12) 및 언더코트 층(11c))의 전체 노출면을 피복하도록 보호층(41)을 형성시키는 것을 제외하고는, 제조예 10에서 제조된 전극판의 것과 동일한 금속 전극(62)을 포함한다.
[제조예 11]
전극판은 보호층(41)을 하기 방식으로 형성시킨 것을 제외하고는, 제조예 10에서와 동일한 양식으로 제조하였다(도 19a 내지 19d).
도 19a에서 도시된 바와 같이 Cu의 두께 1mm의 저 저항 금속층(12)을 형성시킨 후, 도금 레지스트(61)를 제거하였고(도 19b), 처리된 유리 기판(6)은 도금 유지 성분에 의해 유지되어서, 상부에 형성된 패턴화된 부분에 대하여 균일한 전기 전도를 수행하였다.
이어서, 유리 기판(6)을 황산 니켈 도금 액체(Nippon Lea Ronal K.K.에 의해 제조된 "니칼(Nimal) PC-3")중에서 침지시켜, 전류 밀도 0.01 A/㎠로 전기 도금을 수행하였고, 따라서 금속(Cu)층(12) 및 언더코트(Ni-Mo)층(11c)의 전체 노출면을 피복시키는 Ni의 두께 1, 000Å 보호층(13)을 형성시켜, 패턴화된 금속 전극(62)을 갖는 유리 기판(6)을 제공하였다(도 19c).
본 양태에 따라, 제 7 양태에서와 유사하게, 하부층 노출면을 전체 피복시키는 보호층(41)으로 인한, 금속 전극(62)의 부식 방지(내부식) 특성을 추가로 개선할 수 있다.
이 점에서, 상기 제조된 전극판을 고온 및 고습 환경(75℃, 80%RH)에서 200시간 동안 세워 둔 경우, 금속 전극(62)의 부식 발생은 확인되지 않았고, 따라서 탁월한 내구성을 결과하였다.
본 발명에서, 각 금속 전극은 1 또는 2종 이상의 층(예 : 2종 이상의 층의 적층 보호층)을 추가로 포함할 수 있다. 또한, 금속 전극은 금속층을 위한 금속 재료의 부식 방지 특성이 양호한 경우에서, 언더코트 층(11, 11c) 및 저 저항 금속층(12)의 2층으로 형성시킬 수 있다. 한편, 그러한 금속 재료의 유리 기판(6)에의 접착도가 양호한 경우, 금속 전극은 금속층(12) 및 보호층(13, 41)의 2층으로 형성시킬 수 있다.
7종 금속 재료(Ti, Mo, W, Al, Ta, Ni, Cr)의 유리 기판(6) 및 컬러 필터층 (27)에의 접착성에 대하여, 본 발명자들은 하기 실험을 수행하였다.
[실험]
도 15b에서 도시된 바와 같은 7종 전극판(58)(그러나, 투명 전극(9)을 배제함) 및 도 17b에서 도시된 바와 같이 각각 컬러 필터층(27)이 구비된 7종 전극판 (58a)(그러나, 전극(9)을 배제함)을 하기 방식으로 제조하였다.
각 유리 기판(6)(청색 판 유리) 또는 컬러 필터층(내부에 분산된 감광성 수지 함유 안료)을 갖는 유리 기판(6) 상에서, (Ti, Mo, W, Al, Ta, Ni 또는 Cr의) 두께 1, 000Å 언더코트 층(제1층)(11c)을 스퍼터링에 의해 형성시켰다. 언더코트 층(11c) 상에서, (Cu의) 두께 1μm의 저 저항 금속층(제2층)(12)은 제조예 10에서와 동일한 방식으로 형성시켰고, 그 상부에서는 (Ti, Mo, W, Al, Ta, Ni 또는 Cr의) 두께 1, 000Å의 보호층(제3층)(13)을 스퍼터링함으로써 형성시켜 3층(11c, 12, 13)으로 이루어지는 금속 전극층을 형성시켰다.
이어서, 금속 전극층을 패턴화시켜서, 사진 석판 방법을 통한 부식 처리에 의해 도 15b 또는 도 17b에서 도시된 바와 같은 형태를 갖도록 하여, 각각이 패턴화된 제1 내지제3층(11c, 12, 13)으로 이루어지는 금속 전극(57)을 형성시켰다.
부식 처리는 제3층을 선택적으로 제거하지만 Cu의 제층(12)을 제거하지 않으면서, 특별 부식액으로 제3층(13)을 제1부식시킴으로써 수행하였다. 예를 들면, Cr, Al, W 및 Mo에 대하여, 적색 청산칼리(시안화제2철칼륨)의 알칼리 부식액을 사용했는데, 상기 부식액은 상기 금속 재료를 선택적으로 제거하였지만 Cu를 제거하지 않았기 때문이다. 상기에서와 유사한 방식으로, 제2층(12) 및 제1층(11c)에 대해 각각 부식화를 수행하였다.
