KR101063833B1

KR101063833B1 - 패터닝 방법

Info

Publication number: KR101063833B1
Application number: KR1020030051559A
Authority: KR
Inventors: 가와세다케오
Original assignee: 세이코 엡슨 가부시키가이샤
Priority date: 2002-07-26
Filing date: 2003-07-25
Publication date: 2011-09-08
Also published as: TWI299197B; KR20040010404A; TW200403771A; GB2391385A; CN1476049A; EP1385364A3; US7115507B2; JP4917735B2; US20050176242A1; GB0217425D0; JP2004141856A; CN100418184C; EP1385364A2

Abstract

본 발명은 기판(4)의 표면(10) 내에 오목부 구역(8)을 형성하고 상기 오목부 구역(8)에 인접하는 선택된 위치에서 상기 표면(10)에 액체 재료를 퇴적함으로서 패터닝되는 기판에 관한 것이다. 액체 재료는 상기 오목부 구역의 모서리까지 표면 위로 확산되고, 그 지점에서 상기 오목부 구역에 의해 제공되는 바와 같이 표면에 대한 액체 재료의 접촉각의 효과적인 개선에 의해 더 이상의 확산이 제어된다.

패터닝, 표시 장치, 스트립, 박막 트랜지스터

Description

패터닝 방법{PATTERNING METHOD}

도 1은 공지의 리소그래피 기술에 의해 제조된 반발 스트립(repelling strip)을 개략적으로 나타내는 도면.

도 2는 소프트 스탬핑 기술에 의해 제조된 단층 반발 스트립을 개략적으로 나타내는 도면.

도 3a 내지 도 3c는 본 발명에 의한 패터닝 방법을 예시하는 도면.

도 4a 및 도 4b는 퇴적된 액적(droplet)의 접촉각이 호스트 표면의 종단면에 따라 어떻게 변화 가능한지를 개략적으로 나타내는 도면.

도 5는 도 3a 내지 도 3c에 예시된 오목부의 여러 종단면의 예를 나타내는 도면.

도 6a 및 6b는 본 발명의 실시예에 의해 기판의 표면을 어떻게 인압(印押)할 수 있는지를 나타내는 도면.

도 7a, 도 7b 및 도 7c는 본 발명의 다른 실시예에 따라 기판의 표면을 어떻게 인압할 수 있는지를 나타내는 도면.

도 8은 전기광학 장치를 위한 어드레싱 설계의 평면도 및 단면도를 개략적으로 나타내는 도면.

도 9는 전기광학 장치의 블록도를 나타내는 도면.

도 10은 본 발명에 따라 제조된 표시 장치를 일체화한 이동식 퍼스널 컴퓨터의 개략도.

도 11은 본 발명에 따라 제조된 표시 장치를 일체화한 이동 전화의 개략도.

도 12는 본 발명에 따라 제조된 표시 장치를 일체화한 디지털 카메라의 개략도.

[도면의 주요부분에 대한 부호의 설명]

2 … 스트립

4 … 기판

8 … 오목부(indent)

14, 20 … 경계선

54 … 패턴

62 … 픽셀 전극

202 … 제 1 TFT

203 … 제 2 TFT

205 … 제 1 구동회로

206 … 제 2 구동회로

본 발명은 패터닝 방법에 관한 것으로, 더 구체적으로는 상호 접속 및 필터 를 포함하여, 전자, 광학 또는 광전자 장치의 제조에 사용되는 패터닝 방법에 관한 것이다. 또한 본 발명은 상기 패터닝 방법에 의해 제조되는 장치에 관한 것이다.

종래에는 마이크로 전자 및 마이크로 광전자 장치를 리소그래피의 공정을 이용하여 제조하였다. 포토리소그래피는 그와 같은 공정의 한 예이다.

좀더 최근에는 반도전성의 복합 중합체(또는 유기) 박막 트랜지스터(TFT)를 플라스틱 기판에 제조할 수 있는 비교적 저가의 논리 회로에 사용하도록 제안된 바 있다. 또한 이 장치는 광전자 장치 및 고해상도의 능동 매트릭스 표시장치의 픽셀 스위치를 위하여도 사용 가능하다. 복합 중합체 재료의 적절한 선택에 의해 박막 회로의 도체, 반도체 및 절연체 부분을 모두 제조할 수 있다.

복합 중합체의 용액을 형성하고 그 중합체 용액을 호스트 기판 상의 선택된 위치에 퇴적하는 잉크젯 인쇄 기술을 이용할 것이 제안된 바 있다. 그러나 종래 잉크젯 인쇄, 즉 용지 상에 인쇄 잉크의 퇴적과는 달리, 퇴적된 액적이 더 많을수록 비흡습성 기판 상에서 건조되기 전에 더 확산되는 경향이 있고 액적이 확산되는 양은 고체 기판 및 액체 액적 각각의 면간 에너지 및 표면 에너지의 함수이기 때문에 잉크젯 인쇄 기술로 달성할 수 있는 해상도에는 제한이 있다.

또한 전자 및 광전자 장치를 인쇄하는데 요구되는 해상도는 용지 상에 잉크를 인쇄하는데 필요한 것보다 훨씬 더 높은 기술이 요구된다. 따라서 잉크젯 기술을 이용해 고해상도의 패턴을 인쇄하기 위해서는 패턴의 실제 잉크젯 퇴적의 전단계로서 호스트 기판 상에 습윤성 프리패턴이 제조된다.

도 1은 기판(4) 상에 제조되는 위로 서있는 반발 스트립(2)의 형태를 가진 프리패턴의 일례를 나타내는 도면이다. 패턴을 형성하는 재료가 일련의 액적(6)으로, 그 중 하나가 도 1에 예시된 바와 같이, 스트립(2)에 근접하는 기판 상에 퇴적된다. 스트립은 기판 표면으로부터 상측으로 확장되기 때문에 상기 기판 표면을 횡단하는 상기 재료 액적의 흐름이 확실히 제어되는 물리적 장벽으로서 작용하므로 상기 재료는 기판 상에 요구되는 패턴을, 도 1에 나타낸 예에서 가늘고 긴 스트립(elongate strip)을 나타낸다. 그러나 상기 스트립(2)의 재료는 또한 상기 액적(6)의 재료를 반발하도록 선택된다. 따라서 용액 내 상기 물질의 액적이 상기 스트립을 따라 또는 그 부근에 퇴적되는 경우, 상기 액적은 기판 표면 위에서 확산되지만 스트립(2)에 의해 반발된다. 따라서 기판 상의 용액은 반발 스트립을 넘어 확장되는 것이 제한되고 그 대신 도 1에 나타낸 바와 같이 스트립의 측면을 따라 정렬된다.

그러나 이와 같은 프리패턴은 포토리소그래피 또는 소프트 리소그래피에 의해 제조된다. 포토리소그래피에서, 스핀 피복된 포토레지스트층이 기판 상에 제공되고, 기판에 대해, 포토마스크 또는 레티클을 포함하는, 마스터 상에 패턴을 정렬하는 정렬기 또는 스테퍼로 청색 또는 자외선 광에 의해 노광된다. 다음에 노광된 감광층은 현상되어 기판 상에 상기 포토레지스트의 패턴이 제공된다. 일반적으로 이는 프리패턴을 본질적으로 제공하는 즉, 대상 재료를 패턴화하는 에칭 또는 퇴적 공정으로 이어진다. 포토리소그래피에 의해 달성되는 해상도는 크게 노출광의 파장 및 정렬기 또는 스테퍼의 광학에 의해 결정된다. 이 공정으로 매우 미세한 해상도를 달성할 수 있다는 점이 널리 알려져 있지만 포토마스크를 생산하기 위해서는 비 교적 많은 비용이 소요되며 전체 공정은 비교적 많은 수의 공정 단계들을 필요로 한다.

