KR100438134B1

KR100438134B1 - 미세 라인 구비 기판, 미세 라인 구비 기판 제조 방법,전자 공급원 기판 및 화상 디스플레이 장치

Info

Publication number: KR100438134B1
Application number: KR10-2001-0079137A
Authority: KR
Inventors: 우다요시미; 이시와따가즈야; 구보신사꾸; 와따나베야스유끼
Original assignee: 캐논 가부시끼가이샤
Priority date: 2000-12-15
Filing date: 2001-12-14
Publication date: 2004-07-02
Also published as: KR20020047002A; US6720120B2; US20020074557A1; US7052825B2; DE60138861D1; JP2002245947A; EP1215700A3; EP1215700B1; US20040161703A1; EP1215700A2

Abstract

기판은 미세 라인을 포함한다. 미세 라인은 기판 위로부터 기판 상에 마련된 감광재 상의 소정 영역으로 광을 조사하는 공정과 광 조사 공정 다음의 현상 공정을 포함하는 미세 라인 형성 공정에 따라 얻어진다. 협폭부가 미세 라인의 종방향의 각각의 미세 라인의 단부에 마련된다. 협폭부의 폭은 협폭부에 인접한 부분의 폭보다 좁다.

Description

미세 라인 구비 기판, 미세 라인 구비 기판 제조 방법, 전자 공급원 기판 및 화상 디스플레이 장치{SUBSTRATE HAVING FINE LINES, METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME, ELECTRON-SOURCE SUBSTRATE, AND IMAGE DISPLAY APPARATUS}

본 발명은 미세 라인(fine line)을 갖는 기판과, 이런 기판을 제조하는 방법에 관한 것이다. 상세하게는, 본 발명은 미세 라인이 기판 상에 마련된 와이어인 구성과, 미세 라인을 제공하기 위한 기술이 전자 공급원 기판 및 화상 형성 장치에 적용된 구성에 관한 것이다.

도14의 (a)는 표면-전도형 전자 방출 장치를 도시한 평면도이다. 도14의 (b)는 도14의 (a)의 선 B-B'를 따른 단면도이다. 도14의 (a) 및 도14의 (b)에는, 절연 기판(2)과, 도전 막(15)과, 전극(11, 12)과, 전자 방출부(16)가 도시되어 있다.

도15는 각각 도14의 (a) 및 도14의 (b)에 도시된 것과 같은 전자 방출 장치(100)를 사용하는 화상 디스플레이 장치의 구성을 도시한 개략도이다. 도15에는 기판(151)과, 외부 프레임(152)과, 위에 배치된 화상 형성 부재(154)를 구비하는 정면판(156)이 도시된다.

저융점 유리 프릿(frit) 등과 같은 접착제(도시 안됨)를 사용해서 외부 프레임(152)과 기판(151)과 정면판(156)의 대응하는 것들 사이에서 각각의 연결부를 밀봉함으로써 화상 디스플레이 장치의 내측을 진공으로 유지하기 위한 덮개(기밀 용기)(157)가 마련된다.

기판(158)은 기판(151) 상에 고정된다. 그 갯수가 N ×M(N과 M은 화상을 디스플레이하는 픽셀수에 따라 대략적으로 선택된 2 이상의 양의 정수)인 전자 방출 장치(100)는 기판(158) 상에 배열됨으로써 형성된다. 각각의 전자 방출 장치(100)는 각각 도전 막으로 제조된 대응하는 와이어(159, 160)들에 접속된다.

도15에서, M개의 열-방향 와이어(159) 및 N개의 행-방향 와이어(160)(소위 "매트릭스 와이어")가 마련된다. 절연층(도시 안됨)은 행-방향 와이어(160)와 열-방향 와이어(159)의 교차부에 마련됨으로써, 행-방향 와이어(160)는 열-방향 와이어(159)로부터 절연된다.

상술한 화상 디스플레이 장치를 형성하기 위해, 다수의 행-방향 와이어(160)와 열-방향 와이어(159)를 형성해서 배열하는 것이 필수적이다.

다수의 두터운 행-방향 와이어(160)와 열-방향 와이어(159)를 형성해서 배열하기 위해, 예컨대 일본 특허 출원 공개 {코카이(Kokai)} 제8-34110호(1996년)에서는 비교적 저렴하고, 진공 장치 등을 필요로 하지 않고, 넓은 영역을 처리할 수 있는 인쇄 기술을 개시하고 있다.

상술한 표면 전도형 전자 방출 장치 이외에도, 예컨대 각각 원추형 전자 방출부를 갖는 스핀트(spindt)형 전자 방출 장치와, MIM(금속-절연체-금속)형 전자 방출 장치가 전자 방출 장치로서 공지되어 있다. 전자 방출 장치로부터 방출되는 전자에 의해 형광체 방출 광과 결합됨으로써, 전자 방출 장치가 화상 디스플레이 디바이스로서 사용될 수 있다. 상술한 전자 방출 장치 이외에도, 예컨대 EL(전기장 발광) 장치가 화상 디스플레이 디바이스로서 공지되어 있다. 화상 디스플레이 디바이스로서 초소형 집적 거울을 사용하고 초소형 거울에 의해 광의 반사를 제어함으로써 화상을 디스플레이하는 구성이 공지되어 있다. 화상 디스플레이 디바이스로서 액정 장치를 사용해서 화상을 디스플레이하는 구성은 사실상 널리 사용되고 있다.

일본 실용신안등록 출원 공개 {코카이(Kokai)} 제5-38874호(1993년)는 다른배경 기술에 대해 개시한다. 이 출원은 서로 대면하는 두 개의 도전 막을 접속하기 위해, 저항 막이 두 개의 도전 막의 각각의 단부 상에 겹쳐진(superposed) 기술에 대해 개시한다. 특히, 겹침부의 계단부에서 저항막 각각의 균열이 하나의 큰 균열로 성장하는 것을 방지하기 위해, 도전 막의 단부는 톱니 형상, 빗 형상, 물결 형상 등을 갖는 라인 또는 곡면을 포함하는 만곡 라인으로 형성된다.

본 발명의 발명자들은 기판 상에 미세 라인을 형성할 때, 미세 라인이 노광(exposure) 및 현상(development)에 의해 얻어지는 구성을 연구해 왔다. 보다 상세하게는, 감광재가 미세 라인을 형성하는데 사용되며, 미세 라인은 소정 영역을 선택적으로 노광한 후 현상함으로써 얻어진다. 본 발명의 발명자들이 수행한 연구에 의하면, 이런 접근 방법에 따라 얻어진 미세 라인은 특히 종방향의 미세 라인의 단부에서 기판으로부터 박피되는 경향이 있음이 명백하다.

본 발명에 따르면, 노광/현상 공정이 미세 라인 형성 공정에 포함될 때 미세 라인이 박피된다는 문제가 해결된다.

즉, 미세 라인을 포함하는 기판에서, 미세 라인은 기판의 위로부터 기판 상에 마련된 감광재 상의 소정 영역으로 광을 조사하는 공정과 광 조사 공정 후의 현상 공정을 포함하는 미세 라인 형성 공정에 따라 얻어진다. 협폭부가 미세 라인의 종방향의 미세 라인의 단부에 마련된다. 협폭부의 폭은 협폭부에 인접한 부분의 폭보다 좁다.

본 발명에 따르면, 노광 공정 및 현상 공정을 포함하는 미세 라인 형성 공정에 따라 형성된 미세 라인에 특유한 단부의 박피를 억제할 수 있다.

다음의 두 구성은 광을 소정 영역 상에 조사해서 잠상(latent image)을 형성하고 잠상의 현상에 의해 불필요한 부분들이 제거된 구성으로 알려져 있다. 두 구성 모두는 본 발명에 적용될 수 있다. 두 구성 중 하나에서, 잠상은 잠상 형성에 충분한 강도를 갖는 광이 조사된 부분에 의해 형성되며, 잠상 형성에 불충분한 강도를 갖는 광이 조사된 부분은 현상에 의해 제거된다. 다른 구성에서, 잠상은 현상에 의해 제거되기에 충분한 강도를 갖는 광이 조사된 부분 이외의 부분에 의해 형성되며, 잠상이 형성된 부분 이외의 부분은 현상에 의해 제거된다. 본 명세서에서 잠상은 현상에 의해서도 제거되지 않은 부분에 대응하며, 따라서 비가시적인 화상에 제한되지 않는다.

