KR20020047027A

KR20020047027A - 미세라인을 가진 기판, 전자소스 및 화상형성장치

Info

Publication number: KR20020047027A
Application number: KR1020010079788A
Authority: KR
Inventors: 우다요시미; 이시와타가즈야; 구보신사쿠; 와타나베야스유키
Original assignee: 미다라이 후지오; 캐논 가부시끼가이샤
Priority date: 2000-12-15
Filing date: 2001-12-15
Publication date: 2002-06-21
Also published as: US20020100913A1; EP1215701A2; US20050200267A1; US6621207B2; JP2002245927A; US20040027054A1; KR100543609B1; EP1215701A3; US7807334B2; JP3826022B2; US7015637B2

Abstract

미세라인을 가지며 또한 기판 내의 균열발생과 미세라인의 박리를 억제할 수 있는 기판으로서, 본 발명은 미세라인에 복수의 오목부가 배치되는 구성, 특히 복수의 오목부의 간격이 200㎛를 초과하지 않는 구성을 개시하고 있다. 또한, 미세라인의 길이방향과 교차하는 방향을 따라서 복수의 오목부가 배치되는 구성을 개시하고 있다.

Description

미세라인을 가진 기판, 전자소스 및 화상형성장치{SUBSTRATE HAVING FINE LINE, ELECTRON SOURCE AND IMAGE DISPLAY APPARATUS}

본 발명은 미세라인을 가진 기판, 이것을 이용하는 전자빔기판, 및 이것을 사용하는 화상표시장치에 관한 것이다.

기판 상에 미세라인이 형성된 구성도 공지되어 있다. 이 미세라인은, 예를 들면 플라즈마 디스플레이 패널 내의 광방출전지 사이의 전지격벽, 또는 기판 상의 소자를 구동하는 배선(전극)일 수 있다.

다음에, 전자소스기판에 배선으로서 미세라인을 형성하는 예를 표시한다.

전자소스로서, 예를 들면 표면전도전자방출소자를 이용하는 구성이 공지되어 있다. 도 13(a) 및 도 13(b)는 각각 전자방출소자의 개략평면도와 도 13(a)의 13B-13B선 개략 단면도이다.

도 13(a) 및 도 13(b)에 표시한 바와 같이, 전자방출소자는 주로 절연기판(200), 이 기판(200)상에 막형성에 의해 형성된 전극(2,3), 이 전극(2,3)에 전기적으로 접속되도록 막형성에 의해 형성된 전자방출전기전도막(7), 및 전자방출전기전도막(7)에 형성된 전자방출영역(8)으로 구성되어 있다.

이러한 전자방출소자를 이용한 것으로서는 표시장치 등의 화상형성장치가 공지되어 있다. 도 14는 도 13(a) 및 13(b)에 표시한 표면전도전자방출소자를 이용하는 화상형성장치(화상표시장치)의 부분분해사시도이다.

도 14에 표시한 바와 같이, 이와 같은 화상표시장치는 기판(81),외부프레임(82) 및 화상형성부재(형광체)(84)가 설치된 면판(86)을 구비하고 있으며, 이러한 외부프레임(82), 기판(81) 및 면판(86)은 그 접속부에서 저융점 글라스 프릿 등의 접착재료(도시생략)로 밀봉되어 화상표시장치의 내부를 진공상태로 유지하는 엔빌로프(밀폐용기)(88)를 구성한다.

기판(81) 상에는 전자방출소자가 형성된 기판(200)이 고정되어 있다. 기판(200) 상에는 전자방출소자(74)가 매트릭스 배열 n×m으로 형성되어 있으며, 여기서 n과 m은 적어도 2와 같은 양의 정수이고, 소망하는 표시화소의 수에 따라 적절히 선택된다.

각 전자방출소자(74)는 열방향배선(4)과 행방향 배선(6)에 접속되어 있으며, 양자는 전기전도막으로 구성된다. 도 14에 표시한 배선은 n행방향배선(6)과 m열방향배선(4)("매트릭스배선"이라고도 함)으로 구성된다. 열방향배선(4)과 행방향배선(6)의 교차영역에는 절연층(도시생략)이 형성되어 있어 열방향배선(4)을 행방향배선으로부터 절연한다.

상기한 화상표시장치를 형성하기 위해서 복수의 열방향배선(4)과 행방향배선(6)을 형성하는 것이 필요하다.

복수의 열방향배선(4)과 행방향배선(6)의 형성에 대해서는, 예를 들면 일본특개평 제 8-34110호공보에 비교적 염가이고 진공장치 등이 없이 넓은 면적을 커버할 수 있는 프린팅기술에 의해 전기전도막으로 구성된 배선을 형성하는 것이 기재되어 있다.

이러한 프린팅기술에 대해서는 통상 스크린프린팅을 사용한다. 스크린프린팅기술에 있어서, 마스크로서 소망하는 패턴의 구멍을 가진 판이 사용되고, 금속입자 등의 저지전도성입자를 함유하는 페이스트가 마스크의 구멍을 개재해서 프린팅의 대상을 구성하는 기판 상에 프린팅된 후, 베이킹되어 소망하는 패턴의 전기전도배선을 얻는다.

또한, 스크린프린팅으로 얻기 어려운 위치정밀도로 보다 미세한 패턴 또는 개선품을 얻기 위하여 패이스트에 감광특성을 부여함으로써 형성된 감광성금속페이스트를 사용하는 방법을 채용할 수도 있다.

이러한 감광성금속페이스트를 사용하는 방법에 있어서, 기판 상에 막으로서 형성된 감광성페이스트를 소망하는 배선패턴을 가진 포토마스크를 개재해서 노광하고, 그 후 그에 현상 및 베이킹공정을 실시함으로써 소망하는 패턴의 전기전도배선을 형성한다.

전자방출소자 중에, 상기한 표면전도형 전자방출소자에 부가해서, 예를 들면 원추형 전자방출영역을 가진 스핀트형 전자방출소자 및 MIM형 전자방출소자도 공지되어 있다. 전자방출소자를 이러한 전자방출소자에 의해 방출된 전자에 의해 광을 방출하는 형광체와 조합해서 화상표시소자로서 이용할 수 있다. 화상표시소자 중에, 예를 들면 전자방출소자에 부가해서 EL소자가 공지되어 있다. 또한, 화상표시소자로서 마이크로미러가 이용되는 구성이 공지되어 있으며, 화상은 이러한 마이크로미러를 통합하고 이러한 마이크로미러의 각각에 의한 광반사를 제어함으로써 표시된다. 또한, 화상을 표시하는 화상표시소자로서 액정을 이용하는 구성도 이미 광범위하게 사용되고 있다.

다른 배경기술은 일본국실개평 제 5-38874호 공보에 개시되어 있으며, 여기서는 대향하는 2개의 전도막을 상호 접속하기 위해 저항막을 2개의 전도막의 각 단부와 중첩시키는 기술을 기재하고 있다. 또한, 중첩된 영역의 단차에서의 저항막의 균열이 큰 단일균열로 성장하는 것을 방지하기 위해서 전도막의 단부를 톱니형상, 빗살형상 또는 물결형상 등의 직선 또는 곡선의 접음라인으로 형성하는 기술이 기재되어 있다.

또 다른 배경기술이 일본국 특개평 제8-315723호 공보에 개시되어 있으며, 여기에는 배선에 오목부를 형성하고 이 오목부에 스페이서를 위치결정하는 구성이 기재되어 있다.

기판 상에, 예를 들면, 프린팅방법에 의해 두꺼운 막으로 구성되는, 배선 등의 미세라인을 형성하는 것은 다음의 결점과 관련되어 있다.

기판 상에 미세라인이 형성되는 구성에 있어서, 이러한 미세라인은 기판으로부터 박리될 수 있다.

이러한 현상은 미세라인과 기판 사이의 응력의 발생에 기인하는 것으로 생각된다.

예를 들면, 글라스기판 상에 형성된 배선을 두껍게 하는 경우에, 이 글라스기판에 배선의 단부가 기판과 접촉하고 있는 영역에서 균열이 형성될 수 있다(이하, 이러한 균열을 단부균열이라 함). 또한 글라스기판에 배선의 길이방향과 평행한 방향으로 균열이 발생할 수도 있다(이하, 이러한 균열을 측면균열이라 함).

이러한 현상의 원인 중의 하나는, 조성 중에 유기성분이 함유되는 경우에, 이러한 유기성분이 베이킹 공정시 빠져나가 체적에 수축을 야기시킴으로써 글라스기판에 응력을 가하기 때문이다. 다른 이유는 페이스트의 성분과 글라스기판 사이의 열팽창계수의 차이에 기인하는 열응력에 의해 글라스기판에 응력이 가해지기 때문이라고 생각된다.

이러한 균열은 베이킹공정에서 형성되거나, 그 후의 시간의 경과에 따라 형성된다.

또한, 상기한 단부균열과 측면균열은 각각 확장되어 서로 연결됨으로써 큰 균열을 형성하거나, 배선 자체가 구부러져서 기판으로부터 박리되는 결점을 초래할 수 있다.