TFT 능동 매트릭스 어드레싱 회로를 일체화하는 표시장치 등 많은 산업적 응용제품을 위해 더 큰 표시면적에 대한 증가되는 요구가 있으며 이는 더 큰 기판의 사용을 필요로 한다. 그러나 이와 같은 큰 기판은 휨의 특성을 나타내는 경향이 있어, 충분히 정확한 해상도 및 포토마스크 및 기판 간에 정합을 제공하는데 어려움을 가져온다. 또한 기판이 비교적 큰 경우, 포토리소그래피 공정의 적어도 일부는 여러 번 수행되어야 하고 이는 패터닝이 요구되는 기판의 전체 면적에 대해 충분한 정확도를 가지고 정합을 반복하는데 더 큰 어려움을 제공한다. 그러나 이런 어려움을 줄이기 위해 장치 제조자는 패터닝의 형성뿐만 아니라 실제 TFT를 제조하기 위해 사용되는 공정 단계를 위해 충분히 고해상도 및 매우 정확한 정합 메캐니즘을 가진 단일 정렬기를 보통 사용한다. 이와 같은 정렬 시스템은 구입하고 유지 보수하는데 많은 비용이 소요되며, 또한 이와 같은 정렬기를 사용한 공정은 실행하는데 고가이므로 표시장치의 제조비용이 증가하게 된다. 전체적으로, 리소그래피 기술의 사용은 전체 제조 능률, 정확도 또는 비용의 항목을 고려할 때 만족스럽지 못하다.

또한 호스트 기판의 표면에 패터닝된 반발 단일층으로서 프리패턴을 제공하는 방법이 제안된 바 있다. 먼저 비교적 소프트한 러버 스탬프 상에 패터닝된 단일층이 생성되고 다음 소프트 스탬핑 기술을 이용하여 호스트 기판에 전사된다. 그러나 전사 공정기간 동안 스탬프가 변형되는 일이 흔하며 상기 러버 스탬프의 크기가 더 증가함에 따라 이와 같은 변형은 점차 악화되고 더 많은 문제를 야기하는 것으 로 인식되고 있다. 따라서 이 기술은 비교적 큰 기판에 대하여는 적합하지 않으며, 또한 전사된 패턴이 단일층이고 아주 얇기 때문에, 전사된 층을 검사하는데 많은 어려움이 있고 따라서 전사된 패터닝 층의 오류나 결함을 실제 제조 공정에서 검출하는 것은 거의 불가능한 일이다. 이와 같은 반발 단일층의 일례를 도 2에서 개략적으로 나타내었다.

그러므로 상술한 공정은 어느 쪽도 일관성 있고 효과적인 비용으로 패터닝하는 기술로는 적합하지 않다.

본 발명의 목적은 능률적이고 효과적인 비용으로 개선된 프리패턴의 제조를 가능케 하는 패터닝 방법을 제공하기 위한 것이다.

본 발명에 의하면, 기판의 표면에 오목부 구역(indent region)을 형성하는 단계 및 상기 표면상의 액체 재료의 확산이 오목부 구역에 의해 제어되도록 선택된 위치에서 상기 표면상에 상기 재료를 퇴적하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 패터닝 방법이 제공된다.

바람직하게는, 상기 액체 재료는 잉크젯 인쇄 기술을 이용해 퇴적된다.

상기 오목부 구역은 상기 표면에 대해 거의 직각 또는 기울기를 가진 벽부로 형성될 수 있다.

바람직하게는, 상기 오목부 구역은 상기 표면상의 퇴적된 재료의 확산을 더 제어하기 위해 제 2의 장벽을 제공하는 종단면으로 제공될 수 있다.

상기 제 2의 장벽은 성곽(城郭) 또는 톱니 모양의 종단면으로 상기 오목부 구역을 제공함으로서 달성될 수 있다.

한 실시예에서, 상기 패터닝 방법은 가늘고 긴 모양(elongate shape)의 제 1 및 제 2의 오목부 구역을 인압하는 단계 및 상기 제 1 및 제 2의 오목부 구역 사이에 그러나 그들로부터 간격을 가지고 또 하나의 가늘고 긴 오목부 구역을 인압하는 단계를 포함하며, 상기 또 하나의 오목부 구역은 거의 평면의 하면을 갖는다.

바람직하게는, 상기 재료는 반도체 재료를 포함하도록 선택되고 상기 선택된 위치는 가늘고 긴 오목부 구역 사이의 표면을 포함하므로 상기 가늘고 긴 오목부 구역의 폭에 의해 결정되는 채널 길이를 갖는 박막 트랜지스터의 소스 및 드레인 구역을 제공한다.

바람직하게는, 상기 반도체 재료는 중합체 재료를 포함하도록 선택된다.

박막 트랜지스터의 소스 및 드레인 구역을 제조하는 패터닝 방법의 바람직한 형태에서, 상기 제 1 및 제 2의 오목부 구역은 바람직하게는 제 2 장벽을 제공하는 종단면을 포함하도록 선택된다.

본 발명의 다른 실시예에서, 두개의 병렬로 가늘고 긴 오목부 구역을 인압하는 단계를 포함하고, 상기 재료는 도전성 재료를 포함하도록 선택되고 상기 선택된 위치는 상기 가늘고 긴 오목부 구역 사이의 표면을 포함함으로서, 전기적으로 도전성 전극을 제공한다.

바람직하게는, 퇴적되는 상기 재료에 대해 기판 표면의 습윤 특성을 조정할 수 있다.

본 발명의 바람직한 형태에서, 상기 오목부 또는 오목부들은 바람직하게는 스탬핑 기술 또는 몰딩 기술을 이용하여 상기 표면에 인압함으로서 제공된다.

본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 다음의 예를 통해 기술한다.

도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 패터닝 방법을 예시한 것이다. 오목부(8)는 임의의 편리한 기술에 의해 기판(4)의 상면(10)에 인압된다. 도 3a에서, 오목부(8)는 상기 기판 측면 모서리(12)까지 연장되는 가늘고 긴 형태로 나타나 있지만, 상기 오목부는 임의의 원하는 모양이 될 수 있으며 오목부(8)와 표면(10) 간의 경계선(14)에 불연속성이 표면(10)에 제공되는 한 상기 기판의 임의의 위치에 제공될 수 있다는 점을 이해해야 한다.

소정의 패턴으로 표면(10)에 형성될 필요가 있는 재료(16)는 잉크젯 프린트헤드(도시하지 않음)로부터 용액상태의 상기 재료로 된 일련의 액적(18)으로 퇴적된다. 상기 재료(16)는 도 3b에 나타낸 바와 같이, 오목부의 경계선 또는 모서리(14)에 흐르도록 선택 위치에서 표면(10)에 퇴적된다. 경계선(14)이 직선의 모서리로 정의되므로, 퇴적된 액적은 경계선을 따라 직선의 모서리 프로필을 나타내지만 경계선을 넘어 오목부(8)로 흐르지 않는다. 다음에 상기 재료(16)가 상기 오목부(8)의 반대측의 표면(10)에 동일한 방식으로 퇴적되는 경우, 상기 재료의 확산은 오목부(8)의 우측 경계선(20)까지로 제어되고, 오목부(8)의 폭으로 정확히 정의되는 영역간의 간격으로 2개의 간격을 가진 영역(22, 24)이 제공된다.