본 발명은 미세 라인이 현상 공정 후 가열됨으로써 얻어질 때 특히 적합한 데, 그 이유는 현상에 의해 얻어진 재료의 크기가 가열에 의해 변화될 때 발생된 응력이 단부의 박피에 대한 큰 요인으로 고려되기 때문이다. 본 발명은 가열에 의해 얻어진 미세 라인이 현상 공정 후 및 가열 전 재료의 폭보다 작은 폭을 가질 때 특히 적합하다.

본 발명은 가열에 의해 얻어진 미세 라인이 5 ㎛ 이상의 두께를 가질 때 특히 적합하다.

본 발명은 광을 조사하기 직전의 재료가 8 ㎛ 이상의 두께를 가질 때 특히 적합하다.

본 발명에 따른 미세 라인은 적절하게는 와이어로서 채택될 수 있다.

본 발명은 재료가 금속 페이스트이거나, 은이 도전성 제공을 위한 주성분으로서 포함될 때 특히 적합하다.

양호하게는, 단부가 적어도 두 부분으로 분할되도록 단부의 말단부로부터 마련된 절개부를 갖는 구성이나, 단부가 단부의 말단부로부터 모따기된(chamfered) 구성이 채택될 수 있다. 상술한 절개부나 모따기부는 항상 처음에는 절개부나 모따기부가 없는 형상을 마련하고 그 후 절개나 모따기를 함으로써 형성되는 것은 아니다. 절개부나 모따기부가 있는 형상은 광 조사 및 후속 현상에 의해 동시에 형성될 수 있다.

특히 양호하게는, 협폭부의 종방향의 길이는 협폭부에 인접한 부분의 폭의 적어도 1/2이다.

양호하게는, 폭이 단부의 말단부쪽으로 점차 감소하는 단부의 부분이 협폭부로서 마련된 구성이 채택될 수 있다.

본 발명에 따르면, 미세 라인을 갖는 기판을 제조하기 위한 방법은 미세 라인을 형성하기 위한 미세 라인 형성 단계를 포함한다. 미세 라인 형성 단계에서, 협폭부는 종방향의 미세 라인의 단부에 마련되며, 미세 라인은 협폭부의 폭이 협폭부에 인접한 부분의 폭보다 좁도록 형성된다. 미세 라인 형성 단계는 기판 상에 감광재를 제공하는 단계와, 기판의 위로부터 재료 상의 소정 영역으로 광을 조사하는 단계와, 광 조사 단계 후의 현상 단계를 포함한다.

본 방법에 따르면, 양호하게는, 그 단부가 거의 박피되지 않은 미세 라인을 갖는 기판을 제조할 수 있다. 특히 양호하게는, 광 조사 단계 및 현상 단계에 따라 단부의 형상을 동시에 형성한다.

본 발명은 또한 상술한 기판을 포함하는 전자 공급원 기판과 기판 상에 마련된 전자 방출 장치를 마련한다. 미세 라인은 전자 방출 장치에 전자 방출 장치 구동 신호를 공급하기 위한 와이어이다.

양호하게는, 복수개의 전자 방출 장치가 마련되고 복수개의 전자 방출 장치가 매트릭스 형상으로 배열되고 복수개의 와이어가 매트릭스 형상으로 배열된 복수개의 전자 방출 장치의 매트릭스 접속을 수행하는 구성이 채택될 수 있다.

본 발명은 또한, 미세 라인이 화상 디스플레이 디바이스에 화상 디스플레이 디바이스 구동 신호를 공급하기 위한 와이어인, 상술한 기판과 화상 디스플레이 디바이스를 포함하는 화상 디스플레이 장치를 마련한다.

도1은 본 발명의 예 1에 따른 와이어의 개략도.

도2의 (a) 내지 도2의 (d)는 기판 상에 도1에 도시된 와이어를 형성하기 위한 공정의 개략도.

도3의 (a) 및 도3의 (b)는 도1에 도시된 와이어를 사용하는 화상 형성 장치에 절연층을 형성하기 위한 공정의 개략도.

도4는 도1에 도시된 와이어를 사용하는 화상 형성 장치의 상부 와이어를 형성하기 위한 공정의 개략도.

도5의 (a) 및 도5의 (b)는 본 발명의 예 2에 따른 와이어의 개략도.

도6의 (a) 및 도6의 (b)는 각각 본 발명의 예 3에 따른 와이어의 개략도.

도7은 본 발명의 예 4에 따른 와이어의 개략도.

도8의 (a) 및 도8의 (b)는 각각 본 발명의 예 5에 따른 와이어의 개략도.

도9의 (a) 내지 도9의 (d)는 각각 본 발명의 예 6에 따른 와이어의 개략도.

도10은 본 발명의 예 7에 따른 화상 형성 장치의 개략 사시도.

도11의 (a) 내지 도13의 (b)는 도10에 도시된 화상 형성 장치를 제조하기 위한 공정의 개략도.

도14의 (a) 및 도14의 (b)는 전자 방출 장치의 개략도.

도15는 종래 기술에 따른 화상 형성 장치의 개략 사시도.

도16의 (a) 내지 도16의 (d)는 와이어의 균열과 기판 상의 와이어가 박피되는 것을 도시한 개략도.

도17의 (a) 내지 도17의 (d)는 노광/현상 방법에 따라 미세 와이어를 형성하기 위한 공정과, 각 와이어의 단면 형상(pf)을 도시한 개략도.

도18은 본 발명이 각 와이어의 선단부에 적용된 구성의 개략도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 와이어

2 : 기판

3 : 마스크

3a : 개구

4 : 감광 도전성 페이스트

6 : 절연층

7 : 상부 와이어

이하에서는, 본 발명의 양호한 실시예에 대해 설명하기로 한다. 우선, 상술한 문제가 발생하는 과정에 대해 실시예의 기본 구성을 설명하면서 상세히 설명하기로 한다.

도17의 (a) 내지 도17의 (d)는 미세 와이어용 재료로서 감광 페이스트(감광 물질을 포함한 페이스트)를 사용해서 미세 라인을 형성하는 공정을 도시한다. 감광 페이스트를 사용해서 미세 라인을 형성하는 공정은 감광 페이스트 막 형성 → (건조) → 노광 → 현상 → 소성(firing)하는 순서로 수행된다.

도17의 (a) 내지 도17의 (d)에는, 기판(1011)과, 감광 페이스트(1012)와, 마스크(1013)와, 노광 광(1014)과, 잠상(1015)과, 현상 화상으로 작용하는현상(developed) 패턴(1019)과, 완성된 와이어 패턴(1021)이 도시되어 있다.

도17의 (a)는 막 형성 공정을 도시하고, 도17의 (b)는 노광 공정을 도시하고, 도17의 (c)는 현상 공정을 도시하고, 도17의 (d)는 소성 공정을 도시한다.

현상 패턴(1019)으로부터 알 수 있는 바와 같이, (노광 광(1014)이 조사된 기판(1011)의 표면과 대면하는) 하부의 폭은 기판(1011)의 표면에 대해 수직한 방향으로 절개된 현상 패턴(1019)의 단면의 상부(노광 광(1014)이 조사된 감광 페이스트(1012)의 표면)의 폭보다 좁다. 그 이유는 노광 광(1014)이 미세 라인용 재료를 통과하는 동안 감쇠되기 때문인 것으로 여겨진다. 현상 패턴(1019)의 폭이 상부와 하부 사이에서 크게 다르지 않은 경우에도, 하부의 형상이 노광 광(1014)의 감쇠로 인해 부정확하게 될 때가 있다. 도17의 (a) 내지 도17의 (d)에서는 노광된 부분이 현상에 의해 미세 라인으로 남는 경우가 도시되어 있다. 그러나, 노광된 부분이 현상에 의해 제거된 구성에서도, 예컨대 기판과 대면하는 미세 라인 부분의 형상이 부정확하게 되는 현상이 또한 발생한다.

또한, 미세 라인의 형상이 노광에 의해 마련된 상술한 구성 이외에도, 미세 라인용 재료가 스크린 인쇄 등과 같은 인쇄에 따라 원하는 미세 라인 패턴에 대응하는 부분에만 마련되는 구성이 공지되어 있다. 그러나, 본 구성에서는, 기판 상에 마련된 미세 라인용 재료의 단부가 느슨해지기 때문에, 날카로운 또는 정확한 형상을 유지하는 것은 어렵다. 비록 재료의 느슨함으로 인해 날카로운 또는 정확한 형상을 유지하는 것은 어렵지만, 느슨하게 됨으로서 단부에서 미세 라인이 박피되는 것을 방지한다.