이와 같은 상황을, 종래 기술의 배선기판으로부터 초래되는 결점을 개략적으로 표시하는 도 15(a) 내지 15(d)를 참조해서 더 설명한다. 도 15(a) 내지 도 15(d)는 기판 위에 형성된 배선을 개략적으로 표시하며, 여기서 도 15(a)는 평면도, 도 15(b)는 도 15(a)의 동그라미 친 부분(15B)의, 뒤쪽에서 본 확대사시도, 도 15(c)는 도 15(a)의 동그라미 친 부분(15C)의, 뒤쪽에서 본 확대사시도, 도 15(d)는 도 15(a)의 15D-15D선 단면도이다.

도시예는 글라스기판(200) 위에 복수의 슬랫형상(라인형상)의 두꺼운 막배선(1)이 형성되어 있는(베이킹되어 있는) 경우를 표시한다.

도 15(b)(동그라미 친 부분(15B)의 확대사시도)에 표시한 바와 같이, 글라스기판(200)에 배선(1)의 길이방향과 거의 평행하게 또한 그 폭의 양단부를 따라서측면균열(30)이 발생할 수 있다.

이와 같은 측면균열은 주로 막두께에 의존하며, 균열발생의 가능성은 막두께가 증가함에 따라서 더 높아진다. 배선의 단면형상도 영향을 주는 인자이다. 감광성페이스트를 사용하는 경우에 배선의 단면형상은 거의 사다리꼴이지만,양 측면은 중앙부보다 다소 두꺼워진다. 이 때문에 도시된 바와 같이 배선의 폭의 양 단부 안쪽에 2개의 측면균열이 경미하게 자주 발생한다.

또한, 도 15(c)(동그라미 친 부분(15C)의 확대사시도)에 표시한 바와 같이, 단부균열은 배선의 단부에서 조개껍질형상의 패턴으로 발행할 수 있다. 또한, 이와 같은 단부균열(30)은 막두께에 의존하며, 균열발생의 가능성은 막두께가 증가함에 따라서 더 높아진다.

또한, 도 15(d)에 표시한 바와 같이, 배선(1)의 양 단부(5)는 큰 크기로 박리될 수 있다. 이러한 현상의 가능성은 막두께가 증가함에 따라서 또는 베이킹공정의 수가 증가함에 따라서 더 높아진다.

배선(1)에 응력(예를 들면, 상기한 열팽창 또는 수축 또는 체적 수축)이 가해지는 경우에, 배선(1)이 그에 부착하기 때문에 기판(200)에 인장력 등이 전달되고, 따라서 부착력이 클 경우에는 균열로 이어지고, 부착력이 작을 경우에는 박리로 이어지게 된다.

상기한 배선의 균열이나 박리는 베이킹 후의 막두께가 약 10㎛일 경우에 발생하기 쉬우며, 이러한 균열 또는 박리의 발생가능성과 그 레벨은 막두께가, 예를 들면 12㎛ 또는 18㎛로 증가함에 따라 더 높아지게 된다.

이러한 배선의 단부균열 또는 박리는, 배선의 선단부에서, 플렉시블 회로보드 또는 탭의 연속적인 장착동작시에 이러한 플렉시블 회로보드 또는 탭을 배선과 함께 박리에 의해 장착할 수 없다는 결점, 또는 다른 부분에서, 배선의 단부가 구부러져서 다른 부분과 접촉하게 되거나, 배선의 결손 또는 낙하로 인한 단락발생의 결점, 또는 위치맞춤마크 등의 마커의 형상이 불안정하게 된다는 결점을 초래하게 된다.

도 1(a),1(b),1(c),1(d),1(e),1(f) 및 1(g)는 본 발명의 실시형태 및 실시예를 구성하는 배선기판을 표시하는 개략도;

도 2는 기판 위에 배선이 형성되어 있는 상태를 표시하는 개략평면도;

도 3(a),3(b),3(c) 및 3(d)는 기판 위에 배선을 형성하는 처리스텝을 표시하는 도면;

도 4(a) 및 도 4(b)는 각각 절연층이 형성되어 있는 상태를 표시하는 평면도 및 단면도;

도 5(a) 및 도 5(b)는 각각 상부배선이 형성되어 있는 상태를 표시하는 평면도 및 단면도;

도 6(a),6(b) 및 6(c)는 실시예 2에 있어서의 배선형성방법의 처리스텝을 표시하는 도면;

도 7(a), 7(b) 및 도 7(c)는 실시예 3에 있어서의 배선형성방법의 처리스텝을 표시하는 도면;

도 8 및 9는 실시예 4에 있어서의 배선형성방법의 처리스텝을 표시하는 도면;

도 10(a),10(b),10(c),10(d),10(e) 및 10(f)는 실시예 5에 있어서의 배선형성방법의 처리스텝을 표시하는 도면;

도 11(a),11(b),11(c),11(d),11(e) 및 11(f)는 실시예 6에 있어서의 배선형성방법의 처리스텝을 표시하는 도면;

도 12(a),12(b),12(c),12(d),12(e),12(f), 12(g), 12(h), 12(i), 12(j), 12(k) 및 12(l)은 실시예 7에 있어서의 배선형성방법의 처리스텝을 표시하는 도면;

도 13(a) 및 13(b)는 전자방출소자를 표시하는 개략도;

도 14는 화상형성장치의 부분분해사시도;

도 15(a), 15(b), 15(c)및 15(d)는 종래 기술의 배선기판에 있어서의 결점을 표시하는 도면;

도 16(a), 16(b), 17(a), 17(b), 18(a) 및 18(b)는 전자소스기판의 제조공정을 표시하는 도면;

도 19는 화상형성장치의 부분분해사시도;

도 20은 배선의 선단부에 오목부가 형성되어 있는 구성을 표시하는 도면;

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

11: 배선12: 노치(홈)

13: 기판14: 감광성전기전도성페이스트

15: 현상된 배선16: 절연층

17: 상부배선18: 스크린판

19: 노광광23: 마스크

본 출원은 미세라인의 박리와 기판 내의 균열발생을 억제하는 것을 효과로 하는 발명을 개시하고 있다.

본 출원의 미세라인을 가진 기판에 관한 발명의 하나는,

미세라인을 가진 기판에 있어서, 이 미세라인은 그의 길이방향의 적어도 일부에 200㎛를 초과하지 않는 갭을 가지고 배치된 복수의 오목부를 구비하는 것을 특징으로 하는 기판이다.

이러한 오목부의 존재에 의해 미세라인 또는 미세라인과 기판 사이의 계면에 발생된 응력을 분산시킬 수 있다.

특히, 상기한 복수의 오목부는 미세라인의 길이방향과 교차하는 방향(즉, 미세라인의 길이방향과 평행하지 않는 방향)으로 배치하는 것이 바람직하고, 또한 배선의 단부와 이러한 단부에 인접한 오목부 사이의 갭은, 복수의 오목부를 통과하고, 이세라인의 길이방향에 수직된 방향으로 200㎛를 초과하지 않는 것이 바람직하다. 여기서, 상기 "복수의 오목부가 미세라인의 길이방향과 교차하는 방향으로배치된다"란, 복수의 오목부가 미세라인의 길이방향과 교차하는 방향을 따르는 단면적내에 배치된다는 것을 의미한다. 이러한 구조의 구성은, 예를 들면, 도 1(a), 1(b), 1(e) 및 1(f)에 표시되어 있다.

또한, 상기한 발명에 있어서, 오목부 사이 및/또는 오목부를 통과하고 미세라인의 길이방향에 수지인 방향에 있어서의 미세라인의 단부와 오목부 사이에는 오목부의 두께(즉, 오목부의 바닥과 미세라인이 형성된 기판의 표면 사이의 거리)보다 두꺼운 부분이 존재하며, 이러한 오목부의 두께는 15㎛를 초과하지 않는 것이 바람직하고, 10㎛를 초과하지 않는 것이 더 바람직하다. 또한, 오목부의 두께는 적어도 30㎚과 같은 것이 바람직하다.

또한, 상기한 발명에 있어서, 유리하게는, 상기한 오목부가 미세라인의 길이방향으로 뻗는 오목부로서 형성되는 구성과 이러한 홈이 복수의 유닛 내에 서로 평행하게 배치되는 구성을 채용할 수 있다.

특히 유리하게는, 상기한 발명은 상기한 미세라인이 배선으로서 이용되는 구성에 적용할 수 있다.

또한, 상기한 발명은, 미세라인이 페이스트형재료를 기판 상에 도포한 후, 이러한 재료를 가열함으로써 얻어지는 경우에 특히 유효하다.

본 출원은 또한 다음의 발명,

즉 미세라인을 가진 기판에 있어서, 이 미세라인은 그의 적어도 일부에 오목부를 구비하고, 이 오목부를 통과하고 미세라인의 길이방향에 수직인 방향의 미세라인의 폭이 200㎛이상인 기판을 포함한다.

이 발명은, 유리하게는 상기 발명과 조합해서 사용될 수 있다.

본 출원은 또한 다음의 발명,

즉 미세라인을 가진 기판에 있어서, 이 미세라인은 그의 길이방향의 적어도 일부에 이 미세라인의 길이방향과 교차하는 방향으로 배치된 복수의 오목부를 구비한 기판을 포함한다.

또한, 이 발명은, 유리하게는 상기 발명과 조합해서 사용될 수 있다.