본 발명의 원리를 도 4a 및 도 4b를 참조하여 기술한다.

용액상태의 재료의 액적이 가스 분위기에서 고체 표면에 퇴적되는 경우, 3가 지의 독특한 면간 에너지(interfacial energy)가 존재한다. 가스와 액체 액적간의 면간 에너지, 가스와 고체 표면간의 면간 에너지 및 액체와 고체 표면간의 면간 에너지가 그것이다. 표면상에 퇴적된 액적의 크기 및 모양은 이런 면간 에너지의 균형에 의해 결정된다.

표면상의 액체 액적은 도 4a에 나타낸 바와 같이, 그 표면과 접촉각(θ)을 갖는다. 이 접촉각은 본질적으로, 액체와 고체간의 상호작용이 액체와 고체 양쪽의 기체에 대한 상호작용보다 크기 때문에, 상기 액적과 상기 표면간의 면간 에너지에 의존한다. 접촉각이 상대적으로 작은 경우, 액적과 표면간의 습윤 특성을 나타내고, 액적과 표면간의 접촉선은 커지는 경향이 있으며 퇴적된 액적은 표면에 확산되는 경향이 있어 도 4a에 나타낸 바와 같이 비교적 평탄한 돔(dome) 모양을 나타낸다. 반대로, 접촉각이 상대적으로 큰 경우, 비습윤성 또는 액적과 표면간의 반발 특성을 나타내고, 면간 에너지가 상대적으로 커지기 때문에 접촉선은 뒤로 움츠러들어 더 작아지는 경향이 있다. 따라서 퇴적된 액적은 표면을 걸쳐서 덜 확산되는 좀더 구체 모양을 유지한다.

도 4b에 나타낸 바와 같이, 기판(4)의 표면이 2개의 가까운 간격을 가진 오목부(8)로 제공되는 경우, 그리고 오목부(8)간의 표면(26)의 그 부분에 접촉각(θ)을 가진 용액상태의 재료의 액적이 퇴적되는 경우, 표면에 대한 액적의 접촉선의 바로 외부에 놓이면서 그 표면에 대해 접촉각(θ)이 유지된다. 도 4b에 나타낸 예에서, 액적의 접촉선의 바로 외부에 놓인 표면은 오목부(8) 중 하나의 수직으로 하강하는 방향의 면(28)이다. 따라서 오목부(8)간의 구역(26)은 상기 구역(26)과 동 일한 면적이 도 4a에 나타낸 바와 같이 2차원의 표면위에 정의되는 경우보다 더 큰 체적의 액체를 보유할 수 있다. 이는 오목부(8)의 모서리가 상기 구역(26)내에 퇴적된 액체를 한정한다는 것을 의미한다.

액적이 상기 구역(26) 상에 잉크젯 헤드에 의해 퇴적되는 경우, 퇴적된 액체는 각 오목부(8)의 모서리까지 확산되고, 액체의 확산은 접촉각이 도 4b의 접촉각(θ)을 초과하지 않는다면 그 지점에서 정지한다. 따라서 오목부의 이와 같은 하강 모서리는 액체의 확산을 제어하는 효과적인 장벽으로 작용한다. 이는 직관에 반하는 것인데, 왜냐하면 하강 모서리는 액체의 확산을 억제하는 것보다는 액체의 확산을 촉진시킬 것으로 예상되기 때문이다. 일반적으로 도 1에 나타낸 바와 같이 위로 고정된 장벽 구조가 위로 고정된 물리적 장벽의 형태를 갖고 있기 때문에 액체를 제어하는데 더 유리하다고 예상된다. 액체의 확산에 중력이 중요한 역할을 하는 경우, 그것은 사실이다. 그러나 액적의 크기가 대략 수십 마이크론 정도인 잉크젯 퇴적의 지소적(指小的) 환경에서 중력은 액체의 이동을 지배하는 요소가 아니며 면간 에너지(또는 표면 장력)가 지배하는 요소인 것이다. 따라서 오목부의 하강 모서리는 중력 효과가 무시할 정도인 경우 매우 효과적인 장벽으로서 작용한다.

도 1의 구성에서와 같이 습윤성의 대비(또는 면간 에너지 대비)가 있는 경우, 퇴적된 액체가 뒤로 움츠러들 것으로 예상할 수 있다. 따라서 액적이 도 1에 나타낸 장벽 영역(2)에 퇴적되는 경우라도, 이 액적은 습윤 표면을 갖는 장벽 영역 부근의 우물 영역까지 이동할 수 있다. 그러나 유사한 또는 동일한 습윤성을 제공하는 재료가 오목부 표면에 사용되는 경우, 액적은 오목부 간의 영역으로 침전될 필요가 있다. 상기 액적 오목부의 모서리에 또는 실제로 오목부 구역에 퇴적되는 경우, 상기 오목부에 의해 제공되는 장벽 효과는 상실되고, 오목부 사이의 구역에 퇴적된 액적의 액체 부분은 확산되기 시작한다. 이는 액체와 표면간의 균일한 면간 에너지 때문이다.

액적이 패터닝되는 재료의 용액에서 소정의 농도를 갖는 경우, 기판의 더 작은 면적에 한정되는 고정된 체적의 재료는 상기 액적이 건조된 경우 동일한 체적 및 농도의 액적이 단순히 도 4a에 나타낸 평면 기판 상에 확산되도록 허용되는 경우보다 기판상에 더 큰 두께를 갖는 패터닝된 재료의 영역을 생성한다. 따라서, 이 특성은 상대적으로 폭이 좁지만 상대적으로 두꺼운 기판 상에 퇴적된 재료의 패터닝된 라인을 생성하는데 사용된다. 그러므로, 상기 퇴적된 재료가 폴리-3-4-에틸렌디옥시티오펜(PEDOT) 등의 도전성 중합체로 선택되는 경우, 상대적으로 높은 도전성 및 낮은 저항율을 가진 전극 라인을 제조할 수 있으며, 그와 같은 라인은 특히 매트릭스 어드레스를 갖는 표시 회로에 이용하기 적합하다.

삭제

도 5는 기판 표면에 인압되는 오목부에 채택될 수 있는 종단면의 예들을 나타내는 도면이다. 도 5에 나타낸 종단면은 단지 본 발명의 방법에 채택될 수 있는 종단면을 예시한 것이며 다른 종단면들도 당업자에게는 명백한 것이다.