이어서, UV 경화성 수지(7)를 평활판을 사용하는 압력 하에서 금속 전극들 (57) 사이에서 일전 간격에 충전시켰고 UV 선으로 조사함으로써 경화시킨 다음, 평활판을 제거하여, 도 16g에서 도시된 바와 같은 샘플 기판 또는 컬러 필터층이 구비된 샘플 기판을 제조하였다.
각 샘플 기판은 금속 전극(57) 및 UV 경화된 수지층(7)이 형성된 표면의 25㎟ 영역이 각각의 크기가 5mm×5mm인 25개 직사각형 부분으로 분할시킨 방식으로 절단기로 스크라이빙(scribing) 또는 부분적으로 절단하였다.
이어서, 셀로판 테입(Nichiban K.K.에 의해 제조됨)을 상기 영역에 부착시켰고 이로부터 탈착시켰다. 상기 작동을 10회 반복한 후, 샘플 기판 표면의 영역으로 부터 박리된 부분의 갯수를 계수하였다.
결과를 이하에서 나타낸다.
Figure kpo00001
상기에서 나타낸 바와 같이, W 및 Al의 언더코트 층(11c)은 유리 기판 및 그 하부에 배치된 컬러 필터층에의 접착성이 덜한 것으로 밝혀졌다.
이어서, 모든 샘플 기판 각각에는 절단기에 의해 스크라이빙되지 않은 영역에서 스퍼터링함으로써 두께 1, 000Å의 ITO가 추가로 구비되었고, 관련된 금속 전극에 의한 전기 전도의 관점에서 평가하였다.
결과적으로 Al을 사용하는 샘플 기판은 전도 실패를 유발시켰다.
따라서, 제1및 제3층을 위한 금속 재료로서, Ti, Mo, Ta, Ni 또는 Cr을 사용하는 것은 바람직하다. 그러나, Ti 및 Ta는 기타 금속 재료보다 2 내지 3배 값비싸고, Cr은 부식 폐기액의 처분에 대하여 상당한 비용을 필요로 하는데, Cr이 독성 또는 유독한 재료이기 때문이다.
따라서, Mo 및 Ni는 수행능 및 경제적 면의 관점에서, 언더코트 층(11c) 및 보호층(13)에 대하여 특히 적합한 재료인 것으로 밝혀졌다.
또한, Ni는 자기 재료이고, 따라서 강제성을 가져서, NI의 두께 스퍼터링 목표를 통상의 마그네트론 스퍼터링을 수행하는 경우에서 사용할 수 없다. 그러나 상기 강제성은 Mo를 갖는(예 : 첨가량 8.3몰%) Ni의 합금을 사용함으로써 제거할 수 있다. 결과적으로, 자기 유량 밀도는 1, 000G(가우스) 이하의 수준까지 저하되고, 따라서 마그네트론 스퍼터링에서 보다 두꺼운 스퍼터링 목표의 사용을 허용한다.
Ni-Mo 합금(Mo:8.3 몰%)을 사용하는 샘플 기판을 상기에서와 동일한 방식으로 제조 및 평가한 경우, Ni 및 Mo를 사용하는 경우에서와 유사하게, 접착성 및 전기 전도성의 관점에서 양호한 결과를 수득하였다.
본 발명에서, 전극판은 제1 내지제11 양태에서 혼합하여 기술된 바와 같은 층 구조물 및(또는) 필름 형성 방법을 이용함으로써 적절히 개질할 수 있다.
상기의 본원에서 기술된 바와 같이, 본 발명에 따라, 전극판은 각각이 2종 이상의 층(바람직하게는 3종 이상의 층)의 적층 구조물을 갖는 금속 전극을 포함하고, 이에 의하여 금속 전극 전체로서, 특히 구동 신호 지연으로 인한 전압 파형 비틀어짐을 효과적으로 억제시키기 위하여 투명 전극과 전기적으로 연결된 금속 전극의 저 저항 금속층의 전기 전도성을 양호하게 유지시키면서, 유리 기판에의 접착성 및(또는) 내부식성을 개선할 수 있게 된다. 결과적으로 선명도가 크고 영상 면적이 넓은 액정 소자를 제공할 수 있다.