상기의 발명에 있어서, 오목부는 미세라인의 길이방향에 수직인 방향의 그의 폭이 200㎛이상인 미세라인의 모든 부분에 형성하는 것이 바람직하지만, 이것은 미세라인의 길이방향 단부 등의 특히 필요한 부분에만 형성할 수도 있다. 예를 들면, 미세라인의 종단부는 다른 부재와의 접속 등의 연속적인 공정에 의해 외력을 받기 쉬우며, 따라서 박리가 발생하기 쉬우므로, 유리하게는 본 발명의 오목부를 가진 구성을 채용할 수 있다.

또한, 본 출원은 기판 위에 설치된 미세라인이 전자방출소자를 구동하는 배선으로서 이용되는 구성을 가진 발명을 포함한다. 더 구체적으로는, 이러한 구성은 상기한 기판 상에 전자방출소자를 설치하고, 미세라인을 전기적으로 접속하고, 배선을 전자방출소자로 구성하며, 이 전자방출소자에 의해 배선을 개재해서 전자를 방출시키는 전압을 공급함으로써 실현될 수 있다.

또한, 본 출원은 상기한 전자소스를 전자방출소자에 의해 방출된 전자에 의해 형광발광광과 조합해서 화상표시장치를 구성하는 구성을 가진 발명을 포함한다.

또한, 본 출원은 기판 상에 배선을 형성하는 방법,

즉 감광성전기전도성페이스트의 막을 형성해서 배선을 구성하는 스텝;

이 전기전도성페이스트로 형성된 막을 배선의 표면 위에 형성되는 오목부와 형상이 유사한 패턴을 가진 포토마스크를 개재해서 광으로 조사하는 스텝;

광조사 후의 현상스텝;

현상 스텝 후의 베이킹스텝;

으로 구성되는 방법의 발명을 포함한다.

또한, 본 발명의 배선형성 방법은,

배선의 표면 상에 형성되는 오목부와 형상이 유사한 패턴을 가진 판을 이용해서 기판 상에 전도성페이스트를 프린팅하는 스텝; 및

프린팅 후의 베이킹스텝;

으로 구성된다.

또한, 본 발명의 배선형성방법은,

기판 상에 배선을 형성하는 스텝; 및

형성된 배선의 일부를 제거함으로써 오목부를 형성하는 스텝;

으로 구성된다.

(바람직한 실시형태의 상세한 설명)

이하, 본 발명을 첨부도면을 참조해서 그 바람직한 실시형태에 의해 명확화한다. 그러나, 이와 같은 실시형태에 기재된 구성요소의 치수, 재료, 형태 및 상대적인 배치는, 달리 특정되지 않으면, 본 발명을 이러한 기재로 한정하려고 하는 것은 아니다.

다음 실시형태에 있어서, 전자방출소자를 구동하는 배선을 가진 기판을 제조하는 실시예를 기재하고 있지만, 본 발명은 상기 설명한 실시예에 한정되는 것은 아니다.

다음에, 도 1(a) 내지 도 1(g)를 참조해서 화상표시장치 등의 화상형성장치에 사용되는, 예를 들면, 전자소스기판에 적용할 수 있는 배선기판의 실시형태를 설명한다. 도 1(a) 내지 1(g)는 본 발명을 구체화하는 배선기판의 개략도이다.

도 1(a) 내지 1(g)에 표시한 바와같이, 본 발명을 구체화하는 배선기판은 보드(13)와 그 위에 형성된 배선(11)을 구비하고, 배선(11)의 표면 위에는 오목부로서 홈(12)이 형성되어 있다.

"배선"이란, 소망하는 베이스부재 위에 소망하는 폭, 막두께 및 길이를 가지고 형성된 전지전도구조부재를 의미한다(이후, "기판"은 기판과 동일한 의미로 사용된다).

앞서 설명한 바와같이, 배선(11)의 표면 위에는 오목부로서 노치(12)가 형성되어 있다.

이와 같은 노치(12)는 도 1(a) 내지 1(f)에 표시한 바와같은 여러 가지 형상(위에서 본 패턴)을 취할 수 있다.

각 배선(11) 위에 이와 같이 형성된 노치(12)는 내부에 발생된 응력을 분산시킬 수 있어, 기판(13)에 작용하는 배선의 힘을 약화시킴으로써, 상기한 측면균열과 단부균열의 발생을 억제할 수 있고 또한 박리의 발생도 억제할 수 있다. 특히, 일렬의 복수의 노치는 응력을 유리하게 분산시킬 수 있다.

또한, 배선을 위에서 평면적으로 보았을 때에 노치(12)는 연속 직선, 점선 또는 곡선 등의 선형형상, 또는 개개의 독립적인 형상(작은 원의 패턴 등)을 가질 수 있다. 또한, 노치(12)의 방향은 기판의 종방향을 따를 수도 또는 따르지 않을 수도 있다. 또한, 노치(12)의 단면형상(수직단면)은 예각의 V형상, U형상 또는 물결형상으로 해도 된다.

노치(12)는, 그 연장방향이 배선의 종방향과 실질적으로 평행하거나 또는 배선의 종방향과 45°를 초과하지 않는 각도를 형성하도록(이하, "종방향과 실질적으로 평행한 방향"과 "종방향과 45°를 초과하지 않는 각도를 형성하는 방향"을 총체적으로 "종방향을 따른 방향"이라 함), 및/또는 노치가 배선의 측단부로부터 다른 측단부로 뻗지 않도록 형성하는 것이 더 바람직하며, 그 이유는 배선으로서 미세라인이 사용되는 경우, 전기전도성은 그다지 현저하게 훼손되지 않기 때문이다. 미세라인(배선)의 종방향이란, 미세라인이 직선의 형태를 가질 경우 길이의 방향을 의미한다. 미세라인이 굴곡되어 있거나 굴곡부를 가질 경우, 종방향도 굴곡된다. 또한, 미세라인의 한 쌍의 측단부가 적어도 그 일부(예를 들면, 미세라인의 촉이 변화하는 부분)에서 적어도 평행하지 않은 경우, 대향하는 측단부의 중간점을 연결하는 방향은 종방향으로서 고려된다.

본 발명자들은 노치(12)의 갭과 두께에 대해서 집중적인 연구를 했다. 그 결과, 수 마이크로미터에서 수십 마이크로미터까지의 범위 내의 배선의 두께에 대해 노치의 갭이 200㎛ 이하이고 노치의 두께가 15㎛이하일 경우에 기판의 측면균열 또는 단부균열의 발생이 억제될 수 있다는 것이 확인되었다.

"노치(오목부)의 갭"이란, 노치와 이에 인접한 노치 사이의 분리(배선(미세라인)재료 자체의 두께)를 의미한다.

또한, "노치(오목부)의 두께"란, 배선(미세라인)이 형성되는 기판의 표면으로부터 노치의 바닥까지의 거리를 의미한다. 구체적으로는, 이것은 기판의 표면과 노치의 바닥 사이의 배선(미세라인)재료 자체의 두께를 의미한다.

또한, 상기한 균열의 발생은 노치의 갭이 100㎛, 더 바람직하게는 10㎛를 초과하지 않을 경우 확률높게 억제될 수 있다.

그러나, 배선으로서 사용되는 미세라인의 노치의 존재는 그 단면적을 감소시키며, 이에 의해 배선의 저항을 증가시킨다. 따라서, 전기전도성의 관점에서 노치의 두께는 가능한 한 큰 것이 바람직하다. 상기의 사항을 고려해서, 전기전도성을 훼손하지 않도록 기판 위에 얇은 금속막을 형성하는 경우에 전지전도성을 유지할 수 있는 연속막으로서의 막에 대해 적어도 30㎚의 두께가 필요하다. 따라서, 미세라인은, 노치의 두께가 배선의 거의 전 표면에 걸쳐서 30㎚이상일 경우에 실질적으로 연속적인 배선으로서 작용할 수 있다.

이와 같은 배선은 기판 위에 여러가지 방법으로 형성할 수 있다.

바람직한 형성방법의 예는 감광성전기전도성페이스트를 이용하는 프린팅방법이다.

이와 같은 감광성전기전도성페이스트를 이용하는 방법은, 기판 위에 감광성 전기전도성페이스트의 막을 형성한 후, 노치와 형상이 유사한 패턴을 가진 포토마스크를 제조하고, 이 감광성전지전도성페이스트를 포토마스크를 개재해서 광으로조사함으로써, 현상과 베이킹 등의 후속 공정을 통해서 노치를 가진 배선을 형성하는 공정으로 구성된다.

이 방법에 있어서, 마지막으로 형성되는 노치의 두께를 상기한 범위 내로 조정하기 위해서 포토마스크 위의 노치패턴의 라인폭, 포토마스크와 광조사시에 베이스부재에 형성된 감광성전기전도성페이스트 사이의 갭 및 감광성전기전도성페이스트의 현상조건에 대해 조정을 행할 수 있다.

바람직한 형성방법의 다른 예는 스크린프린팅방법이다.

이와 같은 스크린프린팅방법은, 소정의 폭과 갭을 가진 노치와 형상이 유사한 패턴을 가진 판을 미리 제조한 후, 이 판에 전기전도성페이스트를 배출시켜서 배선을 구성함으로써 기판상에 패턴을 형성하고 또한 베이킹 등의 공정을 통해서 노치가 구비된 배선을 형성하는 공정으로 구성된다.