예 (a)에 나타낸 바와 같이 기판면에 거의 수직하는 벽부를 갖는 장방형 부분의 오목부 등 많은 형태의 종단면이 채택될 수 있음을 도 5의 예들에서 볼 수 있다. 다른 방법으로, 상기 오목부는 예 (b) 및 예 (c)에 나타낸 바와 같이 표면(10)에 대해 어떤 각도로 경사진 벽부를 갖도록 제공될 수 있다. 이 경우, 벽부는 한 방향으로 기울기를 가지면서 아래 부분을 잘라내어, 예 (b)에 나타낸 바와 같이 상기 표면(10)의 오목부의 크기보다 더 큰 하면(30)을 가진 오목부를 제공한다. 다른 방법으로, 벽부는 표면(10)에 대해 예각의 기울기를 가지면서 예 (c)에 나타낸 바와 같이 상기 표면의 오목부의 크기보다 더 작은 하면(30)을 제공할 수 있다. 도 5의 예 (b)에 대한 “유효” 접촉각은 예 (c)에 대한 “유효” 접촉각보다 크다는 점을 도 4를 참조하여 상술한 설명으로부터 이해할 수 있다. 따라서 소정의 용액상태의 재료 및 기판을 위한 소정의 표면 재료에 대해, 오목부의 표면과 벽부간의 경계선(14)을 침범하지 않고 예 (c)의 경우보다 예 (b)의 경우 더 큰 액적을 상기 오목부에 인접하여 선택적으로 퇴적할 수 있다.

도 5의 예 (d) 및 예 (e)는 선택 가능한 오목부의 종단면의 다른 예들을 나타내는 도면이다. 예 (a), 예 (b) 및 예 (c)에서 이해할 수 있는 바와 같이, 경계선(14)이 퇴적된 액적에 의해 침범되는 경우 퇴적된 재료는 오목부로 흐르고 상기 오목부의 하면(30)이 기판의 표면(10)에 거의 평행이므로, 액적과 오목부의 하면 간의 접촉각은 액적과 기판 표면 간의 접촉각과 동일하게 된다.

실제로 퇴적된 액적의 직경을 비교해보면, 오목부가 상대적으로 좁은 폭을 갖는다. 예를 들어 도 5의 종단면(a)을 참조해 보면, 퇴적되는 재료가 TFT의 소스 전극(S) 및 드레인 전극(D)을 제공하는 오목부(8)의 양쪽에 퇴적되는 유기 도전성 중합체인 경우, 소스 전극(S)과 드레인 전극(D)간의 간격을 결정하는 오목부(8)의 폭(L)은 TFT의 채널 길이를 정의한다. 따라서 본질적으로 오목부의 폭(L)은 채널 구역의 길이를 정의한다. 실제로 많은 응용분야에서, 채널 구역은 20 마이크론 미 만, 바람직하게는 약 5 마이크론의 구역의 길이를 가져야 한다. 이는 TFT의 드레인 전류가 채널 길이에 반비례하기 때문이며, 표시장치를 위한 능동 매트릭스 어드레싱 회로와 같은 어떤 응용분야에서는 TFT 드레인 전류가 표시장치의 속도 및 개구비를 결정하는 것이기 때문에 특히 중요하다. 그러므로 오목부(8)의 폭(L)은 통상 약 5 마이크론이지만 액적은 통상 약 30 마이크론의 직경을 갖는다.

오목부(8)는 통상 약 100 nm의 깊이를 가지며, 따라서 상술한 것처럼 상기 퇴적 구역의 기판 표면의 한 지점에서 표면 에너지 및 면간 에너지의 변동이 있는 경우 발생하듯이 경계선(14)이 퇴적된 액적에 의해 침범되는 경우에는 확실하게 퇴적된 액적이 오목부의 전체 폭을 건너 확산되어 상기 오목부의 반대측의 기판 표면으로 패터닝된 재료와 접촉하도록 연장된다. 이는 소스 전극(S)과 드레인 전극(D)간의 단락 또는 전위 항복점을 일으켜서, 결함있는 TFT 또는 거의 확실하게 사용 초기에 고장나게 되는 TFT를 생산하게 된다.

따라서 도 5의 예 (d) 및 예 (e)에 나타낸 종단면들은 경계선(14)을 넘는 퇴적된 액적의 확산에 대하여 제 2의 장벽을 제공하도록 설계된다. 예 (d)의 오목부는 성곽 모양의 종단면을 가지며, 예 (e)의 오목부는 톱니 모양의 종단면을 갖는다. 이들 각 예에서 종단면은 도 5의 예 (d)의 경계선(14, 14a, 14b)으로 나타낸 바와 같이 본질적으로 복수의 경계선을 제공한다. 경계선(14)이 퇴적된 액적에 의해 넘어서게 되면, 다음에 그 재료는 경계선(14a)으로 기판 표면의 부분(32)을 건너 흐르게 되고, 이는 경계선(14)과 동일한 방식으로 작용한다. 유사한 방식으로 경계선(14a)을 넘게 되면 경계선(14b)이 경계선(14, 14a)과 같은 방식으로 작용하 여 상기 퇴적된 재료가 오목부의 반대 측으로 더 확산되는 것을 제어한다.

그러므로 경계선(14)은 1차 장벽으로서 액적의 확산을 제어하도록 작용하고 경계선(14a, 14b)은 2차 장벽으로서 액적의 확산을 제어하도록 작용한다. 또한 잉크젯 기술에 친숙한 사람에게 공지된 바와 같이, 잉크젯 헤드의 분사구 주위에 잔류물이 생기는 것은 흔한 일이며 이 잔류물은 잉크젯 헤드로부터 분사되는 액적의 궤적에 작은 편향을 야기 할 수 있다. 따라서 분사되는 액적의 궤적방향은 분사되는 액적이 퇴적되는 표면에 대해 수직일 필요는 없다. 그 결과, 액적은 의도하는 퇴적 위치로부터 약간 변위된 지점에서 기판에 퇴적될 수도 있다. 이는 액적이 실제로 경계선(14)을 걸치면서 기판에 퇴적되게 한다. 그와 같은 경우, 오목부의 반대 측으로 액적의 확산을 제어하는 역할을 하는 경계선(14a, 14b)이 특별히 유용함을 증명할 수 있다.

도 5의 예 (f)는 기판의 표면에 인압되는 복수의 오목부를 나타내는 도면이며 상기 재료는 오목부 간에 위치한 기판의 부분에 잉크젯 패터닝될 수 있다. 이러한 방식으로 액적의 확산은 도 4b와 관련하여 기술된 바와 같이 오목부의 폭에 대해 양방향으로 제어된다. 그런 경우, 각각 한정된 체적의 액적은 기판의 표면에서 더 좁은 대역 내에 유지되므로, 기판의 표면에 대해 단방향 만으로 액적의 확산을 제어하는 단일 오목부의 사용으로 얻은 패터닝된 재료의 두께와 비교할 때 증가된 두께의 퇴적 재료의 패턴을 가져오게 된다. 이는 도 5의 예 (a) 및 예 (f)에서 패터닝된 재료의 종단면을 비교함으로써 이해할 수 있다.

도 5의 예 (g)에서는 거의 평면의 하면을 갖는 제어 오목부가 제공되고 2차 장벽 기능을 제공하는 종단면을 갖는 오목부에 의해 양측에 접하고 있다. 이 특별한 예에서는 톱니 모양의 종단면으로 예시하였지만 성곽 모양의 종단면이 사용될 수도 있다. 예 (g)에 나타낸 종단면은 TFT 제조에 사용하는데 특히 유용하다. 오목부(34, 36)의 톱니 모양의 종단면은 2차 장벽 기능을 제공하여 퇴적된 액적이 기판의 부분(38, 40)에 보유되는 일을 확실하게 하도록 지원한다. 그러나 상술한 바와 같이 채널 길이를 가능한 한 작게 유지하는 것이 중요하며 이는 평탄한 하면을 가지면서 중앙에 배치된 오목부(42)을 제공함으로서 지원된다.