본 발명은 노광에 의해 형상을 한정함으로써 정확한 그리고 날카로운 형상을 갖는 미세 라인을 마련하고자 할 때 단부에서 박피가 발생한다는 상술한 문제를 해결하고자 한다.

본 발명의 발명자들은 이런 문제를 심도 있게 연구했으며, 노광 공정을 포함하는 미세 라인 형성 공정에 따라 형성된 미세 라인이 단부에서, 특히 종방향으로, 박피되는 것이 미세 라인 단부의 폭(미세 라인의 종방향에 사실상 수직한 그리고 기판의 표면에 평행한 방향으로 기판과 접촉하는 미세 라인의 길이)을 저감함으로써 방지될 수 있음을 발견했다. 단부의 폭을 저감한다는 것은 단부의 소정 부분(협폭부)의 폭을 협폭부에 인접한 부분의 폭보다 좁게 만듦을 지시한다.

미세 라인이 유리 기판 등과 같이 균열이 발생하기 쉬운 기판 상에 형성되는 구성에서 미세 라인의 두께를 증가시킬 때, 미세 라인의 단부가 기판과 접촉하는 부분에서 유리에 균열(이하, "단부 균열")이 생성되거나, 미세 라인의 종방향에 평행한 방향으로 유리에 균열(이하, "측면 균열")이 생성될 수 있다. 또한, 단부 균열은 때로 확대된 상태로 측면 균열에 연결된다. 본 발명에서와 같이 미세 라인의 단부의 폭을 저감시킴으로써, 단부 균열이 측면 균열에 연결되는 현상뿐만 아니라 단부 균열을 억제할 수 있음이 명백해졌다.

이하에서는 도16의 (a) 내지 도16의 (d)를 참조해서 상술한 문제들에 대해 설명하기로 한다. 도16의 (a)는 유리 기판(2) 상에 복수개의 직사각형 (라인 형상의) 미세 라인(1)이 형성되어서 소성되는 상태를 도시한다. 도16의 (b)는 도16의 (a)의 부분(b)을 배면에서 본 확대도이다. 도16의 (b)에 도시된 바와 같이, 측면 균열은 때로 미세 라인(1)의 종방향과 사실상 평행한 방향으로 생성될 때가 있다. 측면 균열은 미세 라인(1)의 측방향으로 어느 정도 내측에서 두 개의 측면에 생성될 때가 있다.

도16의 (c)는 도16의 (a)의 부분(c)을 배면에서 본 확대도이다. 도16의 (c)에 도시된 바와 같이, 셸(shell)형 패턴을 갖는 단부 균열(162)이 미세 라인(1)의 단부에 생성될 때가 있다. 도16의 (d)는 미세 라인(1)을 기판(2)의 측면으로부터(도16의 (a)의 선 A-A를 따르는) 도시한 상태에서 미세 라인(1)이 박피되는 모양(163)을 도시한 개략도이다. 도16의 (d)에 도시된 바와 같은 대규모의 박피(163)가 발생할 때도 있다. 미세 라인의 단부에서 이와 같은 박피가 발생하고 미세 라인에서 단부 균열 및 측면 균열이 발생할 가능성은 미세 라인의 두께가 클 수록 그리고 소성 작업의 수가 클 수록 크다.

미세 라인의 패턴이 노광에 의해 형성된 구성에서 미세 라인 단부의 박피와 단부 균열이 발생하고 단부 균열 및 측면 균열이 연결되는 문제는 노광 직전의 미세 라인용 재료의 두께가 적어도 8 ㎛일 때 현저하게 발생한다. 소성 후 미세 라인의 두께를 5 ㎛ 이상으로 정한 조건에서, (적어도) 10 ㎛, (적어도 ) 12 ㎛, 그리고 (적어도) 18 ㎛와 같이 특히 두께가 큰 경우, 미세 라인에서 균열이 발생하고 미세 라인이 박피될 가능성과 균열 및 박피의 정도는 더 크다.

본 실시예에서, 상술한 미세 라인이 도전성이고 와이어로 사용되는 구성에 대해 설명하기로 한다. 상술한 방식으로 와이어의 단부에서 와이어가 박피되거나 단부 균열이 발생하면, 예컨대, 후속-공정에서 수행된 가요성 인쇄 회로 기판 또는탭을 사용한 장치 장착 시, 와이어의 선단부에서 가요성 인쇄 회로 기판이나 탭의 전체적인 박피로 인해 장치 장착이 수행될 수 없다는 문제와, 와이어의 단부가 박피되고 박피된 단부와 다른 부분이 접촉함으로 인한 단락 회로의 문제와, 와이어 부스러기나 잔여물로 인한 단락 회로의 문제 또는 라인 마커(marker) 등과 같이 다양한 마커의 형상의 불안정성의 문제가 발생할 수 있다.

미세 라인 단부의 폭을 (단부에 인접한 부분의 폭보다 좁도록) 저감함으로써, 미세 라인 단부의 박피는 억제될 수 있다. 그 이유는 미세 라인의 단부에 가해진 변형 에너지(strain energy)가 단부의 폭을 저감시킴으로써 완화되기 때문인 것으로 여겨진다. 미세 라인 단부의 폭이 다음의 예에서 채택된 바와 같이 점차 (계단식으로 또는 연속적으로) 저감되는 구성이 특히 적절한 데, 그 이유는 변형 에너지가 점차 완화되기 때문이다. 또한, 변형 에너지의 완화 거리는 증가될 수 있다.

와이어로서 본 발명의 미세 라인을 포함하는 화상 형성 장치 또는 전자 공급원 기판에서, 미세 라인 단부의 박피는 아주 잘 억제될 수 있다. 미세 라인 단부의 박피와 측면 균열과 단부 균열이 억제되기 때문에, 양호하게는 다양한 응용에서 사용될 수 있는 미세 라인을 실현하고, 미세 라인을 갖는 다양한 장치에 미세 라인을 적용할 수 있다.

이하에서는, 본 발명에 따른 미세 라인을 포함하는 기판의 예들과, 미세 라인 형성 기술이 와이어에 적용되는 구성들과, 특히 각각 전자 공급원 기판 상에 와이어로서 본 발명의 미세 라인을 사용하는 화상 디스플레이 장치에 대해 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 특별히 언급하지 않을 경우에, 본 발명의 범위는 예들에서 설명된 각 구성 요소의 크기와, 재료와, 형상과, 상대적인 배열에 제한되지 않는다.

도1 및 도5의 (a) 내지 도9의 (d)는 본 예에 따른 와이어에 대한 개략도이다. 도1 및 도5의 (a) 내지 도9의 (d)에서, 참조 번호 1은 본 예에 따르는 미세 라인으로서 작용하는 와이어를 지시한다.

본 예들에서 각각의 와이어는 균일한 폭을 갖는다. 와이어(1)의 종방향의 단부의 폭은 와이어(1)의 종방향의 중심부의 폭보다 좁게 제조된다. 본 예들에서 "폭"은 와이어(1)의 종방향에 사실상 수직한 방향으로 기판(2)과 와이어(1)가 접촉하는 길이를 나타낸다. 미세 라인(와이어)의 종방향이란 미세 라인이 직사각형인 경우 미세 라인의 길이 방향을 나타낸다. 미세 라인이 만곡된 또는 절곡된 부분을 갖는 경우, 종방향도 만곡되거나 절곡된다. 이런 경우, 단부에 가까운 종방향이 채택된다. 와이어의 대면하는 측면부들 중 적어도 한 측면이 평행이 아닐 때, 대면하는 측면부의 중심점을 연결함으로써 얻어진 방향이 종방향으로 된다. "폭은 좁게 제조된다" 또는 "폭이 저감된다"라는 표현은 폭이 폭 저감을 시작하는 부분으로부터 말단부까지 단조롭게 저감되는 경우에 제한되는 것이 아니라, 미세 라인이 측방향으로 분할되고 각각의 분할된 부분들의 폭의 합이 폭 저감을 시작하는 부분의 폭보다 좁은 경우를 포함한다.