또한 이 방법에 있어서, 마지막으로 형성되는 노치의 두께를 소정 범위 내로 조정하기 위해서 기판 상의 노치패턴의 라인폭과, 예를 들면 프린팅동작에 있어서의 공정조건에 대해서 조정을 행할 수 있다.

바람직한 형성방법의 또 다른 예로서, 노치 없이 배선패턴을 형성한 후, 예를 들면 배선패턴을 레이저광으로 조사해서 배선패턴을 부분적으로 제거함으로써, 노치를 가진 배선을 형성하는 것도 가능하다.

이와 같은 공정에 있어서, "배선패턴"은 베이킹 전의 것일 수도 있으며, 또는 베이킹 후의 것일 수도 있다.

앞에서 설명한 바와 같이, 기판의 균열 또는 배선의 박리는 베이킹공정에 의해 발생할 수도 있지만, 이와 같은 현상은 사용되는 재료에 따라 하나의 베이킹에 의해서만 또는 복수의 막층을 형성하는 경우에 복수의 베이킹공정 후에만 나타날 수도 있다. 따라서, 노치는 베이킹공정 후 아무런 문제 없이 형성될 수 있는 상황이 있을 수 있다.

예를 들면, 감광성페이스트를 이용하는 형성방법에 있어서, 노치패턴 없는 종래의 포토마스크에 의한 노광과 현상 후에 형성된 배선패턴에 베이킹 전 또는 후에 광조사를 실시할 수 있다,

또한 스크린프린팅방법에 있어서, 프린팅에 의해 형성된 배선패턴에 베이킹 전 또는 후에 광조사를 실시할 수 있다.

또한 감광성전기전도성페이스트를 이용하는 방법, 배선을 부분적으로 제거하는 방법 또는 그 조합을 이용하는 방법 등의 배선형성의 상기한 예에 있어서, 소망하는 막두께가 배선을 복수의 층으로 형성해서 얻어지는 경우에, 30㎚의 마지막 막두께 위에 위치한 층으로부터 또는 30㎚의 마지막 막두께 위의 위치까지 노치를 형성하는 것도 가능하다.

상기한 전기전도성페이스트에 있어서, 주요 구성요소는, 바람직하게는 금속 등의 전기전도성입자, 더 바람직하게는 구리, 은 등의 배선에 사용하기에 적합한 비교적 낮은 비저항의 단일재료 또는 혼합재료로 구성된다. 전기전도성입자로서 은입자를 사용하는 전기전도성페이스트는 만족스러운 프린팅특성을 표시하고 베이킹의 분위기에서 특별한 주의 없이 사용할 수 있기 때문에 유리하다.

또한 감광성전기전도성페이스트에 있어서, 감광성이 구비되어야 할 전기전도성페이스트는 상기한 전기전도성페이스트와 유사한 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 배선은 베이킹 후 배선(미세라인)의 막두께가 적어도 5㎛와 같은 배선기판에 적용하는 것이 바람직하며, 그 이유는 상기 단부균열 또는 측면균열의 발생가능성이 막두께가 약 5㎛를 초과할 때 더 높아지기 때문이다. 그러나, 본 발명의 미세라인은 오목부를 구비하고 있고 이러한 오목부 이외의 부분에서 자연적으로 더 두껍다. 예를 들면, 오목부의 두께가 10㎛라면, 그에 인접한 비오목부는 10㎛보다 두껍다.

본 발명의 상기한 실시형태의 배선 및 배선기판은, 복수의 전자방출소자를 가지고 기판 상에 대규모로 형성된 그 배선을 구동하는 전자소스기판에 적용될 수 있어서 바람직하며, 또한 이러한 전자소스기판을 이용하는 화상형성장치에도 적용할 수 있어서 바람직하다.

다음에, 상기한 실시형태에 의거해서 더 구체적인 실시예를 설명한다.

(실시예 1)

실시예 1은 상기한 실시형태 중에서 도 1(a) 내지 1(g)에 표시한 것과 동일한 구성을 가지며, 이들 도면에는 노치(12), 배선(11) 및 기판(13)이 표시되어 있다.

도 1(a)는 노치(12)가 배선을 따르는 방향(배선의 종방향과 실질적으로 평행함)으로 연속적으로 형성된 예를 표시하며, 도 1(b)는 노치(12)가 배선을 따르는 방향(배선의 종방향과 실질적으로 평행함)으로 불연속적으로 형성된 예를 표시하며, 도 1(c)는 노치(12)가 배선의 종방향에 실질적으로 수직인 방향으로 연속적으로 형성된 예를 표시하며, 도 1(d)는 노치(12)가 배선의 종방향에 실질적으로 수직인 방향으로 불연속적으로 형성된 예를 표시하며, 도 1(e)는 노치(12)가 배선의 종방향에 대해 예각(45°)을 이루고 연속적으로 형성된 예를 표시하며, 도 1(f)는 노치(12)가 배선의 종방향에 대해 예각(45°)을 이루고 불연속적으로 형성된 예를 표시하며, 따라서 본 발명의 노치를 가진 배선의 구체적인 예를 표시한다.

도 1(g)는 도 1(a) 내지 도 1(f)의 각각에서 화살표로 표시된 방향으로부터본 단면도이다. 도 1(g)에 있어서, 노치의 갭은 "w"로 표시되고, 노치의 두께(상기에서 설명한 기판표면에서 노치바닥까지의 거리)는 "T"로 표시된다.

도 1(a) 내지 1(f)의 어느 배선패턴에서도 노치의 갭("w")는 100㎛이하로서 선택되며, 그 두께는 30㎚ 내지 10㎛의 범위 내에서 선택된다.

다음에, 도 2 내지 도 5(b)를 참조해서 배선기판을 화상형성장치에 적용하는 경우, 즉 전자소스기판으로서 그것을 사용하는 경우를 설명한다. 구체적으로는, 화상형성장치의 배선패턴으로서 기판 상에 하부배선과 상부배선을 형성해서 매트릭스배선을 구성하는 경우를 설명한다.

이들 도면에 있어서, 기판(13) 상에 형성되어 하부배선을 구성하는 배선(11), 및 상기한 바와 같이 배선(11)의 표면에 형성되는 노치(12)가 표시되어 잇다.

또한, 배선(11)용 재료로서 사용되는 감광성전기전도성페이스트(14), 상부배선(17), 배선(11)을 상부배선(17)으로부터 절연하는 절연층(16), 스크린판(18), 노광광(19) 및 마스크(23)가 표시되어 있다.

도 2는 배선(11)의 형성 후의 상태를 표시하며, 도 3(a) 내지 3(d)는 형성스텝(도 2의 3-3선 단면에 대응)을 표시한다. 도 3(a)는 기판(13)상에 감광성전기전도성페이스트의 막형성 후의 3-3단면도이고, 도 3(b)는 노광시의 3-3단면도이고, 도 3(c)는 현상후의 3-3단면도이며, 도 3(d)는 베이킹 후의 3-3단면도이다.

도 4(a) 및 4(b)는 각각 평면도와 도 4(a)의 4B-4B선 단면도이고, 절연층(16)이 형성 후의 상태를 표시한다. 도 5(a) 및 도 5(b)는 각각 평면도와 도 5(a)의 5B-5B선 단면도이고, 상부배선(17)의 형성 후의 상태를 표시한다.

우선, 기판(13) 상에 하부배선(11)을 형성하는 방법을 설명한다.

도 3(a)를 참조하면, 기판(13)으로서 소다석회글라스기판과 석영기판이 준비되고, 감광성전기전도성페이스트(14)의 막이 각 기판(13) 상에 스크린프린팅방법에 의해 형성되었다.

주로 은입자로 이루어진 감광성전기전도성페이스트(14)는 은입자 60 내지 80%와 글라스성분, 감광성재료, 글라스프릿과 용매성분 20 내지 40%를 함유했다.

막은 150메시의 스크린판에 의해 형성되었다. 메시(X)란, 스크린이 1변이 25.4㎜인 정방형 내에, 변당 X스크린구멍을 가진다는 것을 의미한다.

다음에, 감광성전기전도성페이스트(14)를 건조하기 위해서 약 80℃ 내지 150℃에서 건조를 행했다. 건조 후의 막두께는 약 30㎛였다(도 3(a)).

다음에, 도 3(b)를 참조해서 노광스텝을 설명한다.

본 실시예에 있어서, 100㎛의 갭의 2개의 슬릿과 20㎛의 라인폭으로 구성되는 패턴을 가진 마스크(23)를 사용해서 도 1(a)에 표시한 바와같이 300㎛의 폭의배선패턴에 노치(12)를 형성했다.

마스크에는 또한, 도 1(b), 1(c), 1(d), 1(e), 및 1(f)에 표시한 바와같이, 다른 부분에 패턴의 수개의 시험슬릿이 형성되었고, 또한 소망하는 위치에서 노광을 행하도록 위치맞춤되었으며, 이와 같이 해서 감광성전기전도성페이스트(14)는 노광되었다(도3(b)).

이 공정에 있어서는, 도 3(b)에 표시한 바와같이, 감광성전기전도성페이스트(14)는 마스크의 구멍을 개재해서 노광광(레이저광)에 노광되었지만, 노치를 구성하는 부분은 슬릿패턴 때문에 노광되지 않았다.