상기 오목부는 임의의 적절한 공정에 의해 표면(10)으로부터 기판에 확장하여 제공될 수 있다. 도 6a 및 도 6b는 스탬핑 다이(44)가 기판(4)에 오목부(8)을 인압하는데 사용되는 그와 같은 공정의 일례를 나타내는 도면이다. 통상 금속으로 제작되는 다이(44)는 기판(4)의 표면에 인압되는 오목부(8)을 위해 필요한 패턴에 대응하는 돌출부(46)의 패턴으로 제공된다. 다이(44)는 기판에 밀접하게 근접하여 탑재되고 다음 기판과 접촉하면서 가압하여 기판 표면에 오목부(8) 패턴을 인압하게 된다. 옵션으로 이 공정을 지원하기 위해 기판이 가열될 수도 있다.

오목부를 인압하는 다른 방법을 도 7a 내지 도 7c에 예시하였다. 본 실시예에서 일정량의 경화성 재료(48)를 평면의 지지물(50) 상에 제공한다. 도 6a 및 도 6b에 나타낸 스탬핑 다이(44)와 유사한 방식으로 오목부(8)를 위해 요구되는 패턴에 대응하는 돌출부의 패턴(54)이 제공되는 판금(52)은 지지물(50)을 향해 이동한다. 이는 도 7b에 나타낸 바와 같이, 경화성 재료를 지지물 위에서 판금 상의 돌출부의 패턴 사이의 공간으로 확산되게 한다. 그러므로 본질적으로 지지물(50) 및 판 금(52)은 재료(48)에 대한 몰드의 2개의 대향 측면으로서 작용한다.

다음 재료(48)는 가열에 의해 또는 상기 지지물을 통해 자외선(UV) 광을 통과시킴으로서 경화된다. 재료(48)가 자외선 광을 이용하여 경화되는 경우 지지물(50)은 자외선 광을 통해 상기 재료(48)로 전달이 가능하도록 선택된다. 판금(52)은 지지물로부터 멀어져서, 도 7c에 나타낸 바와 같이 경화된 재료(48)에 형성된 요구되는 오목부의 패턴을 갖는 복층 기판을 남기게 된다. 상기 오목부는 바람직하게는 약 100 nm의 깊이를 가지며, 기판 표면에 요구되는 오목부의 패턴을 생성하기 위해 상기 오목부 형성 공정 중의 하나로 스탬핑 다이(44) 또는 판금(52)이 여러 번 사용될 수 있다. 이는 오목부의 패턴이 제조될 필요가 있을 때마다 상대적으로 어려운 패터닝 공정을 반복해야 하는 리소그래피 기술의 사용에 비해 특별한 장점이 되는 것으로 여겨진다.

단순한 형성 공정에 의한 장벽으로서의 효율성 및 생산성 양쪽의 관점에서, 오목부를 위해서는 약 100 nm(50 nm 내지 300 nm)의 깊이가 본 발명에 적당하다. 이론적으로 본 발명의 장벽 효과는 오목부의 깊이와는 무관하지만 매우 낮은 깊이의 오목부가 반드시 신뢰성 있는 것은 아니다. 이는 모서리의 곡률반경 및 모서리의 결함에 기인한다. 오목부의 모서리에서 충분한 장벽 효과를 얻기 위해, 모서리는 예리한 종단면이어야 한다. 즉, 모서리는 그 깊이에 비해 작은 곡률반경을 가져야 한다. 10 nm 미만의 곡률반경이 달성되는 경우, 50 nm 미만 깊이를 가진 오목부는 장벽으로서 효과적으로 작용할 수 있다. 결함은 모서리를 무디게 하여 모서리를 넘는 액체의 침범을 가져온다. 그러므로 특별히 오목부의 모서리로부터 결함을 제 거하는 것이 중요하다.

또한 오목부를 가진 플라스틱 기판을 플라스틱 몰딩 공정으로 생산할 수 있다. 용융된 플라스틱 재료를 그 표면에 양각 패턴을 가진 몰드에 주입하고, 그리고 냉각 후에, 오목부를 가진 플라스틱 기판을 용이하게 얻는다.

또한 오목부는 종래의 포토리소그래피 기술에 의해 제조될 수 있다. 현상된 포토레지스트의 구조는 액체가 잔여 포토레지스트 패턴에 퇴적되는 경우 장벽으로서 작용할 수 있다. 또한 리소그래피 다음에 오는 에칭 공정은 오목부를 형성할 수 있게 한다. 에칭 공정은 특히 장벽 효과를 더욱 신뢰성있게 하는 예리한 오목부 모서리를 얻기 위해 적절하다.

포토리소그래피 기술이 오목부를 얻기 위해 적용되는 경우, 오목부의 하부 구역은 액체가 퇴적되는 나머지 구역과는 다른 재료로 구성될 수 있다. 예를 들면 잔여 포토레지스트 또는 기판 상에 퇴적되는 박막은 나머지 구역을 제공하고, 기판의 원래 표면은 오목부의 하면을 제공한다. 오목부 하면의 재료가 퇴적된 액체보다 습윤이 적은 경우, 오목부 모서리의 장벽 효과는 오목부 하면과 재료가 퇴적되는 나머지 구역 간의 습윤성 대비에 의해 강화되므로 이 구조는 장벽 효과 면에서 더 우수하다.

본 발명의 패터닝 방법이 전기광학 장치를 위해 매트릭스 어드레싱 회로의 사용에 특히 적합한 도전성 중합체의 상대적으로 길고 좁은 라인을 제조하는데 사용할 수 있다는 점이 위에 언급되었다. 도 8은 그와 같은 회로의 일례를 나타내는 도면이다.

어드레싱 회로는 매트릭스로 배치되는 복수의 픽셀 전극(62)을 포함한다. 도전성 재료의 데이터 라인(64)은 픽셀 전극 간에 상대적으로 좁은 간격(66)으로 배치된다. 도 8에는 단지 하나의 데이터 라인이 예시되었지만, 매트릭스의 각 열 및 행으로 통상 수백 개의 픽셀 전극을 포함하는 어드레싱 회로가 수백 개의 그러한 데이터 라인을 포함할 것이라는 점을 이해할 수 있다.

각 데이터 라인은 실시예에 나타낸 바와 같이 증가된 폭의 부분(68)을 포함하고, 이들은 개별적으로 각 픽셀 전극(62)의 한 모퉁이에 매우 근접하여 위치한다. 도 8에서, 그 중 하나가 모퉁이 부분(70)으로 묘사된 개별적인 픽셀 전극의 모퉁이 부분과 함께 증가된 폭의 부분(68)은 각 픽셀 전극에 중첩하여 개별적으로 위치하는 표시 장치의 픽셀을 구동하기 위해 사용되는 TFT의 소스 및 드레인 전극으로 작용한다. 이와 같은 TFT를 도 8의 점선(72)으로 개략적으로 나타내었다.

픽셀 전극(62) 및 부분(68)의 모퉁이가 예리한 모퉁이로 표시되었지만 이들은 균일하게 둥근 모퉁이로 제조될 수 있다. 둥근 모퉁이로, 퇴적된 액체는 예리한 모퉁이보다 더 용이하게 전극 구역을 채울 수 있다.