본 예에서 와이어의 형상은 두 가지 패턴, 즉 와이어(1)의 단부의 폭이 와이어(1)의 종방향(또는 종방향에 사실상 평행한 방향)으로 절개부(리세스)를 형성함으로써 저감되는 패턴(도9의 (a) 및 도9의 (b))과, 와이어(1)의 단부의 폭이 와이어(1)의 단부에 돌기를 형성함으로서 저감되는 패턴(도9의 (c) 및 도9의 (d))으로 분류된다. 이들 두 종류의 패턴은 변형 에너지를 완화시킨다는 관점에서 사실상 동일하다.

도1 및 도5의 (a) 내지 도8의 (b)에 도시된 바와 같이, 양호하게는 각 예에서 와이어(1)의 폭은 와이어(1)의 종방향으로 말단부쪽으로 {테이퍼진(tapered) 형상으로} 점차 저감된다.

이런 구성에 따르면, 측면 균열을 발생할 수 있는 변형 에너지를 점차로 완화시킬 수 있고, 와이어(1)의 단부에서 변형 에너지가 완화되는 거리를 증가시킬 수 있다.

"와이어(1)의 폭이 점차 저감된다"라는 표현은 폭이 와이어(1)의 종방향의 말단부쪽으로 더 좁아지는 상태를 나타내며, 폭을 계단식으로 변화시킴으로써 와이어(1)의 폭이 점차 저감되는 패턴을 포함한다. 도1 등에서 도시된 바와 같이, 몇몇 예에서, 와이어(1)의 단부는 와이어(1)의 종방향에 사실상 평행한 방향으로 와이어(1)의 단부에 절개부(리세스)를 형성함으로써 복수개의 부분으로 분할된다.

따라서, 예컨대 와이어(1)의 단부가 (절개부를 형성함으로써) 두 부분으로 분할된다면, 박피나 측면 균열을 발생시킬 수 있는 와이어(1)의 측방향으로 작용하는 변형 에너지는 와이어(1)가 분할되는 부분에서 1/2만큼 급격히 저감된다.

와이어(1)의 단부를 적어도 두 부분으로 분할함으로써, 변형 에너지를 1/2 이하(분할된 부분의 수의 분율)의 양만큼 저감할 수 있다.

예컨대, 도6의 (a) 또는 도7에 도시된 바와 같이, 와이어(1)의 단부가 모따기되거나, 복수개의 절개부 또는 돌기가 와이어(1)의 단부에 형성된 와이어의 패턴을 마련함으로써, 일층 와이어(1)의 단부에서의 변형 에너지는 완화될 수 있다.

예들에서, 도1 및 도5의 (a) 내지 도8의 (b)에 도시된 바와 같이, 바람직하게는, 절개부(리세스)의 깊이(와이어(1)의 종방향의 말단부로부터 리세스의 깊이) 또는 와이어(1)의 폭이 저감되기 시작하는 위치(테이퍼 시작 위치)로부터 와이어(1)의 말단부까지의 길이(협폭부의 길이)를 나타내는 L은 와이어(1)의 폭이 저감되기 시작하는 위치(협폭부에 인접한 부분)에서 와이어(1)의 폭(W)의 적어도 1/2이다.

도1 및 도5의 (a) 내지 도6의 (b)에 도시된 바와 같이, 절개부의 깊이(L)를 적어도 W/2로 만듦으로써, 와이어(1)의 단부는 45도 이하의 예각을 가질 수 있다. 이런 경우, 말단부쪽으로 변형 에너지를 저감시키기 위해 변형 에너지의 완화 거리를 증가시킬 수 있다. 결국, 와이어(1)의 측방향으로 변형 에너지를 완화시키는 효과 이외에도, 와이어(1)의 단부에서의 변형 에너지도 또한 점차 완화될 수 있다. 따라서, 단부의 박피 및 단부 균열을 억제하는 효과가 더욱 개선된다.

미세 라인용 재료로서 사용될 소위 페이스트는 감광성일 필요가 있다. 미세 라인을 와이어로서 사용할 때, 미세 라인이 완성된 상태에서 적어도 도전성인 재료가 사용된다. 화상 디스플레이 장치에 각 예들의 와이어(1)를 사용하는 것을 고려할 때, 양호하게는, 와이어(1)를 아주 정밀하게 형성하는 데 적절한 소위 "도전성 광-페이스트"("감광 도전성 페이스트")를 사용한다. "광-페이스트"란 도전 입자를함유한 "도전성 페이스트"에 감광재를 첨가함으로써 얻어진 페이스트를 나타낸다.

다양한 재료가 "도전성 페이스트"로서 사용될 수 있다. 예컨대, 와이어용 재료로서 작용하는 금속 등의 도전 입자와 저융점 유리 입자의 혼합물이 페이스트 형태의 용매(적절한 점성을 갖는 액체의 상태) 내에 유지된다.

비교적 낮은 저항을 갖는 구리나 은과 같이, 와이어용 재료로서 적절한 단일한 재료 또는 혼합된 재료가 도전 입자의 재료로서 양호하다. 양호하게는, 도전성 재료로서 주성분으로 은 입자를 가진 도전성 페이스트를 사용하는 데, 그 이유는 뛰어난 인쇄 특성을 갖고 대기에서 소성될 수 있기 때문이다.

몇몇 예에서, 본 발명은 적층된 와이어를 서로 절연시키기 위한 절연 미세 와이어에도 적용된다. 이 경우, 절연을 실현할 수 있는 재료가 채택된다.

도2의 (a)는 도1에 도시된 와이어(1)가 유리 기판(2) 상에 형성된 구성을 도시하는 개략도이다. 도2의 (b) 내지 도2의 (d)는 도2의 (a)의 선 A-A를 따른 단면도로서, 감광 도전성 페이스트(4)를 사용해서 유리 기판(2) 상에 도2의 (a)에 도시된 와이어(1)를 형성하기 위한 공정을 도시한다.

이하에서는 본 발명에 따른 와이어(1) 제조 방법에 대해 설명하기로 한다.

첫째로, 감광 도전성 페이스트(4)가 유리 기판(2) 상에 피복되며, 필요할 경우(도2의 (b))에 건조된다.

각 유형의 유리 재료가 유리 기판(2)으로서 사용될 수 있다. 와이어용 재료로 작용하는 금속 등으로 된 도전 입자를 분산시켜서 얻어진 페이스트와, 유리 입자와, 감광 유기재가 용매에서 감광 도전성 페이스트(4)로서 사용될 수 있다.

그 후, (설계된 형상의 와이어를 제공하기 위한) 개구(3a)를 갖는 마스크(3)가 감광 도전성 페이스트(4)를 피복한 유리 기판(2) 상에 배치되며, 광이 개구(3a)를 거쳐 유리 기판(2) 상에 형성된 감광 도전성 페이스트(4)의 층 상으로 조사된다(도2의 (c)).

그 후, 감광 도전성 페이스트(4)의 불필요한 부분이 제거되는 "현상 공정"을 수행하고, 그 다음 소성 공정이 수행됨으로써, 도2의 (a)에 도시된 패턴을 갖는 와이어(1)가 형성된다. 따라서, 본 발명에서 "와이어"는 소결된 도전 입자를 포함한다.

비록 도2의 (d)에서 2층으로 된 감광 도전성 페이스트(4)를 피복하는 경우가 도시되어 있지만, 본 발명은 2층을 형성하는 경우에 제한되지 않는다. 층의 수는 적절하게 선택될 수 있다.

본 발명의 예들이 갖는 효과는 후술하는 이유로 해서 소성 후 와이어(1)의 두께가 적어도 5 ㎛일 때 분명하게 된다.

즉, 와이어(1)의 두께가 작으면, 와이어(1)의 특징은 감광 도전성 페이스트(4)의 조성, 기판(2)의 재료 등에 의존한다. 와이어(1)의 두께가 적어도 5 ㎛, 특히 적어도 10 ㎛라면, 상술한 단부 균열 및 측면 균열이 발생하는 경향은 크다. 또한, 노광 직후 와이어(1)의 두께가 적어도 8 ㎛라면 노광 광의 감쇠가 분명하게 되기 때문에, 본 발명은 특히 적절하게 적용될 수 있다.

양호하게는, 상술한 와이어(1)와 와이어(1)를 사용한 기판(2)은 표면-전도형 전자 방출 장치, 전계 방출(FE)형 전자 방출 장치 또는 MIM형 전자 방출 장치로부터 방출된 전자가 가속되어서 광을 방출하기 위한 형광 필름이나 플라즈마 디스플레이 패널(PDP) 상에 충돌하는 화상 디스플레이 장치와 같은 대영역 편평 화상 디스플레이 장치에 적용된다.