다음에, 미노광부분의 감광성전기전도성페이스트는 현상에 의해 제거되었다. 노치가 형성되어야 할 영역은 충분히 노광되지 않았으며, 따라서 현상시에 부분적으로 제거되었으며, 이에 의해 노치가 형성되었다(도 3(e)).

다음에, 약 500℃에서 베이킹스텝이 실시되었다. 패턴은 베이킹공정에 의해 일정한 수축을 표시하므로, 280㎛의 배선 폭, 15㎛의 배선높이, 100㎛를 초과하지 않는 노치 사이의 갭 및 10㎛를 초과하지 않는 노치의 두께를 가진 하부배선(11)을 얻을 수 있었다(도 3(d)).

다음에, 도 4(a) 및 도 4(b)에 표시한 바와 같이, 감광성전기전도성절연페이스트가 4개의 층에 도포된 후, 노광되고 현상되어 절연층(16)을 형성했다.

다음에, 스크린프린팅방법에 의해 상부배선(17)이 형성되었다.

스크린프린팅에 있어서, 은입자 60 내지 80%를 함유하는 전기전도성페이스트와 150메시의 스크린판(18)이 사용되었다.

스크린판(18)에는 100㎛의 갭 및 50㎛의 라인폭의 2개의 슬릿으로 구성되는 패턴이 형성되어, 도 1(a)에 표시한 바와 같이 300㎛의 폭의 배선패턴으로 노치를 형성했다. 이 판에는 또한, 도 1(b), 1(c), 1(d), 1(e) 및 1(f)에 표시한 바와 같이, 다른 부분에 패턴의 수개의 시험슬릿이 형성되었으며, 이와 같은 판은 소망하는 위치에서 프린팅을 실시하기 위해 사용되었다.

다음에, 전기전도성페이스트를 건조하기 위해서 약 80℃ 내지 150℃에서 건조를 행했다. 건조후의 막두께는 약 30㎛였다.

스크린프린팅방법에 있어서는, 페이스트가 판의 패턴에서 배출되기 때문에 실제의 프린트잉크는 50㎛정도의 폭의 노치형성슬릿에도 불구하고 프린팅 및 건조시에 잉크흐름에 의해 연속적이 되며, 이에 의해 배선패턴 상에 표면요철을 발생시켜서, 베이킹공정을 통해서 도 5(b)에 표시한 바와같이 노치를 가진 상부배선(17)을 형성했다.

다음에, 약 420℃에서 베이킹 스텝을 실시했다. 패턴은 베이킹공정에 의해 일정한 수축을 표시하므로, 약 280 내지 290㎛의 배선폭, 약 18㎛의 배선높이, 100㎛를 초과하지 않는 노치사이의 갭 및 10㎛를 초과하지 않는 노치의 두께를 가진 상부배선(17)을 얻을 수 있었다.

이와 같이 해서 기판 상에 노치를 가진 하부배선(11)과 층간절연층(16)을 가로 질러서 위치한 노치를 가진 상부배선(17)을 제조해서 매트릭스 배선을 완성시켰다.

본 실시예의 노치를 가진 배선에 의해서 기판의 종류에 관계 없이, 즉 사용된 기판의 어느 것도 층면균열, 단면균열 또는 배선의 박리를 표시하지 않았다.

또한, 도 1(a) 내지 도 1(f)에 표시한 어느 패턴도 마찬가지로 형성할 수 있지만, 측정된 배선저항은 실질적으로 수직인 패턴의 노치패턴에서보다 도 1(a)에 표시한 배선의 종방향을 따른 노치패턴에서 낮으며, 따라서 배선의 저항을 최소화해야 한다는 기본 요건에 대해 유리하다.

(실시예 2)

본 발명은 실시예 1과는 다른 방법으로 기판 상에 배선을 형성하는 경우를 표시한다. 도 6(a) 내지 6(c)는 실시예 2의 배선형성방법의 처리스텝을 표시하며, 이들 도면에는 기판(13), 현상된 패턴(15), 노광광(레이저광)(19), 및 완성된 배선(11)이 표시되어 있다.

다음에, 처리스템을 연속적으로 설명한다. 본 실시예에 있어서, 사용된 재료는 상기 실시예 1의 것과 동일하며, 이 처리는 기본적으로 현상스텝까지 실시예 1의 것과 동일하다. 그러나, 노광스텝에서 사용되는 마스크는 노치패턴을 구성하기 위한 슬릿이 없다. 도 6(a)는 이와같이 현상스텝 후의 상태를 표시한다.

다음에, 도 6(b)에 표시한 바와 같이, 현상된 패턴에 약 10㎛의 스폿을 가진 레이저광으로 조사를 행했다. 이 레이저광조사는 YAG레이저의 제 2조파(파장 532㎚)를 이용해서 약 100㎛의 갭과 약 10㎛의 두께를 가진 노치를 형성하도록 행해졌다.

다음에, 도 6(c)에 표시한 바와같이 실시예 1과 유사한 베이킹조건에서 패턴을 베이킹해서, 노치를 가진 배선을 형성했다. 패턴은 베이킹공정에 의해 일정한수축을 표시하므로, 280㎛의 배선폭, 15㎛의 배선높이, 100㎛를 초과하지 않는 노치 사이의 갭 및 10㎛를 초과하지 않는 노치의 두께를 가진 배선(11)을 얻을 수 있었다.

다음에, 이와 같이 제조된 하부배선 위에 실시예 1과 유사한 처리에 의해 층간절연층 및 노치를 가진 상부배선을 제조함으로써, 매트릭스배선을 완성시켰다.

본 실시예의 방법에서 제조된 배선은 실시예 1과 마찬가지의 효과를 나타냈다. 본 실시예는 또한 노치가 레이저에 의해 형성되기 때문에 임의의 위치(형성위치의 정밀도 개선)에서 임의의 노치패터을 형성할 수 있다는 이점을 제공한다.

또한 다른 방법으로서 배선의 베이킹 후 레이저로 노치를 제조하는 방법을 시도했으며, 이와 같은 방법은 장기간 경과 후에 있어서의 배선의 박리를 억제할 수 있다는 효과를 나타냈다.

(실시예 3)

본 실시예는 실시예 1과 다른 방법으로 기판 상에 배선을 형성하는 경우를 표시한다. 도 7(a) 내지 도 7(c)는 실시예 3의 배선형성방법의 처리스텝을 표시하며, 이들 도면에는 기판(13), 프린트된 패턴(15a), 노광광(레이저광)(19), 및 완성된 배선(11)이 표시되어 있다.

다음에, 처리스텝을 연속해서 설명한다. 본 실시예에 있어서, 실시예 1의 상부배선의 제조에서 사용된 것(스크린프린팅)과 동일한 방법에 의해 기판 상에 프린트패턴(15a)이 프린팅되었다(도 7(a)). 그러나, 프린팅스텝에 사용된 판은 실시예 1의 것과는 달라서 노치패턴이 없었다.

다음에, 도 7(b)에 표시한 바와같이, 프린트패턴을 약 10㎛의 스폿을 가진 레이저광으로 조사했다. 레이저광조사는 YAG레이저의 제 2조파(파장 532㎚)를 이용해서 약 100㎛의 갭과 약 10㎛의 두께를 가진 노치를 형성하도록 행해졌다.

다음에, 도 6(c)에 표시한 바와 같이 실시예 1과 마찬가지의 베이킹조건에서 패턴을 베이킹해서, 노치를 가진 배선을 형성했다. 패턴은 베이킹공정에 의해 일정한 수축을 표시하므로, 280 내지 290㎛의 배선폭, 18㎛의 배선높이, 100㎛를 초과하지 않는 노치 사이의 갭 및 10㎛를 초과하지 않는 노치의 두께를 가진 배선(11)을 얻을 수 있었다.

다음에, 이와같이 제조된 하부배선 위에 실시예 1과 마찬가지의 공정으로 층간절연층과 노치를 가진 상부배선을 제조해서, 매트릭스배선을 완성시켰다.

본 실시예의 방법으로 제조된 배선은 실시예 1과 마찬가지의 효과를 나타냈다. 본 실시예는 또한 노치가 레이저에 의해 형성되기 때문에 임의의 위치(형성위치의 정밀도 개선)에서 임의의 노치패턴을 형성할 수 있다는 이점을 제공한다.

또한, 다른 방법으로서 배선의 베이킹 후 레이저로 노치를 제조하는 방법을 시도했으며, 이러한 방법은 장기간의 경과 후에 있어서의 배선의 박리를 억제할 수 있다는 효과를 나타냈다.

(실시예 4)

본 실시예는 실시예 1과는 다른 방법으로 기판 상에 배선을 형성하는 경우를 표시한다. 도 8 및 9는 실시예 4의 배선형성방법의 처리스텝을 표시하며, 이들 도면에는 기판(13), 얇은 전도막(20), 두꺼운 막배선(21), 및 완성된 배선(11)이표시되어 있다.

다음에, 처리스텝을 연속해서 설명한다. 본 실시예는 기본적으로 실시예 1과 같은 방법으로 기판 상에 하부배선과 상부배선을 제조함으로써 매트릭스배선을 형성해서, 화상형성장치의 배선패턴을 취했다.