도 8에 나타낸 소스 및 드레인은 그 사이에 있는 직선의 간극(채널)과 인접해 있지만, 제한된 장치 면적 내에 큰 채널 폭을 얻기 위해 서로 맞물리면서 각각 빗 모양의 형상을 갖는 소스 및 드레인 전극을 제공할 수 있다. 이 경우, 액체는 서로 맞물리면서 빗 모양의 형상을 갖는 돌출 구역 위에 퇴적된다. 따라서 상기 빗살에 인접한 구역에 퇴적되는 액체는 빗살 구역에 확산되고 돌출 구역 전체를 덮게 되어 빗 모양의 전극을 제공한다.

어드레싱 회로를 일체화하는 표시 장치의 개구비는 화상을 사용자에게 표시하는데 사용될 수 있는 상기 표시 장치의 전체 표시면적의 부분에 의해 결정된다. 개구비는 높은 콘트라스트 및 휘도의 화면을 제공할 수 있도록 크게 제작될 필요가 있다. 따라서 픽셀 전극(62)간의 간격(66)은 화상을 표시하는데 사용되지 않는 이러한 면적을 가능한 한 좁게 제작되어야 한다. 그러나 간격(66)은 데이터 라인(64)을 수용할 필요가 있다. 따라서 데이터 라인은 또한 매우 좁고 직선의 도전성 스트립으로 제조되어야 하고 이러한 도전성 스트립은 표시화면 매트릭스의 전체 길이로 연장될 필요가 있다.

표시 장치의 전력 소모를 최소화하기 위해 데이터 라인을 지나는 데이터 펄스는 상대적으로 낮은 전위를 가지며 이 펄스는 표시 장치의 픽셀로 효율적으로 전달되어야 한다. 데이터 펄스가 데이터 라인에 인가되는 경우 라인의 고유한 전기 저항으로 인해 인가된 펄스의 일부 전위는 데이터 라인을 따라 감소된다. 이 부분이 적절히 제어되지 않는 경우 표시화면 화상의 불균일한 휘도가 발생할 수 있다. 따라서 데이터 라인은 높은 도전성을 가질 필요가 있으나 또한 개구비를 낮추지 않도록 최소의 폭을 가질 필요가 있다. 이는 서로 정반대의 요구사항인 것이다.

따라서 도 8의 실시예에서 픽셀 전극(62)간의 간격(66)은 기판 표면 사이의 좁은 부분(78)과 함께 2개의 인압된 오목부(74, 76)로 제공된다. 오목부(74, 76)간의 간격은 데이터 라인(64)의 요구되는 폭에 대응하도록 정의되고, PEDOT 또는 폴리아닐린(PANI) 등의 도전성 재료 또는 콜로이드 금속 현탁액이 선택적으로 잉크젯 헤드에 의해 좁은 부분(78)에 퇴적되는 경우, 도 5의 예 (f)를 참조하여 기술한 것 과 동일한 방식으로 오목부(74, 76)는 도 8에 나타낸 측면 방향(X, Y)으로 퇴적된 용액의 확산을 제어한다. 그러므로 도전성 재료는 상대적으로 가늘면서 상대적으로 높이가 두꺼운 잘 정의된 라인으로서 퇴적된다. 따라서 데이터 라인이 상대적으로 높은 도전성을 가지고 제공될 수 있어 표시화면의 균일성 및 휘도를 개선하게 된다.

용매에 분산된 미소한 금속 입자를 포함하는 콜로이드 금속 현탁액은 특히 높은 도전성을 제공한다. 용매가 유기 용매인 경우, 그와 같은 현탁액으로 폭인 좁은(또는 고해상도의) 패턴을 평면의 표면에 형성하는 것은, 상대적으로 높은 표면 장력을 가진 수성 용액 또는 현탁액과 비교할 때, 쉽게 확산하는 용매의 낮은 표면 장력으로 인해 일반적으로 어려운 일이다. 종래의 습윤성 프리패턴 기술로도, 표면과 용매간의 면간 에너지 때문에 고해상도의 인쇄를 달성하기 위한 충분한 습윤성 대비를 얻는 것은 어려운 일이다. 그러나 본 발명의 오목부 구조는 그와 같은 수성 용액 또는 현탁액으로 만든 장벽에서 특히 유용함이 확인되었다. 오목부 측면과 인접하는 표면의 평면간의 각도가 장벽의 유효성에 영향을 주는 지배적인 요인이며, 액체의 표면 장력은 최소의 영향을 미치게 된다. 따라서 본 발명의 구조는 낮은 표면 장력 액체로 퇴적함으로서 패터닝하는데 특히 유용하고 적합하다.

전자 또는 광전자 장치의 잉크젯 패터닝과 연관된 염려는 잉크젯 헤드와 호스트 기판간의 정렬 부분이다. 퇴적되는 액적의 궤적은 요구되는 퇴적기간에 걸쳐 변할 수 있으며 따라서 제조 공정의 기간 동안 퇴적 정렬을 정기적으로 점검할 필요가 있다. 이는 기판 상에 전략적으로 위치하는 퇴적 정렬 마크를 이용함으로서 달성할 수 있다고 제안되었다. 3개 이상의 가지를 갖는 몰타 십자 모양 등 십자 모양의 정렬 마크가 이 목적을 위해 특히 유용함이 확인되었다. 바람직하게는, 이들 정렬 마크가 또한 본 발명에 의한 오목부로 제공될 수도 있다. 그와 같은 마크의 일례를 도 8에서 4개의 가지를 가진 십자(80)로 예시한다.

표면과 용매간의 면간 에너지를 고려할 때, 어떤 경우에는 표면상에 얇은 코팅을 제공하는 것이 유용할 수 있다. 예를 들면 액체 재료로서 위에 언급된 PEDOT을 사용하는 경우, 얇은 알루미늄 코팅을 기판 표면에 제공함으로서 더 개선할 수 있다. 상기 코팅이 적용되는 경우, 당연히 PEDOT의 퇴적 이전이라면 오목부가 형성되기 전인지 후인지는 중요한 요소가 아니다.

도 9는 전기광학 장치의 바람직한 예로, 유기 전자발광(organic electroluminescent) 구성요소 등 전기광학 구성요소, 및 본 발명의 패터닝 방법에 의해 제조되는 어드레싱 회로를 일체화하는 능동 매트릭스형 표시 장치를 예시하는 블록도이다. 이 도면에 나타낸 표시 장치(200)는 복수의 스캐닝 라인 “gate”, 상기 스캐닝 라인 “gate”가 연장되는 방향과 교차하는 방향으로 연장되는 복수의 데이터 라인 “sig”, 상기 데이터 라인 “sig”에 거의 평행하게 연장되는 복수의 공통 전력 공급 라인 “com”, 및 기판 상에 형성되는 데이터 라인 “sig”와 스캐닝 라인 “gate”의 교차점에 위치하는 복수의 픽셀(201)을 포함한다.

각 픽셀(201)은 스캐닝 신호가 스캐닝 게이트를 통해 게이트 전극에 공급되는 제 1 TFT(202), 상기 제 1 TFT(202)를 통해 데이터 라인 “sig”로부터 공급되는 화상 신호를 수용하는 수용 콘덴서 “cap”, 수용 콘덴서 “cap”에 의해 유지 되는 화상 신호를 게이트 전극(제 2 게이트 전극)에 공급하는 제 2 TFT(203), 및 전기광학 구성요소(204)가 제 2 TFT(203)을 통해 공통 전원 라인 “com”에 전기적으로 접속되는 경우 구동 전류가 공통 전원 라인 “com”으로부터 흐르는 전자발광 구성요소(저항으로 표시) 등의 전기광학 구성요소(204)를 포함한다. 스캐닝 라인 “gate”는 제 1 구동 회로(205)에 접속되고 데이터 라인 “sig”은 제 2 구동 회로(206)에 접속된다. 바람직하게는 적어도 제 1 구동 회로(205) 및 제 2 구동 회로(206) 중 하나는 제 1 TFT(202) 및 제 2 TFT(203)가 형성되는 기판 위에 형성될 수 있다. 바람직하게는 본 발명에 의한 방법으로 제조되는 TFT 어레이는 제 1 TFT(202) 및 제 2 TFT(203), 제 1 구동 회로(205), 및 제 2 구동 회로(206) 어레이 중 적어도 하나에 적용될 수 있다.