이하에서는 특히 본 발명의 예들에 대해 설명하기로 한다.

(예 1)

도1은 본 발명의 예 1에 따른 와이어 형상이 갖는 특징을 가장 잘 나타내는 후막 와이어(1)를 도시한다. 도1은 소정의 패턴을 갖는 복수개의 후막 와이어(1)가 기판(도시 안됨) 상에 형성된 상태를 나타낸다. 후막 와이어(1)의 단부가 갖는 형상은 본 발명의 특정한 일 예이다.

각각의 후막 와이어(1)의 단부는 말단부쪽으로 연속적으로 좁아지도록 W/2의 깊이로 절개됨으로써 두 부분으로 분할되며, 이 때 W는 후막 와이어(1)의 종방향의 중심부의 폭이다. 따라서, 분할된 부분의 모서리는 종방향에 대해 45°의 각도를 이룬다.

도2의 (a) 내지 도4에는, 화상 형성 장치의 배선 패턴이라고 할 때, 기판 상에 상부 와이어와 하부 와이어를 형성해서 매트릭스 배선을 마련하는 방법이 도시된다.

도2의 (a) 내지 도4에는, 하부 후막 와이어(1)와, 하부 후막 와이어(1)가 마련된 기판(2)과, 배선의 형상에 대응하는 개구(3a)를 갖는 마스크(3)와, 하부 후막 와이어(1)를 형성하기 위한 페이스트(4)와, 하부 후막 와이어(1) 상에 적층된 절연층(6)과, 절연층(6) 상에 형성된 상부 와이어(7)가 도시된다.

도2의 (a)는 하부 후막 와이어(1)를 형성한 후의 상태에 대한 개략도이다. 도3의 (a)는 절연막(6)을 형성한 후의 상태를 도시한 개략도이다. 도4는 상부 와이어(7)를 형성한 후의 상태를 도시한 개략도이다.

도2의 (b)는 감광 도전성 페이스트(4)의 막을 형성한 후의 상태를 도시한 개략도이다. 도2의 (c)는 노광 동안의 상태를 도시한 개략도이다. 도2의 (d)는 도2의 (a)의 선 A-A를 따른 개략도로서, 현상 및 소성 후의 상태를 도시한 개략도이다.

도3의 (b)는 도3의 (a)의 선 A-A를 따른 개략 단면도이다.

우선, 이하에서는 도2의 (a) 내지 도2의 (e)를 참조해서 기판(2) 상에 하부 후막 와이어(1)를 형성하는 방법에 대해 설명하기로 한다. 도2의 (b)에서는, 소다-라임(soda-lime) 유리가 기판(2)으로서 사용되었다. 감광 도전성 페이스트(4)의 층이 스크린 인쇄에 따라 기판(2) 상에 형성되었다. 예 1에서, 패터닝을 하지 않고 기판(2)의 전체 표면 상에 균일한 막이 형성되었다. 그러나, 막 재료의 사용량을 저감하기 위해, 그 면적이 후속 노광에 의해 형성될 잠상의 면적보다 조금 큰 패턴을 갖는 막이 스크린 인쇄에 따라 형성될 수 있다.

감광 도전성 페이스트(4)는 주성분으로서 은을 포함하는데, 즉 약 60 내지 80 %의 은 입자와, 약 20 내지 40 %의 유리 성분과, 감광재를 포함하는 유기물 성분과, 유리 프릿과, 용매를 포함한다.

약 #(한 변의 길이가 25.4 ㎜인 정사각형에서 체의 눈수를 나타내는 메시) 150 내지 400의 스크린이 원하는 최종 막 두께에 기초해서 사용된다. 예 1에서, 건조된 후(노광 전)의 막 두께는 8 ㎛보다 조금 큰 값으로 설정되었기 때문에, #325의 스크린이 사용되었다.

그 후, 감광 도전성 페이스트(4)를 건조하기 위해, 막은 약 80 내지 150 ℃에서 가열되었다. 건조 후 막의 두께는 약 10 ㎛이었다.

그 후, 도2의 (c)에 도시된 바와 같이, 감광 도전성 페이스트(4)의 막의 원하는 부분들이 도2의 (e)에 도시된 마스크(3)를 거쳐 노광되었으며, 마스크는 그 패턴이 후막 와이어(1)의 배선 패턴에 유사한 개구(3a)를 갖는다. 이 때, 도2의 (c)에 도시된 바와 같이, 노광 광은 마스크(3)의 개구(3a)를 거쳐 감광 도전성 페이스트(4)의 층을 노광한다.

도2의 (b) 및 도2의 (c)에 도시된 공정과 동일한 공정을 수행해서 제2 감광 도전성 페이스트 층(4)을 형성한 후, 제1 및 제2 층이 동시에 현상되었다(두 층의 두께는 16 ㎛이었다). 소성 공정을 거친 후, 도2의 (d)에 도시된 바와 같이, 원하는 형태의 배선을 갖는 하부 후막 와이어(1)가 형성되었다. 소성는 약 500 ℃에서 수행되었다. 소성 후 막의 두께는 약 12 ㎛이었다.

그 후, 하부 후막 와이어(1)를 형성하기 위한 공정에 유사한 공정에 따라, 네 층의 감광 절연성 페이스트가 도3의 (a)에 도시된 패턴을 사용해서 형성되었다. 현상 및 소성를 거친 후, 도3의 (b)에 도시된 바와 같이, 하부 후막 와이어(1)가 노광되는 것을 방지하기 위해 절연층(6)이 형성되었다.

그 후, 도4에 도시된 바와 같이, 하부 후막 와이어(1)를 형성하기 위한 공정에 유사한 공정에 따라, 상부 와이어(7)가 절연막(6) 상에 형성되었다.

따라서, 매트릭스 배선은 기판(2) 상에 중간층 절연막(6)을 거쳐 하부 후막 와이어(1)와 상부 와이어(7)를 형성함으로써 마련되었다.

예 1에서와 같은 단부를 갖는 와이어를 사용함으로써, 비록 측면 균열이 와이어의 종방향의 중심부에 생성되지만, 측면 균열은 와이어가 절개부에 의해 분할되는 부분으로부터 와이어의 말단부쪽으로 점차 사라지는데, 그 이유는 변형 에너지가 그 부분에서 1/2로 완화되고 내부 응력은 와이어의 폭이 점차 저감됨으로써 완화되기 때문이다. 또한, 상술한 효과에 따르면, 단부 균열과 와이어의 박피가 발생하지 않았다.

(예 2)

도5의 (a) 및 도5의 (b)는 본 발명의 예 2에 따른 와이어 형상이 갖는 특징을 보여준 후막 와이어(1)를 도시한다. 도5의 (a)는 절개부에 의해 분할된 두 부분의 각각의 모서리가 와이어의 종방향과 30°의 각도를 이루는 후막 와이어(1)를 도시한다. 도5의 (b)는 절개부에 의해 분할된 두 부분의 각각의 모서리가 와이어의 종방향과 15°의 각도를 이루는 후막 와이어(1)를 도시한다.

예 2에서, 절개부의 길이(L)는 W/2 이상의 값으로 설정되며, 이 때 W는 후막 와이어(1)의 종방향의 중심부의 폭을 나타낸다.

매트릭스 배선은, 예 1에서와 동일한 공정에 따라서, 하부 후막 와이어로서 도5의 (b)에 도시된 후막 와이어(1)와 상부 후막 와이어로서 도5의 (a)에 도시된 후막 와이어(1)를 사용해서 형성되었다. # 200의 스크린이 하부 후막 와이어에 대해 사용되었다. 2층 하부 후막 와이어의 두께는 건조후 12 ㎛였고, 소성 후에는 18 ㎛였다. 상부 후막 와이어의 두께는 소성 후 18 ㎛이었다.

예 2에서와 같은 단부의 형상을 갖는 후막 와이어(1)를 사용함으로써, 비록 두께는 예 1에서보다 크지만, 응력 완화 효과는 더욱 분명해지는 데, 그 이유는 절개부의 깊이가 적어도 W/2이고 와이어의 단부의 각도는 더 예각이기 때문이다. 결국, 단부 균열과 와이어의 박피가 발생하지 않았다.

(예 3)

도6의 (a) 및 도6의 (b)는 본 발명의 예 3에 따른 와이어의 형상이 갖는 특징을 보여준 후막 와이어(1)를 도시한다.

