KR20030083582A - 제막 방법, 제막 장치, 디바이스, 디바이스의 제조 방법,및 전자 기기 - Google Patents

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KR20030083582A
KR20030083582A KR10-2003-0023268A KR20030023268A KR20030083582A KR 20030083582 A KR20030083582 A KR 20030083582A KR 20030023268 A KR20030023268 A KR 20030023268A KR 20030083582 A KR20030083582 A KR 20030083582A
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film
nozzle
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KR10-2003-0023268A
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고야마미노루
히라이도시미츠
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세이코 엡슨 가부시키가이샤
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Abstract

기판(S) 상에 복수의 단위 영역(비트) B을 설정한다. 액상체로 이루어진 액적은 기판(S) 상에 막을 형성하도록 액적 토출 헤드(34)로부터 단위 영역에 토출된다. 제 1 패턴은 액적 토출 헤드(34)에 형성된 노즐 N 중 제 1 노즐군 Na에 의해 형성된다. 제 2 패턴은 제 1 노즐군 Na와 다른 제 2 노즐군 Nb에 의해 형성된다. 이것에 의해, 안정한 토출 동작을 유지하여 다른 특성을 갖는 패턴이 액적 토출 장치를 사용하여 기판 상에 형성될 때, 양호한 정밀도로 패턴을 형성할 수 있다.