따라서 본 발명은 예를 들면 이동 전화, 랩톱 퍼스널 컴퓨터, DVD 플레이어, 카메라, 필드 장비 등의 이동용 표시 장치; 데스크톱 컴퓨터, CCTV 또는 사진 앨범 등의 휴대용 표시 장치; 차량 또는 항공 계기 패널 등의 계기용 패널; 또는 제어실 장비 표시 장치 등의 산업용 표시 장치와 같은 여러 형태의 장비에 일체화되는 표시 장치 및 다른 장치를 제조하는데 사용될 수 있다. 즉, 상술한 바와 같이 본 발명에 의한 방법으로 제조되는 TFT 어레이를 적용하는 전기광학 장치 또는 표시 장치는 위에 예시한 바와 같은 여러 형태의 장비에 일체화될 수 있다.

본 발명에 의해 제조되는 전기광학 표시 장치를 이용한 각종 전자 장치를 아래에 설명한다.

<1: 이동형 컴퓨터>

상기 실시예들 중 하나에 의해 제조되는 표시 장치를 이동형 퍼스널 컴퓨터에 적용한 일례를 아래에 설명한다.

도 10은 이와 같은 퍼스널 컴퓨터의 구성을 예시하는 등각투상도이다. 도면에서 퍼스널 컴퓨터(1100)는 키보드(1102) 및 표시 장치(100)를 포함하는 본체(1104)로 제공된다. 표시 장치(100)는 상술한 바와 같이 본 발명의 패터닝 방법에 의해 제조되는 표시 장치 패널을 이용해 실행된다.

<2: 휴대 전화>

다음에 본 표시 장치를 휴대 전화의 표시부에 적용한 일례를 설명한다. 도 11은 휴대 전화의 구성을 예시하는 등각투상도이다. 도면에서, 휴대 전화에는 복수의 동작 키(1202), 수화구(1204), 송화구(1206) 및 표시 패널(100)이 제공된다. 이 표시 패널(100)은 상술한 바와 같이 본 발명의 패터닝 방법에 의해 제조되는 표시 장치 패널을 이용해 실행된다.

<3: 디지털 스틸 카메라>

다음에 파인더로서 OEL 표시 장치를 이용한 디지털 스틸 카메라를 설명한다. 도 12는 디지털 스틸 카메라 및 간략하게 외부 장치로의 접속을 예시하는 등각투상도이다.

통상의 카메라는 감광 코팅을 갖는 감광제 필름을 이용하여 상기 감광 코팅에 화학적 변화를 일으킴으로서 물체의 광학 화상을 기록하는 반면, 디지털 스틸 카메라(1300)는 예를 들면 전하 결합 장치(CCD)를 이용한 광전변환에 의해 물체의 광학 화상으로부터 화상 신호를 생성한다. 디지털 스틸 카메라(1300)는 CCD로부터 화상 신호에 기초한 화면 표시를 수행하는 케이스(1302)의 후면에 OEL 구성요소(100)가 제공된다. 따라서 표시 패널(100)은 물체를 표시하는 파인더로서 기능한다. 광학 렌즈와 CCD를 포함하는 사진 수용 장치(1304)는 케이스(1302)의 전면(도면의 후면)에 제공된다.

카메라맨이 OEL 구성요소 패널(100)에 표시되는 물체 화상을 결정하는 경우, 셔터(1306)를 릴리스하는 경우, CCD로부터의 화상 신호가 전송되어 회로 기판(1308)의 메모리에 저장된다. 디지털 스틸 카메라(1300)에는 데이터 통신을 위한 비디오 출력 단자(1312) 및 입/출력 단자(1314)가 케이스(1302)의 측면에 제공된다. 도면에 나타낸 바와 같이 필요한 경우, TV 모니터(1430) 및 퍼스널 컴퓨터(1440)가 각각 비디오 신호 단자(1312) 및 입/출력 단자(1314)에 접속된다. 회로 기판(1308)의 메모리에 저장된 화상 신호는 주어지는 동작에 의해 TV 모니터(1430) 및 퍼스널 컴퓨터(1440)로 출력된다.

도 10에 나타낸 퍼스널 컴퓨터, 도 11에 나타낸 휴대 전화, 및 도 12에 나타낸 디지털 스틸 카메라 이외의 전자 장치의 예로는, OEL 구성요소 TV 세트, 뷰파인더 형태 및 모니터링 형태의 비디오 테이프 레코더, 차량 항법장치 및 계측 시스템, 무선호출기, 전자 수첩, 휴대 계산기, 워드 프로세서, 워크스테이션, TV 전화, 판매시점 시스템(POS) 단말기 및 터치 패널이 제공되는 장치를 포함한다. 물론, 본 발명의 방법을 이용해 제조되는 OEL 장치는 이와 같은 전자 장치의 표시부 뿐만 아니라 표시부를 일체화하는 임의의 다른 형태의 장치에도 적용될 수 있다.

또한 본 발명에 의해 제조되는 표시 장치는 매우 얇고, 유연하고, 무게가 가 벼운 스크린형 대면적 TV에도 적합하다. 따라서 이와 같은 대면적의 TV를 벽에 붙이거나 거는 것이 가능하다. 필요하다면, 이 가요성을 가진 TV를 사용하지 않는 경우 편리하게 말아 올릴 수 있다.

또한 인쇄 회로 기판이 본 발명의 기술로 제공될 수 있다. 종래의 인쇄 회로 기판은 포토리소그래피 및 에칭 기술에 의해 제조되므로, 비록 IC 칩이나 수동 장치 등 다른 마이크로 일렉트로닉스 장치보다 더 고가의 장치이기는 하지만, 제조비용은 증가한다. 또한 고해상도 패터닝은 고밀도 패키징을 달성하는데 필요하다. 기판 상의 고해상도 상호접속(interconnect)은 오목부에 의해 분리된 기판의 돌출 구역에 콜로이드 금속 현탁액을 퇴적함으로서 쉽게 달성할 수 있다. 이와 같은 목적을 위해서는 구리, 금, 은 또는 알루미늄 등 높은 도전성 금속의 현탁액이 적합하다. 오목부로 된 프리패터닝은 스탬핑, 몰딩 또는 복제 기술에 의해 매우 저가로 제조된다. 돌출 구역에 도전성 경로가 형성되면 상호 접속 및 전자 부품간의 전기 접속을 용이하게 얻게 된다. 인쇄 및 몰딩 공정을 반복함으로서, 다층 회로기판을 제공할 수 있다.