본 실시예에 있어서는 상기 실시예 1과는 대조적으로 하부배선의 형성 전에, 도 8및 9에 표시된 바와 같이, 포토리소그래픽 박막에칭방법에 의해 전도성박막(20)을 형성했다.

본 실시예의 전도성박막(20)은 서빙층으로서 Ti를 가진 약 50㎚의 두께의 Pt로 구성되었다. 이후의 스텝은 실시예 1과 바찬가지로 행해져서, 페이스트를 가진 두꺼운 막배선(21)을 형성하고, 전도성박막(20)과 두꺼운 막배선(21)을 일체화함으로써 배선(하부배선)(11)을 완성시켰다. 다음에, 실시예 1과 마찬가지의 공정으로 층간절연층과 노치를 가진 상부배선을 제조함으로써 기판 상에 매트릭스 배선을 완성시켰다.

하부배선에 전도성박막을 포함하는 본 실시예의 방법으로 제조된 매트릭스배선은 실시예 1과 마찬가지의 효과를 나타냈다. 본 실시예는 또한 배선이 노치에 의해 결코 차단되지 않는다는 구체적인 이점을 제공하며, 그 이유는 노치가, 예를 들면 처리 중의 결함에 의해 도 9에 표시한 바와 같이 두꺼운 막배선의 전 두께에 걸쳐서 국부적으로 형성되더라도 전도성박막(20)의 표면에서는 노치가 중단되지 않기 때문이다.

(실시예 5)

도 10(a) 내지 10(f)는 실시예 5의 배선형성방법의 처리스텝을 표시하는 도면이다.

본 실시예에 있어서, 배선의 두께를 더욱 증가시키기 위하여 배선은 복수의 층으로 형성된다.

이들 도면에 있어서, 기판(13), 포토마스크(23'), 노치패턴없는 포토마스크(23), 현상된 패턴(15), 노광광(19), 및 완성된 배선(11)이 표시되어 있다.

다음에, 처리스텝을 연속해서 설명한다. 본 실시에는 기본적으로 실시예 1(감광성 페이스트 이용)과 같은 스텝을 사용하기 때문에 다음 설명에서는 주로 실시예 1과 다른 점에 대해서 설명한다.

그러나, 본 실시예에 있어서, 배선을 2개의 층으로 형성하기 위해서 막형성스텝(도 10(a)), 노광스텝(도 10(b)), 막형성스텝(도 10(c)) 및 노광스텝(도 10(d))을 연속해서 실시한 후, 현상스텝(도 10(e)) 및 베이킹스텝(도 10(f))을 실시해서 두꺼운 막배선을 형성한다.

본 실시예에 있어서, 제 1막형성스텝(도 10(a))이 325메시의 스크린판에 의해 실시되어 14㎛의 건조된 막두께를 얻고, 계속되는 노광스텝(도 10(b))이 노치패턴 없는 포토마스크(23)에 의해 실시되었다.

다음에, 제 2막형성스텝(도 10(c))이 325메시의 스크린판에 의해 실시되어 22㎛의 추가의 건조된 막두께 또는 36㎛의 전체 두께를 얻고, 계속되는 노광스텝(도 10(d))이 노치패턴을 가진 포토마스크(23')에 의해 실시되었다.

이후의 현상 및 베이킹스텝을 통하여 7㎛의 노치두께를 가진 18(=7+11)㎛의 최종 막두께를 지닌 노치를 구비한 배선을 얻었다.

패턴은 베이킹공정에 의해 일정한 수축을 표시하므로, 280㎛의 배선폭, 18㎛의 배선높이, 100㎛를 초과하지 않는 노치 사이의 갭 및 10㎛를 초과하지 않는 노치 두께를 가진 배선(11)을 얻을 수 있었다.

다음에, 이와 같이 제조된 하부배선 위에 실시예 1과 마찬가지의 공정으로 층간절연층 및 노치를 가진 상부배선을 제조함으로써 매트릭스배선을 완성시켰다.

본 실시예의 방법에 의해 기판 내의 균열의 발생 없이 또는 배선의 박리 없이 큰 막두께의 배선을 형성할 수 있다.

(실시예 6)

도 11(a) 내지 11(f)는 실시예 6의 배선형성방법의 처리스텝을 표시하는 도면이다.

이들 도면에 있어서, 기판(13), 포토마스크(23), 현상된 패턴(15), 노광광(19) 및 완성된 배선(11)이 표시되어 있다.

다음에, 처리스텝을 연속해서 설명한다. 본 실시예는 기본적으로 실시예 1 및 5(감광성페이스트 이용)와 같은 스텝을 사용하기 때문에 다음 설명에서는 주로 실시예 1 및 5와 다른 점에 대해서 설명한다.

실시예 5에서와 같이, 배선을 2개의 층으로 형성하기 위하여 막형성스텝(도11(a)), 노광스텝(도 11(b)), 막형성스텝(도 11(c)) 및 노광스텝(도 11(d))을 연속해서 실시한 후, 현상스텝(도 11(e)) 및 베이킹스텝(도 11(f))을 실시해서 두꺼운 막배선을 형성했다.

본 실시예에 있어서, 제 1막형성스텝(도 11(a))이 200메시의 스크린판에 의해 실시되어 22㎛의 건조된 막두께를 얻고, 계속되는 노광스텝(도 11(b))이 실시예 1과 마찬가지로 노치패턴을 가진 포토마스크(23)에 의해 실시되었다.

이 공정에 있어서, 노광된 물건과 포토마스크 사이의 거리(이하, "노광갭"이라 함)는 작은 라인폭의 노치패턴이 노광된 물건의 바닥까지 용해되지 않도록 약 300㎛로 선택되었다.

다음에, 제 2막형성스텝(도 11(c))이 200메시의 스크린판에 의해 실시되어 22㎛의 추가의 건조된 막두께 또는 44㎛의 전체두께를 얻고, 계속되는 노광스텝(도 11(d))이 실시예 1과 마찬가지로 노치패턴을 가진 포토마스크(23')에 의해 실시되었다.

이 스텝에서 노광갭은 제 1층의 갭보다 작게 선택되었고, 이 스텝은 노광된 물건의 바닥까지의 용해를 달성하도록 접촉노광에 가까운 상태에서 실시되었다.

이후의 현상 및 베이킹스텝을 통해서 약 7㎛의 노치두께를 가진 22(=11+11)㎛의 최종막두께를 지닌, 노치를 구비한 배선이 얻어졌으며, 여기서 노치는 제 1노광스텝에서의 큰 노광갭 때문에 미용해패턴으로서 형성되었다.

패턴은 베이킹공정에 의해 일정한 수축을 표시하므로, 280㎛의 배선폭, 22㎛배선높이, 100㎛를 초과하지 않는 노치 사이의 갭 및 10㎛를 초과하지 않는 노치의두께를 가진 배선을 얻을 수 있었다.

다음에, 이와 같이 제조된 하부배선 위에 실시예 1과 마찬가지의 공정으로 층간절연층과 노치를 가진 상부배선이 제조됨으로써, 매트릭스배선을 완성시켰다.

본 실시예의 방법에 의해 기판 내의 균열의 발생 또는 배선의 박리 없이 큰 막두께의 배선을 형성할 수 있다.

(실시예 7)

도 12(a) 내지 12(l)은 실시예 7의 배선형성방법의 처리스텝을 표시하는 도면이다.

본 실시예에 있어서, 배선의 두께를 더욱 증가시키기 위하여 배선은 복수의 층(구체적으로는, 4개의 층)으로 형성된다.

이들 도면에 있어서, 기판(13), 포토마스크(23), 현상된 패턴(15), 베이킹 후 배선(31), 및 완성된 배선(11)이 표시되어 있다.

다음에, 처리스텝을 연속해서 설명한다. 본 실시에는 기본적으로 실시예 1, 5 및 6(감광성페이스트 이용)과 같은 스텝을 사용하기 때문에 다음 설명에서는 주로 실시예 1, 5 및 6과 다른 점에 대해서 설명한다.

본 실시예에 있어서, 배선을 4개의 층으로 형성하기 위해서 막형성스텝(도 12(a)), 노광스텝(도 12(b)), 막형성스텝(도 12(c)) 및 노광스텝(도 12(d))을 연속해서 실시한 후, 현상스텝(도 12(e)) 및 베이킹스텝(도 12(f))을 실시했다. 다음에, 막형성스텝(도 12(g)), 노광스텝(도 12(h)), 막형성스텝(도 12(i)) 및 노광스텝(도 12(j))을 실시한 후, 현상스텝(도 12(k)) 및 베이킹스텝(도 12(l))을 실시했다. 이와 같이 해서 실시예 5 또는 6보다 두꺼운 배선을 형성했다.

본 실시예에 있어서, 제 1막형성스텝(도 12(a))이 325메시의 스크린판에 의해 실시되어 14㎛의 건조된 막두께를 얻고, 계속되는 노광스텝(도 12(b))이 노치패턴 없는 포토마스크(도시생략)(실시예 5의 포토마스크(23)와 유사)에 의해 실시되었다.

다음에, 제 2막형성스텝(도 12(c))이 325메시의 스크린판에 의해 실시되어 14㎛의 추가의 건조된 막두께 또는 28㎛의 전체 두께를 얻고, 계속되는 노광스텝(도 12(d))이 노치패턴없는 포토마스크(도시생략)(실시예 5의 포토마스크(23)와 유사)에 실시되었다.