도6의 (a)는 와이어의 말단부로부터 절개부의 깊이가 적어도 W/2이었고 모따기가 와이어의 중심부의 폭(W)과 같은 깊이로 (와이어의 분할된 부분의 두 개의 모서리에 의해 이루어진 약 53°의 각도로) 수행된 후막 와이어(1)의 개략도이다.

도6의 (b)는 와이어의 말단부로부터 계단식 절개부의 깊이가 W인 후막 와이어(1)를 도시한 개략도이다.

예 1에서와 동일한 공정에 따라, 매트릭스 배선은 하부 와이어로서 도6의 (a)에 도시된 후막 와이어(1)와 상부 와이어로서 도6의 (b)에 도시된 후막 와이어(1)를 사용해서 마련되었다. # 200의 스크린이 하부 와이어에 대해 사용되었다. 2층 하부 후막 와이어의 두께는 건조후 12 ㎛였고, 소성 후에는 18 ㎛였다. 상부 후막 와이어의 두께는 소성 후 18 ㎛이었다.

예 3에서와 같은 단부의 형상을 갖는 후막 와이어(1)를 사용함으로써, 비록두께는 예 1에서보다 크지만, 응력 완화 효과는 더욱 분명해지는데, 그 이유는 절개부의 깊이가 적어도 W/2이고 와이어의 단부의 각도는 더 예각이기 때문이다. 결국, 단부 균열과 와이어의 박피가 발생하지 않았다.

(예 4)

도7은 본 발명의 예 4에 따른 와이어 형상이 갖는 특징을 보여준 후막 와이어(1)를 도시한다.

도7에 도시된 후막 와이어(1)의 단부는 (후막 와이어(1)의 대응 측면과 두 측면부의 모서리 각각에 의해 이루어진 14°의 각도와 중심부의 두 개의 모서리에 의해 이루어진 28°의 각도로) 후막 와이어(1)의 말단부로부터 W/2보다 큰 깊이 W를 갖는 두 개의 V자형 절개부에 의해 세 부분으로 분할된다.

예 1에서와 동일한 공정에 따라, 매트릭스 배선은 하부 와이어 및 상부 와이어로서 도7에 도시된 후막 와이어(1)를 사용해서 마련되었다. # 200의 스크린이 하부 와이어에 대해 사용되었다. 2층 하부 후막 와이어의 두께는 건조후 12 ㎛였고, 소성 후에는 18 ㎛였다. 상부 후막 와이어의 두께는 소성 후 18 ㎛이었다.

예 4에서와 같은 단부의 형상을 갖는 후막 와이어(1)를 사용함으로써, 비록 두께는 예 1에서보다 크지만, 응력 완화 효과는 더욱 분명해지는데, 그 이유는 절개부의 깊이가 적어도 W/2이고 와이어의 단부의 각도는 더 예각이었기 때문이다. 결국, 단부 균열과 와이어의 박피가 발생하지 않았다.

(예 5)

도8의 (a) 및 도8의 (b)는 본 발명의 예 5에 따른 와이어의 형상이 갖는 특징을 나타내는 후막 와이어(1)를 도시한다.

도8의 (a)는 후막 와이어(1)의 단부가 모따기된 부분의 두 모서리에 의해 이루어진 약 90°의 각도로 W/2의 깊이까지 말단부쪽으로 모따기된 후막 와이어(1)를 도시한 개략도이다.

도8의 (b)는 후막 와이어(1)의 단부가 모따기된 부분의 두 모서리에 의해 이루어진 약 90°의 각도로 W/2의 깊이까지 말단부쪽으로 계단식으로 모따기된 후막 와이어(1)를 도시한 개략도이다.

예 1에서와 동일한 공정에 따라, 매트릭스 배선은 하부 와이어로서 도8의 (a)에 도시된 후막 와이어(1)와 상부 와이어로서 도8의 (b)에 도시된 후막 와이어(1)를 사용함으로써 마련되었다. 후막 와이어(1) 중에서 하나의 층만이 하부 와이어로서 형성되었다. 하부 후막 와이어의 두께는 소성 후 6 ㎛였다. 후막 와이어(1) 중에서 하나의 층만이 상부 와이어로서 형성되었다. 상부 후막 와이어의 두께는 소성 후 9 ㎛였다. 두 개의 절연층이 상부 와이어와 하부 와이어 사이에 형성되었다.

예 5에서와 같은 단부의 형상을 갖는 후막 와이어(1)를 사용함으로써, 비록 측면 균열이 와이어의 종방향의 중심부에 생성되었지만, 박피가 와이어의 단부에서 발생하지 않았는데, 그 이유는 변형 에너지 또는 응력이 모따기에 의한 와이어 면적의 저감으로 인해 점차 완화되기 때문이다. 도8의 (b)에 도시된 후막 와이어(1)에서, 최종 말단부의 형상은 와이어가 스크린 인쇄에 따라 형성됨으로써 사실상 연속적이기 때문에, 변형 에너지 또는 응력 완화 효과도 또한 연속적이다.

(예 6)

도9의 (a) 내지 도9의 (d)는 본 발명의 예 6에 따른 와이어 형상이 갖는 특징을 나타내는 후막 와이어(1)를 도시한다.

도9의 (a)는 오목부를 마련하기 위해, 말단부의 중심부가 2W의 깊이, 즉 후막 와이어(1)의 중심부의 폭(W)의 두 배로 절개된 후막 와이어(1)를 도시한 개략도이다.

도9의 (c)는 볼록부를 마련하기 위해, 도9의 (a)의 경우에서와 같이, 말단부의 양 측면이 2W의 깊이로 절개된 후막 와이어(1)를 도시한 개략도이다.

예 1에서와 동일한 공정에 따라, 매트릭스 배선은 하부 와이어를 위해 도9의 (a)에 도시된 후막 와이어(1)용 마스크와, 상부 와이어를 위해 도9의 (c)에 도시된 후막 와이어(1)용 마스크를 사용함으로써 마련되었다. 그러나, 하부 와이어와 상부 와이어를 형성할 때, 마스크는 노광 중에 기판으로부터 약 200 ㎛만큼 분리되었으며, 노광 시간은 조금 길었다.

얻어진 상부 및 하부 후막 와이어(1)의 각각은 도9의 (b)에 도시된 바와 같이 코너부에서 곡면화되었다(round).

예 6에서와 같은 단부를 갖는 후막 와이어(1)를 사용함으로써, 비록 측면 균열이 와이어의 종방향의 중심부에 생성되었지만, 균열과 박피는 와이어의 단부에서 발생하지 않았는데, 그 이유는 변형 에너지 또는 응력이 패턴의 영역을 분할하는 효과와, 좁은 단부의 효과와, 단부의 곡면도로 인해 완화되기 때문이다.

(예 7)

본 발명의 예 7에서, 도10에 도시된 화상 형성 장치가 제조되었다. 예 7에서, 도10에 도시된 표면-전도형 전자 방출 장치(100)가 전자 방출 장치로서 사용되었다.

이하에서는 도11의 (a) 내지 도13의 (b)를 참조해서, 예 7에 따른 전자 공급원 및 화상 형성 장치의 제조 방법에 대해 설명하기로 한다.

(1) 0.5 ㎛ 두께의 SiO₂막이 스퍼터링에 의해 소다-라임 유리의 표면 상에 형성된 배면판으로서 작용하는 기판(2)이 마련되었다.

(2) 1,000 쌍의 전극(11)과 5,000 쌍의 전극(12)이 각각 x 방향과 y 방향으로 SiO₂막이 형성된 기판 상에 형성되었다.(도11의 (a))

도11의 (a) 및 도11의 (b)에서는 설명을 단순화하기 위해, 각각 x 방향과 y 방향으로 세 쌍의 전자 방출 장치(100), 즉 모두 9개의 장치가 도시된다.

예 7에서, Pt가 전극(11, 12)을 형성하기 위한 재료로서 사용되었다. 전극(11, 12)은 포토리소그라피에 의해 형성되었다. 전극(11, 12)들 사이의 간극은 20 ㎛이었다.

(3) 감광 도전성 페이스트가 층을 마련하기 위해, 배면판으로서 기능하고 그 위에 전극(11, 12)이 형성된 기판(2)의 전체 표면 상에 피복되었다. 예 1에서 사용된 감광 도전성 페이스트가 사용되었다.