또한 컬러 표시 장치 응용을 위한 컬러 필터를 본 발명에 의해 제공할 수 있다. 오목부 간격으로 분리되는 돌출 구역의 어레이는 유리 또는 플라스틱으로 구성되는 투명 기판 상에 스탬핑, 몰딩 또는 복제 기술에 의해 제조된다. 다음에 염료 또는 안료를 포함하는 액체의 액적은 돌출 구역의 일부 또는 전부에 퇴적되고, 건조 후에, 상기 액적 내의 염료 또는 안료는 돌출 구역에서 필터층으로 작용한다.

또한 중합체 광방출 다이오드를 상술한 컬러 필터와 유사한 기술로 제조할 수 있다. 염료 또는 안료를 포함하는 액체 대신, 광방출 중합체 또는 분자 재료의 용액이 돌출 전극에 퇴적된다.

또한 DNA 어레이 칩이 본 발명에 의해 제공될 수 있다. 다른 DNA를 포함하는 용액은, 스탬핑, 몰딩 또는 복제 기술에 의해 제조되는, 오목부 간격으로 분리되는 돌출 구역의 어레이로 퇴적된다.

또한 집적 화학 칩을 위한 마이크로 채널을 본 발명으로 제조할 수 있다. 화학 반응을 위한 액체는 오목부 간격으로 분리된 돌출 채널 구역에 흐르게 되고, 반응 장치에 이르게 된다. 이와 같은 응용 분야도 또한 본 발명의 기술로 제공될 수 있다.

상술한 설명은 단지 예를 통해 기술되었지만, 당업자라면 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 여러 가지 변경이 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들면 당업자라면 광범위한 여러 종류의 기판 및 다양한 기판의 결합 및 패터닝되는 재료를 선택할 수 있을 것이다. 또한 다양한 모양, 크기 및 패턴을 이용할 수 있을 것이다.

본 발명에 의하면, 능률적이고 효과적인 비용으로 프리패턴의 제조를 가능케 하는 패터닝 방법을 제공할 수 있다.

Claims

기판의 표면에 오목부 구역(indent region)을 형성하는 단계 및 상기 표면상의 액체 재료의 확산이 오목부 구역에 의해 제어되도록 선택된 위치에서 상기 표면상에 상기 재료를 퇴적하는 단계를 포함하고,

상기 오목부 구역은 상기 표면상의 상기 재료의 확산을 더 제어하기 위해 복수의 장벽을 제공하는 성곽(城郭) 모양(castellated) 또는 톱니 모양의 종단면(cross-sectional profile)을 가지고 형성되는 것을 특징으로 하는 패터닝 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 오목부 구역은 상기 기판에 침하(depression)를 제공함으로서 형성되는 것을 특징으로 하는 패터닝 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 오목부 구역은 상기 기판에 상기 기판으로부터 연장되는 적어도 하나의 융기부를 제공함으로서 형성되는 것을 특징으로 하는 패터닝 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 액체 재료는 잉크젯 인쇄 기술을 이용해 퇴적되는 것을 특징으로 하는 패터닝 방법.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 오목부 구역은 상기 표면에 실질적으로 직각으로 연장되는 벽부로 형성 되는 것을 특징으로 하는 패터닝 방법.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 오목부 구역은 상기 표면에 대해 기울기를 가진 벽부로 형성되는 것을 특징으로 하는 패터닝 방법.
제 6 항에 있어서,

상기 벽부의 기울기는 상기 오목부 구역의 하면을 향해 점점 좁아지는 폭을 갖는 오목부 구역을 제공하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 패터닝 방법.
제 6 항에 있어서,

상기 벽부의 기울기는 상기 오목부 구역의 하면을 향해 점점 넓어지는 폭을 갖는 오목부 구역을 제공하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 패터닝 방법.
삭제
삭제
삭제
기판의 표면에 가늘고 긴 모양(elongate shape)의 제 1 및 제 2의 오목부 구역을 제공하는 단계와, 상기 제 1 및 제 2의 오목부 구역 사이에 배치되지만 그들로부터 이격된 또 하나의 가늘고 긴 오목부 구역을 인압(impressing)하는 단계, 및 상기 표면상의 액체 재료의 확산이 오목부 구역에 의해 제어되도록 선택된 위치에서 상기 표면상에 상기 재료를 퇴적하는 단계를 포함하고,

상기 또 하나의 오목부 구역은 평면의 하면을 갖고,

상기 제 1 및 제 2의 오목부 구역은 복수의 장벽을 제공하는 성곽 모양 또는 톱니 모양의 종단면을 포함하도록 선택되는 것을 특징으로 하는 패터닝 방법.
제 12 항에 있어서,

상기 재료는 반도체 재료를 포함하도록 선택되고, 상기 선택된 위치는 가늘고 긴 오목부 구역 사이의 표면을 포함하므로 상기 가늘고 긴 오목부 구역의 폭에 의해 결정되는 채널 길이 및 상기 가늘고 긴 오목부 구역의 길이에 의해 결정되는 채널 폭을 갖는 박막 트랜지스터의 소스 및 드레인 구역을 제공하는 것을 특징으로 하는 패터닝 방법.
제 13 항에 있어서,

상기 반도체 재료는 유기 반도체 재료를 포함하도록 선택되는 것을 특징으로 하는 패터닝 방법.
삭제
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,

두개의 병렬로 가늘고 긴 오목부 구역을 제공하는 단계를 포함하고, 상기 재료는 도전성 재료를 포함하도록 선택되고, 상기 선택된 위치는 상기 가늘고 긴 오목부 구역 사이의 표면을 포함함으로서, 전기적으로 도전성 전극을 제공하는 것을 특징으로 하는 패터닝 방법.
제 16 항에 있어서,

상기 도전성 재료는 도전성 중합체 재료를 포함하도록 선택되는 것을 특징으로 하는 패터닝 방법.
제 16 항에 있어서,

상기 도전성 재료는 용매 내에서 금속 입자의 콜로이드 현탁액(colloidal suspension)을 포함하도록 선택되는 것을 특징으로 하는 패터닝 방법.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,

퇴적되는 상기 재료에 대해 기판 표면의 습윤 특성을 조정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 패터닝 방법.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 오목부 구역 또는 구역들은 인압 기술을 이용해 제공되는 것을 특징으로 하는 패터닝 방법.
제 20 항에 있어서,

상기 표면은 스탬핑 다이를 이용해 인압되는 것을 특징으로 하는 패터닝 방법.
제 20 항에 있어서,

상기 표면은 몰딩 기술을 이용해 인압되는 것을 특징으로 하는 패터닝 방법.
제 20 항에 있어서,

상기 표면을 가열하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 패터닝 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 액체 재료는 폴리-3-4-에틸렌디옥시티오펜(ethylenedioxythiophene)인 것을 특징으로 하는 패터닝 방법.
제 24 항에 있어서,

상기 기판의 표면에 알루미늄 코팅을 제공하고 상기 알루미늄 코팅에 상기 액체 재료를 퇴적하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 패터닝 방법.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 의한 방법을 이용하는 것을 특징으로 하는 전자 장치의 제조 방법.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 의한 방법을 이용하는 것을 특징으로 하는 전기광학 장치의 제조 방법.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 의한 방법을 이용하는 것을 특징으로 하는 도전성 상호접속(conductive interconnect)의 제조 방법.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 의한 방법을 이용하는 것을 특징으로 하는 컬러 필터의 제조 방법.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 의한 방법을 이용하는 것을 특징으로 하는 인쇄회로 기판의 제조 방법.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 의한 방법을 이용하는 것을 특징으로 하는 DNA 어레이 마이크로 칩의 제공 방법.
삭제