다음에, 14(=7+7)㎛의 베이킹 후 최종막두께를 얻기 위하여 현상 및 베이킹스텝이 실시되었다.

다음에, 제 3막형성스텝(도 12(g))이 325메시의 스크린판에 의해 실시되어, 제 1 및 제 2층의 베이킹된 막 위에 14㎛의 건조된 막두께를 얻고, 계속되는 노광스텝(도 12(h))이 노치패턴을 가진 포토마스크(도시생략)(실시예 5의 포토마스크(23)와 유사)에 의해 실시되었다.

다음에, 제 4 막형성스텝(도 12(i))이 325메시의 스크린판에 의해 실시되어, 제 1 및 제 2층의 베이킹된 막 위에 14㎛의 추가의 건조된 막두께 또는 28㎛의 전체 두께를 얻고, 계속되는 노광스텝(도 12(g))이 노치패턴을 가진 포토마스크(도시생략)(실시예 5의 포토마스크(23')와 유사)에 실시되었다.

다음에, 현상 및 베이킹스텝(도 12(k)) 및 12(l))이 실시되어 28(=7+7+7+7)㎛의 베이킹 후의 최종 막두께를 얻었다.

본 실시예에 있어서, 노치의 두께는 노치패턴을 가진 마스크에 의해 형성된 제 3층과 노치패턴없는 마스크에 의해 형성된 제 2층 사이의 계면에서 결정되며, 약 14㎛의 노치의 두께를 가진 배선을 형성할 수 있었다.

패턴은 베이킹공정에 의해 일정한 수축을 표시하므로, 280㎛의 배선폭, 22㎛의 배선높이, 100㎛를 초과하지 않는 노치 사이의 갭 및 15㎛를 초과하지 않는 두께를 가진 배선(11)을 얻을 수 있었다.

다음에, 이와 같이 제조된 하부배선 위에 실시예 1과 마찬가지의 공정으로 층간절연층과 노치를 가진 상부배선을 제조함으로써, 매트릭스배선을 완성시켰다.

특히, 막두께는 단일막형성으로 비교적 제한된 막두께를 제공하는 325메시의 스크린판을 사용하는 복수의 층을 가진 막형성에 의해 증가되기 때문에 기판 내의 균열 형성은, 동일한 막두께가 200 또는 150메시의 스크린판에 의한 가진 작은 수의 막형성에 의해 형성되는 경우에 비해서 비교적 큰 막두께에서도 감소되므로, 균열 발생은 본 실시예와 같이 14㎛의 노치의 두께에서도 실질적으로 제로(0)가 된다.

이와 같은 결과는 베이킹스텝에서의 배선의 작은 체적으로 인해 베이킹시의 수축으로부터 초래되는 작은 변형에너지에 기인하는 것일 것이다.

(실시예 8)

다음에, 상기한 배선기판을 화상표시장치에 적용한 예를 설명한다. 실시예 8에 있어서, 전자소스기판과 표면전도성전자방출소자를 이용하는 화상표시장치를 제조했다.

본 실시예의 배선에는, 도 1(a)에 개략적으로 표시한 바와 같이, 배선의 종방향과 실질적으로 평행한 라인형상의 노치가 형성되어 있으며, 상기 도 1(a)에는 노치(12), 배선(11) 및 기판(13)이 표시되어 있다. 도 1(g)는 도 1(a)에서 화살표로 표시한 부분의 개략단면도이다. 도 1(g)에 있어서, (W)는 노치의 갭을 표시하고, (T)는 노치의 두께(기판의 표면으로부터 노치의 바닥까지의 거리)를 표시한다.

노치는, 갭(W)이 100㎛를 초과하지 않고, 두께가 30㎚ 내지 10㎛의 범위 밖에 있도록 제조되었다.

다음에, 도 3(a) 내지 3(d), 16(a), 16(b), 17(a), 17(b), 18(b) 및 19를 참조해서 본 실시예의 전자소스기판과 화상형성장치를 제조하는 공정을 설명한다.

(스텝 1)

도 16(a)에 표시한 바와 같이, 충분히 세정된 글라스기판(B) 위에 한 쌍의 전극(2,3)이 X방향으로 1000세트, Y방향으로 5000세트 형성되었다.

그러나, 도 16(a) 내지 18(b)에 있어서, 단순화를 위해서 전자방출소자가 9 유닛만, 즉 X방향으로 3유닛, Y방향으로 3유닛이 예시되어 있다.

본 실시예에 있어서, 전극(2,3)은 백금으로 구성되어 있다. 이 전극(2,3)은 그들 사이에 20㎛의 갭을 가지고 포토리소그래픽방법으로 제조되었다.

(스텝 2)

전극(2,3)을 가진 배판을 구성하는 기판(13) 또는 (200)의 전 표면에 실시예 1과 마찬가지로 감광성페이스트를 피복하고 건조해서 감광성전기전도성페이스트의 층(감광성전기전도성페이스트(14))을 형성했다(도 3(a)참조).

본 실시예에 사용된 감광성전기전도성페이스트는 실시예 1의 것과 유사하고, 전도성재료로서의 은입자, 자외광과의 반응에 의해 경화되는 감광성유기재료를 구성하는 아크릴수지, 글라스필러 등을 함유했다.

(스텝 3)

다음에, 실시예 1과 같이, 건조층(감광성전기전도성페이스트(14))에 복수의 줄무늬구멍을 차광마스크(23)를 개재해서 자외노광광을 조사(노광)했다(도 3(b)참조).

(스텝 4)

다음에, 배판을 구성하는 기판(13)을 유기용매로 세정해서 감광성전지전도성 페이스트층(14)의 미노광부를 제거(현상)함으로써 현상된 패턴을 형성했다(도 3(c)참조). 현상된 패턴은 도 3(c)에 표시한 바와 같이 형성된 노치를 가졌다.

(스텝 5)

다음에, 이 배판을 베이킹해서 5000개의 하부배선(11)을 형성했고, 그 각각은, 도 3(d) 및 16(b)에 표시한 바와 같이, 복수의 노치(12)를 가졌다. 이 스텝에 있어서, 열방향의 배선(하부배선)(11)은 전극(3)의 일부를 덮음으로써, 전극(3)과 열배선(6)의 전기적 접속을 달성했다. 하부배선(11)은 15㎛의 높이, 노치 사이의 40㎛의 갭(W) 및 6㎛의 노치의 두께(T)를 가졌다.

(스텝 6)

다음에, 글라스입자와 바인더를 함유하는 절연페이스트를 이미 형성된 행배선(11)과 다음 스텝에서 형성되는 열배선(상부배선)(17)의 각 교차점에서 스크린프린팅방법으로서 피복하고 베이킹해서 절연층(16)을 형성했다(도 17(a)).

(스텝 7)

다음에, 은입자 및 글라스바인더를 함유하는 페이스트를 실시예 1에서와 같이 스크린프린팅방법에 의해 라인패턴으로 피복하고 베이킹해서 각기 복수의 노치(12)를 가진 1000개의 열배선(17)을 형성했다(도 17(b)), 이 스텝에 있어서 열배선(17)은 전극(2)의 일부를 덮음으로써 전극(2)과 열배선(17)사이의 접속을 형성했다.

스텝 7의 스크린프린팅은 150메시의 스크린판(18)에 의해 행해졌다(도 3(c)참조). 스크린판(18)에는 노치를 형성하는 패턴으로서 100㎛의 갭의 2개의 슬릿이 형성되어 있다.

이와 같이 해서 기판(B)위에, 노치를 가진 하부배선(11), 절연층(16) 및 노치를 가진 상부배선(17)을 제조해서 매트릭스배선을 구성했다.

(스텝 8)

다음에, Pd를 함유하는 수용액(이하, 잉크라 함)을 모든 전극(2)와 (3) 사이의 갭에 도포하고, 350℃의 공기 속에서 베이킹해서 Pd0로 구성되는 전자방출전기전도성막(7)을 형성했다(도 18(a)).

본 실시예에 있어서, 상기한 잉크를 잉크제트방법의 하나인 피에조형의 잉크제트장치로 도포했다. 또한, 본 실시예는 Pd함유잉크로서 유기Pd화합물 0.15%, 이소프로필알콜 15%, 에틸렌글리콜 1% 및 폴리비닐알콜 0.05%를 함유하는 수용액을 사용했다.

상기 스텝을 통해서, 형성 전의 전자소스기판(배판)을 제조했다.

(스텝 9)

전 스텝에서 제조된, 형성전의 전자소스기판을 진공실에 넣고, 이 진공실의 내부를 10^-4㎩의 압력까지 배기한 후, 행배선(6)을 0V에서 유지하는 "형성스텝"을 실시하고, 수소의 도입하에서 펄스전압을 열배선(4)에 연속적으로 인가함으로써, 각 전자방출전도막(7)에 전류를 발생시키고 그 일부에 갭을 형성했다.

형성스텝에 있어서, 5V의 일정한 전압펄스를 반복적으로 인가했다.

전압은 1msec의 펄스폭과 10msec의 펄스간격을 가진 삼각파형을 가졌다. 전기형성공정은 전자방출전도막(7)의 저항이 1㏁에 도달했을 때 종료되었다.