(4) 그 후, 층이 건조되었으며, 자외선 노광 광이 예 1에서 사용된 개구(3a)(도11의 (b))를 갖는 차광 마스크(3)를 사용해서 건조된 층 상으로 조사되었다.

(5) 그 후, 유기 용매를 사용해서 배면판으로서 작용하는 기판(2)을 세척함으로써, 비노광 부분이 제거(현상)되어서 현상 패턴을 형성한다.

(6) 그 후, 배면판으로서 작용하는 기판(2)을 소성함으로써, 도11의 (b)에 도시된 패턴을 갖는 5,000 개의 하부 후막 와이어(1)가 180 ㎛의 피치(pitch)로 형성되었다. 본 공정(6)에서, 전극(12)의 일부가 하부 후막 와이어(1)로 덮이기 때문에, 전극(12)이 하부 후막 와이어(1)에 접속되었다.

(7) 그 후, 인쇄 방법에 따라서, 유리 결합제와 수지를 포함하는 절연 페이스트가 이미 형성된 열-방향 와이어(6)와 후속 공정에서 형성될 상부 와이어(7)의 각각의 교차부에서 피복되었으며, 절연층(13)을 형성하도록 소성되었다(도12의 (a)). 예 7에서, 절연층(13)은 상부 와이어(7)를 따라 형성되는 대신 하부 와이어와 상부 와이어(7)의 각 교차부에서만 형성되어서, 상부 와이어(7)는 후술하는 상부 와이어(7)의 형성과 동시에 상부 와이어(7)의 아래에 마련된 장치 전극에 접속될 수 있다.

(8) 그 후, 1,000 개의 상부 와이어(7)는 하부 와이어와 같은 방식으로 형성되었다(도12의 (b)). 본 공정(8)에서, 전극(12)의 일부는 상부 와이어(7)로 덮이기 때문에, 상부 와이어(7)는 전극(12)에 접속된다. 상부 와이어(7)는 상부 와이어(7)의 중심부의 폭이 150 ㎛이고 인접 와이어 사이의 피치가 50 ㎛가 되도록 형성되었다.

(9) 그 후, Pd를 포함하는 수용액이 전극(11, 12)의 대응하는 것들 사이의 간극부에 피복되었다. 350 ℃에서 대기에서 피복된 용액을 소성함으로써, PdO로 제조된 도전막(15)이 형성되었다(도13의 (a)).

상술한 공정에 따르면, 형성 전의 전자 공급원 기판(배면판)(2)이 형성되었다.

(10) 상술한 공정에 따라 형성된 형성 전의 전자 공급원 기판(2)이 진공 챔버 내에 배치되었다. 챔버의 내측을 10^-4Pa로 배기한 후, 하부 와이어(1)를 0 V로 유지하면서 펄스형 전압이 상부 와이어(7)에 순차적으로 인가되는 "형성 공정"이 수행되었다. 본 공정에 따르면, 도전막(15)의 일부에 간극을 형성하기 위해, 각각의 도전막(15)에 전류가 흐르게 되었다.

(11) 활성화 공정으로 불리는 공정이 형성 공정 후에 장치에 수행되었다. 챔버의 내측을 10^-6Pa로 배기한 후, 1.3 ×10^-4Pa의 벤조니트릴(benzonitrile)이 도입되었으며, 하부 와이어(1)를 0 V로 유지하면서 펄스형 전압이 상부 전극(7)에 반복적으로 인가되는 "활성화 공정"이 수행되었다. 본 공정에 따르면, 탄소막이 각각의 도전막(15)의 간극에 인접해서 그리고 내측의 일부에 형성되어서, 전자 방출부(16)를 형성했다(도13의 (b)).

상술한 공정에 따라 형성된 전자 공급원 기판(2)의 전기적 특성이 평가되었다. 평가 결과는 상부 와이어(7)와 하부 와이어(1) 사이의 절연이 충분히 정착되었음을 보여줬다.

다음으로, 도10에 도시된 정면판(104)의 형성 방법에 대해 설명하기로 한다.

(12) 첫번째로, 배면판으로서 작용하는 기판(2)의 재료와 동일한 재료로 제조된 정면판 기판(101)이 충분히 세척되어서 건조되었다. 그 후, 기판(101) 상에는 포토리소그라피에 의해 블랙 부재가 형성되었다. 블랙 부재는 각각의 형광체가 마련될 부분에 대응하는 개구를 마련하기 위해 그리드의 형상으로 형성되었다. y 방향의 블랙 부재의 피치는 하부 후막 와이어(1)의 피치와 동일하며, x 방향의 블랙 부재의 피치는 상부 와이어(7)의 피치와 동일하다.

(13) 적색, 청색, 녹색 형광체가 스크린 인쇄에 의해 블랙 부재의 개구에 형성되었다.

(14) 그 후, 막 형성 층이 블랙 부재와 형광체 상에 형성되었다. 유기 용매에서 폴리메틸메타아크릴레이트-유형 수지를 용해시킴으로써 얻어진 막 형성 층용 재료로서 작용하는 용액이 스크린 인쇄에 의해 피복되어서 건조되었다.

(15) 그 후, Al층이 진공 증착에 의해 막 형성 층 상에 형성되었다.

(16) 그 후, 형광체 및 블랙 부재를 포함하는 형광체 층으로 작용하는 화상 형성 부재(102)와 금속 지지부(103)가 기판(101) 상에 형성된 정면판(104)을 얻기 위해, 형광체 페이스트에 포함된 수지와 막 형성 층은 정면판(104)을 가열함으로써 제거되었다.

(17) 표면 상에 고저항막을 갖는 (도시 안된) 이격자와 연결 부재가 미리 마련된 외부 프레임(105)이 배면판으로 작용하는 기판(2)과 상술한 공정에 따라 형성된 정면판(104) 사이에 배치되었다.

배면판으로서 작용하는 기판(2)과 정면판(104) 사이의 정렬이 충분히 수행된상태에서 상술한 조립 부재를 진공에서 가열하고 가압함으로써, 각각의 부재가 연결 부재를 연화시킴으로써 연결되었다. 본 밀봉 공정에 따라, 그 내측이 고진공으로 유지되는 화상 형성 장치로 작용하는 도10에 도시된 덮개(106)(디스플레이 패널)가 얻어졌다.

구동 회로는 상술한 방식으로 얻어진 디스플레이 패널(106)의 내측으로부터 가요성 인쇄 회로 기판을 거쳐 안내된 선단 배선부(와이어의 단부)에 접속되었으며, 이동 화상이 도트-순차 스캐닝에 따라 디스플레이되었다.

이동 화상이 상술한 방식에서 얻어진 디스플레이 패널(106) 상에 디스플레이될 때, 아주 정밀하고 아주 밝은 화상이 장시간 동안 얻어질 수 있었다. 가요성 인쇄 회로 기판이 상부 와이어(7)와 하부 후막 와이어(1)의 선단부(단부)에 접속될 때, 와이어의 박피가 발생하지 않았다. 이외에도, 방전에 의해 야기될 것으로 여겨지는 픽셀 결함이 생성되지 않았다.

와이어로서 본 발명에 따르는 미세 라인을 사용할 때, 양호하게는 한 그룹의 와이어로서, 복수개의 디스플레이 디바이스에 접속된 부분과 복수개의 디스플레이 디바이스가 형성된 부분으로부터의 선단부를 형성한다. 이 경우, 양호하게는 전기 저항을 저감하기 위해서, 배선에서의 선단부의 폭을 복수개의 디스플레이 디바이스에 접속된 부분의 폭보다 넓게 만든다. 도18은 이런 구성을 도시한다. 도18에서, 참조 부호 1801은 배선에서의 선단부를 나타낸다. 이런 구성에서, 특히, 단부의 박피는 문제를 야기할 수 있다. 그러나, 도18에 도시된 바와 같이, 단부(1802)의 폭을 줄임으로써, 단부의 박피가 억제될 수 있다.

상술한 바와 같이, 단부 균열과 단부 박피의 발생은 억제될 수 있었다. 또한, 측면 균열의 변형 에너지를 완화시킴으로써, 측면 균열과 단부 균열의 연결이 발생하지 않았으며, 와이어의 박피가 방지될 수 있었다.