Claims (20)

1쌍의 전극판 및 상기 전극판들 사이에 배치된 액정으로 이루어지고, 상기 1쌍의 전극판 중 적어도 하나가 적어도 광 투과성 기판, 상기 광 투과성 기판 상에 일정 간격을 두고 배치된 다수의 금속 전극, 상기 일정 간격에 배치된 절연층, 상기 금속 전극 및 절연층 상에 배치된 다수의 산화 인듐 주석 투명 전극, 및 상기 투명 전극을 피복시키도록 배치된 배열 조절층을 포함하고, 상기 각 금속 전극이 티탄, 크롬, 몰리브덴, 텅스텐, 알루미늄, 탄탈 및 니켈로 이루어진 군으로부터 선택된 금속 또는 합금을 포함하는 제1층, 상기 제1층 상에 배치된 구리 또는 은을 포함하는 제2층 및 몰리브덴, 탄탈, 텅스텐, 티탄, 크롬, 니켈 및 아연으로 이루어진 군으로부터 선택된 금속 또는 합금을 포함하고 상기 제2층 상에 배치된 제3층을 포함하는 액정 소자.
제1항에 있어서, 제3층이 제1층 및 제2층 사이에서 경계면과 마주 보고 있는 표면 만을 피복시키도록 배치된 소자.
제1항에 있어서, 제3층이 제1층 및 제2층의 전체 노출면을 피복시키도록 배치된 소자.
제1항에 있어서, 절연층이 자외선 경화된 수지를 포함하는 소자.
제1항에 있어서, 제2층이 구리를 포함하는 소자.
제1항에 있어서, 제1층이 티탄, 몰리브덴, 텅스텐, 알루미늄, 탄탈 및 니켈로 이루어진 군으로부터 선택된 금속 또는 합금을 포함하는 소자.
제1항에 있어서, 제1층이 몰리브덴, 니켈, 또는 몰리브덴 및 니켈의 합금을 포함하는 소자.
제1항에 있어서, 광 투과성 기판 및 제1층 사이에 배치된 금속 산화물 층을 추가로 포함하고, 이때 상기 금속 산화물이 감소된 산소 함량을 갖는 소자.
제1항에 있어서, 제1금속을 함유하는 제1층 및 제2금속을 함유하는 제2층 사이에 배치된 중간층을 추가로 포함하고, 이때 상기 중간층이 제1금속 및 제2금속을 포함하는 소자.
제1항에 있어서, 제3층이 몰리브덴, 탄탈, 텅스텐, 티탄, 니켈 및 아연으로 이루어진 군으로부터 선택된 금속 또는 합금을 포함하는 소자.
제1항에 있어서, 제3층이 몰리브덴, 니켈 및 아연으로 이루어진 군으로부터 선택된 금속 또는 합금을 포함하는 소자.
제1항에 있어서, 제2금속을 함유하는 제2층 및 제3금속을 함유하는 제3층 사이에 배치된 중간층을 추가로 포함하고, 이때 상기 중간층이 제2금속 및 제3금속을 포함하는 소자.
제1항에 있어서, 금속 전극들 사이에 일정 간격으로 배치되고 광 투과성 기판 및 절연층 사이에 배치된 컬러 필터층을 추가로 포함하는 소자.
제1항에 있어서, 광 투과성 기판 상에 배치된 컬러 필터층을 추가로 포함하고, 이때 상기 금속 전극 및 상기 절연층이 상기 컬러 필터층 상에 배치되는 소자.
제14항에 있어서, 컬러 필터층이 투명 부분을 포함하는 소자.
제14항에 있어서, 컬러 필터층 상에 배치된 보호층을 추가로 포함하고, 이때 상기 금속 전극 및 상기 절연층이 상기 보호층 상에 배치되는 소자.
제1항에 있어서, 제1층이 소정의 폭을 갖는 부분을 포함하고, 상기 부분의 소정의 폭 만큼 제2층보다 넓고, 이때 상기 부분이 금속 전극들 사이의 일정 간격을 부분적으로 좁히는 소자.
제1항에 있어서, 상기 액정이 키랄 스멕틱 액정을 포함하는 소자.
제1항에 있어서, 상기 액정이 강유전성 액정을 포함하는 소자.
광 투과성 기판, 상기 광 투과성 기판 상에 일정 간격을 두고 배치된 다수의 금속 전극, 상기 일정 간격에 배치된 절연층 및 다수의 투명 전극을 더 포함하고, 상기 각 금속 전극은 티탄, 크롬, 몰리브덴, 텅스텐, 알루미늄, 탄탈 및 니켈로 이루어진 군으로부터 선택된 금속 또는 합금을 포함하는 제1층, 상기 제1층 상에 배치된 구리 또는 은을 포함하는 제2층, 및 몰리브덴, 탄탈, 텅스텐, 티탄, 크롬, 니켈 및 아연으로 이루어진 군으로부터 선택된 금속 또는 합금을 포함하고 상기 제2층상에 배치된 제3층을 포함하고, 상기 투명 전극 각각은 금속 전극들 중 연관된 하나의 전극의 제3층 상에 배치되어 이에 전기적으로 연결되며, 금속 전극들 중 연관된 하나의 전극에 인접한 절연층 부분으로 연장되어 편평한 투명전극 표면을 갖는 복합 전극 구조를 제공하는 것인 전극판.
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