(스텝 10)

형성스텝 후의 장치에 활성화스텝을 실시했다.

더 구체적으로는, 진공실의 내부를 10^-6㎩의 압력까지 배기한 후, 행배선(6)을 0V에서 유지하고, 1.3×10^-4㎩의 압력을 가진 벤조니트릴의 도입하에서 펄스전압을열배선(4)에 연속적으로 인가함으로써 "활성화 스텝"을 실시했다. 이 스텝은 형성스텝에 의해 형성된 전자방출전도막(7)의 갭과 이 갭 근방의 막 위에 탄소막을형성함으로써, 전자방출영역(8)을 형성했다(도 18(b)).

이 활성화스텝에 있어서, 15V의 펄스높이, 1msec의 펄스폭 및 10msec의 펄스간격을 가진 직사각형펄스전압이 인가되었다.

상기 스텝을 통해서, 복수의 전자방출소자를 가진 전자소스기판(배판)을 제조했다.

이와 같은 전자소스기판의 전기특성의 평가에 의해 하부배선(11)과 상부배선(17) 사이의 절연성이 충분하다는 것이 입증되었다.

다음에, 도 19에 표시한 면판(86)을 제조하는 방법을 설명한다.

(스텝 11)

우선, 배판용 기판(13)과 동일한 재료로 이루어진 면판기판(83)을 충분히 세정하고 건조시켰다. 다음에, 포토리소그래픽공정에 의해 기판(83)상에 블랙부재를 형성했다.

이 블랙부재를 각 색의 형광물질이 위치한 부분에 대응하는 구멍을 가지도록 격자식으로 형성했다. 이 블랙부재는 행배선(6)과 동일한 Y방향의 피치를 가지며, 또한 열배선(4)과 동일한 X방향의 피치를 가진다.

(스텝 12)

블랙부재의 구멍에 스크린프린팅방법에 의해 적, 청, 녹색의 형광체를 형성했다.

(스텝 13)

블랙부재 및 형광체 위에 유기용매를 사용한 폴리메타크릴레이트 수지의 용액을 스크린프린팅방법에 의해 피복해서 건조시킴으로써 막층을 형성했다.

(스텝 14)

이 막층 위에 기화에 의해 Al층을 형성했다.

(스텝 15)

다음에, 면판(86)을 가열해서 형광페이스트와 막층에 함유된 수지를 제거함으로써, 면판(86)을 얻었으며, 이 면판에는 형광체와 블랙부재로 구성되는 형광층인 화상형성부재(84)와 금속백(85)이 기판(83) 위에 형성되어 있다.

(스텝 16)

상기 스텝에 의해 형성된 배판의 기판(200)과 면판(86) 사이에는 스페이서(도시생략)와 접합부재를 미리 구비한 외부프레임(82)이 위치하고 있다.

다음에, 면판(86)과 배판의 기판(200)을 충분히 위치 맞춤한 후, 진공에서 열과 압력을 가해서 접합부재를 연화시킴으로써 구성부재를 결합했다. 이와 같은 스텝은, 도 19에 표시한 바와 같이, 내부가 고진공으로 유지된 화상형성장치를 구성하는 엔빌로프(디스플레이 패널)(88)를 제공했다.

이와 같이 해서 얻어진 디스플레이 패널(88)의 내부로부터 인출된 배선(11), (17)의 단부에는 플렉시블 케이블을 개재해서 구동회로가 접속되었으며, 라인-시퀀셜주사에 의해 동화상이 표시되었다.

디스플레이 패널(88)에 의한 이와 같은 동화상 디스플레이에 있어서, 장기간에 걸쳐서 매우 높은 명석도 및 고휘도의 화상이 얻어졌다. 또한, 플렉시블 케이블과 상부배선(17) 및 하부배선(11)의 선단부와의 접속시에 배선에 어떠한 결함도발생하지 않았다. 또한, 방전현상에 기인한다고 생각되는 어떠한 화소결함도 발생하지 않았다.

상기 설명한 바와 같이, 위에서 설명한 배선기판의 사용에 의해 배선의 단부균열, 측면균열 및 박리의 발생을 억제할 수 있었다.

따라서, 배선의 선단부에서, 연속적인 장착동작시에 플렉시블 회로보드 또는 탭을 배선과 함께 박리에 의해 장착할 수 없다는 결점과, 또는 다른 부분에서, 배선의 단부가 더 이상 구부러지지 않고 또한 배선이 더 이상 결손되거나 떨어지지 않기 때문에 다른 부분과의 단락을 피할 수 있다는 결점과, 또한 위치맞춤마크 등의 마커의 형상의 불안정성도 피할 수 있다는 결점을 방지할 수 있다. 또한, 기판의 단부와 떨어진 부분에서도 배선은 박리되지 않으며, 또한 기판이 더 이상 균열을 발생하지 않기 때문에 기판으로부터 떠 있게 됨으로써, 제품의 신뢰성이 현저하게 향상된다.

(실시예 9)

상기 실시예에 있어서는, 배선의 거의 전 영역에 길이방향으로 오목부가 형성되어있다. 본 실시예에 있어서는, 배선의 일부에만 길이방향으로, 특히 단부에 길이방향으로 오목부가 형성되어 있다.

도 20은 이와 같은 구성의 일례를 표시한다.

도 20에 있어서, 기판(13), 배선(11), 및 노치(12)가 표시되어 있다. 저항을 감소시키기 위해서 배선(11)을 중앙부보다 단부(배선의 선단부)근방에서 더 넓게 했다. 중앙부에서의 배선(11)의 폭은 90㎛이고, 양쪽에서 45°의 각도를 이루면서 뻗어서 단부에서 300㎛에 도달한다. 단부의 근방을 제외하고는 오목부는 형성되어 있지 않으며, 그 이유는 배선이 좁고 적어서 박리가 발생하기 쉽기 때문이다. 단부의 근방에 3개의 노치가 형성되어 있어 단부의 폭을 똑같이 분할하도록 되어 있다. 배선은, 노치부를 제외하고 18㎛의 두께와, 노치부에서 7㎛의 두께를 가진다.

이 실시예에 표시한 바와 같이, 오목부는 필요한 위치에만 적절히 위치할 수 있다.

(다른 실시예)

상기에 있어서 기판 상에 배선을 형성하는 예를 설명했지만, 본 발명은 기판 상에 형성하는 리브 등의 다른 형태에 적용할 수도 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 미세라인의 표면에 내부응력을 분산시키는 오목부를 형성함으로써 기판내의 균열 또는 미세라인의 박리의 발생을 억제할 수 있다.

Claims

미세라인을 가진 기판에 있어서, 상기 미세라인은 이 미세라인의 길이방향의 적어도 일부에 200㎛를 초과하지 않는 간격으로 배치된 복수의 오목부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판.
제 1항에 있어서, 상기 복수의 오목부는 상기 미세라인의 길이방향과 교차하는 방향으로 배치되는 것을 특징으로 하는 기판.
제 1항에 있어서, 상기 미세라인의 단부와 상기 단부에 인접한 오목부 사이의 거리는, 상기 복수의 오목부를 통과하고 상기 미세라인의 길이방향에 수직인 방향으로 200㎛를 초과하지 않는 것을 특징으로 하는 기판.
제 1항에 있어서, 상기 오목부는 15㎛를 초과하지 않는 두께를 가진 것을 특징으로 하는 기판.
제 1항에 있어서, 상기 오목부는 상기 미세라인의 길이방향으로 뻗은 홈인 것을 특징으로 하는 기판.
제 1항에 있어서, 상기 미세라인은 배선인 것을 특징으로 하는 기판.
제 1항에 있어서, 상기 오목부는 상기 미세라인의 길이방향과 교차하는 방향으로 이 미세라인의 측단부로부터 그의 다른 측단부까지 뻗지 않은 것을 특징으로 하는 기판.
제 1항에 있어서, 상기 미세라인은, 기판에 페이스트형재료를 공급한 후, 상기 재료를 가열함으로써 얻어지는 것을 특징으로 하는 기판.
미세라인을 가진 기판에 있어서, 상기 미세라인은 이 미세라인의 적어도 일부에 오목부를 포함하고 또한 상기 오목부를 통과하고 이 미세라인의 길이방향에 수직인 방향으로 적어도 200㎛와 같은 폭을 가지는 것을 특징으로 하는 기판.
미세라인을 가진 기판에 있어서, 상기 미세라인은 이 미세라인의 길이방향의 적어도 일부에 이 미세라인의 길이방향과 교차하는 방향으로 배치된 복수의 오목부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판.
제 1항 내지 제 10항 중의 어느 한 항에 의한 기판과 전자방출소자를 포함하는 전자소스에 있어서, 상기 미세라인은 상기 전자방출소자를 구동하는 배선으로서 사용되는 것을 특징으로 하는 전자소스.
제 1항 내지 제 10항 중의 어느 한 항에 의한 기판, 전자방출소자 및 이 전자방출소자에 의해 방출된 전자에 의해 광을 방출하는 형광체를 포함하는 화상표시장치에 있어서, 상기 미세라인은 상기 전자방출소자를 구동하는 배선으로서 사용되는 것을 특징으로 하는 기판.