따라서, 단부의 박피가 와이어의 선단부에서 아주 잘 억제될 수 있으며, 가요성 인쇄 회로 기판 또는 탭을 사용해서 장치 장착 동안 전체 배선과 함께 가요성 인쇄 회로 기판 또는 탭의 박피로 인해 장치 장착이 수행될 수 없다는 문제가 사라졌다. 단부는 다른 부분에서 융기되지 않기 때문에, 다른 부분과의 접속으로 인한 단락 회로의 문제가 사라진다. 부스러기와 잔여물이 없기 때문에, 단락 회로의 문제가 사라졌으며, 정렬 마커 등과 같은 다양한 마커의 형상의 불안정성 문제도 사라진다.

따라서, 본 발명은 표면-전도형 전자 방출 장치를 갖는 대영역 편평 화상 디스플레이 장치의 후막 와이어 기판으로서 적절하다.

본 발명의 기판은 또한 전자 방출 장치, 예컨대 스핀드트형 전자 방출 장치 등과 같은 FE 장치와, 표면 전도형 방출 장치 또는 MIM형 전자 방출 장치를 사용할 때 화상 디스플레이 디바이스로서 뿐만 아니라, 액정 디스플레이 장치, 플라즈마-디스플레이 패널(이 경우, 각각의 픽셀에 대응하는 부분이 화상 디스플레이 디바이스로 작용함), 또는 초소형-집적-거울형 화상 디스플레이 장치에 사용되는 와이어를 갖는 기판으로서도 적절하다. 또한, 본 발명은 와이어로서 본 발명의 미세 라인을 사용할 때 뿐만 아니라, 본 발명의 미세 라인이, 예컨대 플라즈마 디스플레이패널에서, 인접한 픽셀들을 분리하기 위한 리브로서 사용될 때에도 적절하게 적용될 수 있다.

도면에 개략적으로 도시된 개별적인 구성 요소들은 기판 및 화상 디스플레이 장치 분야에서 공지되어 있으며, 이들의 특별한 구조와 작업은 본 발명을 수행하기 위한 작업이나 최적 모드에 임계적이지 않다.

비록 본 발명은 현재 양호한 실시예일 것으로 고려되는 것에 대해 설명되었지만, 본 발명은 상술한 실시예들에 제한되지 않는다는 것을 이해해야 한다. 그보다는, 본 발명은 첨부된 청구범위의 정신 및 범위 내에 포함되는 다양한 개조예와 등가적 구조를 포함한다. 청구범위의 범위는 모든 이와 같은 개조예와 등가적 구조와 기능을 포함하도록 최광의로 해석되어야 한다.

Claims

미세 라인을 포함하는 기판이며,

상기 미세 라인은, 상기 기판 상에 마련된 감광재 상의 소정 영역으로 기판의 상측으로부터 광을 조사하는 공정과, 광 조사 공정 후의 현상 공정을 포함하는 미세 라인 형성 공정에 따라 얻어지며,

상기 미세 라인의 종방향의 상기 미세 라인의 단부에 협폭부가 마련되며,

상기 협폭부의 폭이 협폭부에 인접한 부분의 폭보다 좁은 기판.
제1항에 있어서, 상기 미세 라인은 현상 공정후 가열됨으로써 얻어지는 기판.
제2항에 있어서, 가열에 의해 얻어진 상기 미세 라인은 현상 공정 후 및 가열 전 감광재의 폭보다 좁은 폭을 갖는 기판.
제2항 또는 제3항에 있어서, 가열에 의해 얻어진 미세 라인은 5 ㎛ 이상의 두께를 갖는 기판.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 광을 조사하기 직전의 감광재는 8 ㎛ 이상의 두께를 갖는 기판.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 미세 라인은 도전성이 있는 기판.
제6항에 있어서, 미세 라인은 와이어인 기판.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 감광재는 금속 페이스트인 기판.
제8항에 있어서, 금속 페이스트는 도전성을 제공하기 위한 주성분으로서 은을 포함하는 기판.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 단부는 적어도 두 부분으로 분할되도록 단부의 말단부로부터 마련된 절개부를 갖는 기판.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 단부는 단부의 말단부로부터 모따기된 기판.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 협폭부의 종방향의 길이는 협폭부에 인접한 부분의 폭의 적어도 1/2인 기판.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 단부는 폭이 단부의 말단부쪽으로 점차 감소하는 부분을 포함하는 기판.
미세 라인을 갖는 기판의 제조 방법이며,

협폭부가 종방향의 미세 라인의 단부에 마련되고 미세 라인은 협폭부의 폭이 협폭부에 인접한 부분의 폭보다 좁도록 형성되는, 미세 라인을 형성하는 미세 라인 형성 단계를 포함하며,

상기 미세 라인 형성 단계는,

기판 상에 감광재를 제공하는 단계와,

감광재 상의 소정 영역으로 기판의 상측으로부터 광을 조사하는 단계와,

상기 광 조사 단계 후의 현상 단계를 포함하는 기판의 제조 방법.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 따른 기판과,

상기 기판 상에 마련된 전자 방출 장치를 포함하며,

상기 미세 라인은 상기 전자 방출 장치에 상기 전자 방출 장치를 구동하기 위한 신호를 공급하는 와이어인 전자 공급원 기판.
제15항에 있어서, 복수개의 상기 전자 방출 장치가 마련되며, 상기 복수개의 전자 방출 장치는 매트릭스 형상으로 배열되며, 복수개의 상기 와이어는 매트릭스 형상으로 배열된 상기 복수개의 전자 방출 장치의 매트릭스 접속을 수행하는 전자 공급원 기판.
제15항에 따른 전자 공급원 기판과,

상기 전자 방출 장치로부터 방출된 전자에 의해 광을 발광시키기 위한 형광체를 포함하는 화상 디스플레이 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 따른 기판과,

화상 디스플레이 디바이스를 포함하며,

상기 미세 라인은 상기 화상 디스플레이 디바이스에 상기 화상 디스플레이 디바이스를 구동하기 위한 신호를 공급하기 위한 와이어인 화상 디스플레이 장치.
미세 라인을 포함하는 기판이며,

상기 미세 라인은 기판 상에 형성되며, 미세 라인의 종방향의 상기 미세 라인의 단부에 협폭부를 가지며,

상기 협폭부의 폭이 협폭부에 인접한 부분의 폭보다 좁으며,

기판 상에 미세 라인을 형성하는 표면 상의 법선 방향으로 절단한 미세 라인의 단면에서, 상기 단면은 상기 단면의 기판 측 단부로부터 이격된 부분을 포함하며, 상기 기판 표면에 평행한 방향의 상기 단면의 부분의 길이는 상기 기판 표면에 평행한 방향의 상기 단면의 기판 측 단부의 길이보다 길며,

상기 미세 라인은 적어도 5 ㎛의 두께를 갖는 기판.
제19항에 있어서, 미세 라인은 도전성이 있는 기판.
제20항에 있어서, 미세 라인은 와이어인 기판.
제19항에 있어서, 단부는 적어도 두 부분으로 분할되도록 단부의 말단부로부터 마련된 절개부를 갖는 기판.
제19항에 있어서, 단부는 단부의 말단부로부터 모따기된 기판.
제19항에 있어서, 협폭부의 종방향의 길이는 협폭부에 인접한 부분의 폭의 적어도 1/2인 기판.
제19항에 있어서, 단부는 폭이 단부의 말단부쪽으로 점차 감소하는 부분을 포함하는 기판.
제19항에 따른 기판과,

상기 기판 상에 마련된 전자 방출 장치를 포함하며,

상기 미세 라인은 상기 전자 방출 장치에 상기 전자 방출 장치를 구동하기 위한 신호를 공급하는 와이어인 전자 공급원 기판.
제26항에 있어서, 복수개의 상기 전자 방출 장치가 마련되며, 상기 복수개의 전자 방출 장치는 매트릭스 형상으로 배열되며, 복수개의 상기 와이어는 매트릭스 형상으로 배열된 상기 복수개의 전자 방출 장치의 매트릭스 접속을 수행하는 전자 공급원 기판.
제26항 또는 제27항에 따른 전자 공급원 기판과,

상기 전자 방출 장치로부터 방출된 전자에 의해 광을 발광시키기 위한 형광체를 포함하는 화상 디스플레이 장치.
제19항에 따른 기판과,

화상 디스플레이 디바이스를 포함하며,

상기 미세 라인은 상기 화상 디스플레이 디바이스에 상기 화상 디스플레이 디바이스를 구동하기 위한 신호를 공급하기 위한 와이어인 화상 디스플레이 장치.