Description

제막 방법, 제막 장치, 디바이스, 디바이스의 제조 방법, 및 전자 기기{LAYER FORMING METHOD, LAYER FORMING APPARATUS, DEVICE, MANUFACTURING METHOD FOR DEVICE, AND ELECTRONIC APPARATUS}
본 발명은 액적(liquid drop) 토출 장치를 사용한 제막(layer forming) 방법, 제막 장치, 디바이스, 이 디바이스의 제조 방법 및 전자 기기에 관한 것이다.
종래, 반도체 집적 회로용의 미세 배선 패턴을 제조하기 위해서 통상 포토리소그라피법이 사용되었다. 최근, 액적 토출 방식을 사용한 방법이 개시되어 있다. 이 방법에 따르면, 패턴 형성 재료를 포함한 액상체를 액적 토출 헤드로부터 기판 상에 토출함으로써, 패턴 형성면 상에 패턴 형성 재료를 배치하여 배선 패턴을 형성한다. 이 기술은 소량 다종 생산에 매우 적합한 것으로 인식되고 있다(일본 미심사 특허출원, 최초 공개, 특개평 11-274671호 공보, 및 일본 미심사 특허출원, 최초 공개, 특개 2000-216330호 공보 참조)
여기서, 디바이스에 배선 패턴이 형성될 때에는, 예를 들면, 직선 패턴과 이 직선 패턴에 경사진 경사선 패턴이 혼재하고 있는 경우나, 또는 다른 선폭을 갖는 배선 패턴이 혼재하는 경우가 있다. 그러나, 이들 다른 배선 패턴을 액적 토출 장치에 의해 동일 토출 조건 하에서 형성하도록 하면, 소망하는 패턴 정밀도가 얻어질 수 없는 경우가 종종 있다.
예를 들면, 직선 패턴과 경사선 패턴이 혼재하는 배선 패턴을 동일한 크기의 액적을 토출하는 동일 토출 조건 하에서 형성하면, 특히 경사선 패턴에서는 토출한 액적 간격이 연속하지 않고, 이것에 의해 얻어진 배선 패턴이 도통 불량을 일으킬 수 있다. 그 결과, 디바이스 성능이 저하해 버린다는 문제가 생길 우려가 있다.
본 발명은 상기한 문제점들을 감안하여 이루어진 것으로서, 본 발명의 목적은 액적 토출 장치를 이용하여 기판 상에 다른 패턴이 혼재하도록 패턴을 형성할 때에, 안정한 토출 동작을 유지하여 소망하는 정밀도로 패턴을 형성할 수 있는 제막 장치 및 방법을 제공하는데 있다. 본 발명의 다른 목적은 상기 제품에 의해 제조된 막을 사용하는 디바이스 및 전자 기기를 제공하는데 있다.
도 1은 본 발명에 따른 제막 장치의 일례의 개략적인 구조를 나타내는 사시도.
도 2의 (a) 및 도 2의 (b)는 액적 토출 헤드의 개략적인 구조를 나타내는 도면으로서, 도 2의 (a)는 액적 토출 헤드의 주요부를 나타내는 사시도이고, 도 2의 (b)는 액적 토출 헤드의 주요부 측단면도.
도 3은 액적 토출 헤드에서의 노즐의 배치를 설명하기 위한 액적 토출 헤드의 저면도.
도 4는 본 발명의 제막 방법이 적용되는 플라즈마 표시 장치의 블록도.
도 5는 배선 패턴의 일례를 나타내는 도면.
도 6의 (a) 내지 도 6의 (c)는 도 5에 나타낸 배선 패턴을 형성하기 위한 공정을 나타내는 도면.
도 7의 (a) 및 도 7의 (b)는 본 발명에 따른 다른 제막 방법에서의 형성 공정을 나타내는 도면.
도 8의 (a) 및 도 8의 (b)는 본 발명에 따른 제막 방법이 적용되는 액정 표시 장치를 나타내는 도면으로서, 도 8의 (a)는 화상 표시 영역의 등가 회로이고, 도 8의 (b)는 각 화소의 개략적인 구조를 설명하기 위한 확대도.
도 9의 (a) 내지 도 9의 (c)는 본 발명에 따른 제막 방법이 적용되는 전계 방출 표시 장치를 나타내는 도면으로서, 도 9의 (a)는 전자 방전 장치의 개략 구성도이고, 도 9의 (b)는 구동 회로를 나타내는 도면이고, 도 9의 (c)는 전자 방전 장치의 주요부를 나타내는 사시도.
도 10의 (a) 내지 도 10의 (c)는 전자 기기의 예를 나타내는 도면으로서, 도 10의 (a)는 휴대 전화에 적용한 본 발명의 일례의 사시도이고, 도 10의 (b)는 정보 처리 장치에 적용한 본 발명의 일례의 사시도이고, 도 10의 (c)는 전자 시계형 기기에 적용한 본 발명의 일례의 사시도.
※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※
30제막 장치
34, 34'액적 토출 헤드
40제어부
60배선 패턴
61직선 패턴
62경사선 패턴
S기판
N노즐
Na주 노즐(제 1 노즐)
Nb부 노즐(제 2 노즐)
B비트(단위 영역)
M비트 맵
L라인(경계부)
C교점(경계부)
NP피치 폭(서로 인접한 노즐의 간격)
BP중심간 거리(서로 인접한 단위 영역의 중심간 거리)
상기한 문제점들을 해결하기 위하여, 기판 상에 복수의 단위 영역을 설정하고, 단위 영역에 대하여 액적 토출 헤드로부터 액상체로 이루어진 액적을 토출하고, 기판 상에 막을 형성하는 제막 방법은, 바람직하게 액적 토출 헤드에 형성되는 제 1 노즐군에 의해 제 1 패턴을 형성하는 단계, 및 제 1 노즐군과 다른 제 2 노즐군에 의해 제 2 패턴을 형성하는 단계를 포함한다.
상기 제막 방법에 따르면, 제 1 패턴은 제 1 노즐군에 의해 형성되고, 제 2 패턴은 제 1 노즐군과 다른 제 2 노즐군에 의해 형성된다. 따라서, 예를 들어 제 1 노즐군에 의해 직선 패턴 및 경사선 패턴을 형성하고, 이 경사선 패턴에서 단위 영역에만 액적을 토출할 때, 액적간의 간격이 불충분하더라도, 제 2 노즐군에 의해 단위 영역의 경계부로의 액적의 토출을, 상기 제 1 노즐군에 의해 토출된 액적으로 형성된 경사 패턴에서의 액적간에 행함으로써, 액적간의 간격이 경사 패턴으로 연속적으로 형성된다.
또한, 본 발명의 제막 방법에서는, 액적이 제 1 노즐군에 의해 단위 영역에 토출되고, 액적이 제 2 노즐군에 의해 단위 영역의 경계부에 토출되는 것이 바람직하다.
이것에 의해, 막(패턴)은 연속한 액적에 의해 형성되므로, 얻어진 막(패턴)은 양호한 연속성을 갖는다.
또한, 본 발명에 따른 제막 방법에서는, 액상체가 도전성 재료를 함유하는 것이 바람직하다.
이것에 의해, 배선 패턴 등의 도전성 막을 형성할 수 있다. 따라서, 단선에 자유로운 양호한 연속성을 갖는 배선 패턴을 형성할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 제막 방법에서는, 제 1 노즐군 및 제 2 노즐군이 액적 토출 헤드에 교호 방식(stagger manner)으로 배치되는 것이 바람직하다.
제 1 노즐군 내의 노즐들간의 간격을 인접 단위 영역간의 간격에 대응시킬 때, 액적 토출 헤드는 경사지게 한다. 이것은 통상 제 1 노즐군 내의 노즐들간의간격쪽이 넓어서, 제 1 노즐군 내의 노즐들간의 간격이 외관상 좁은 것이 바람직하기 때문이다. 이 경우, 제 1 노즐군과 제 2 노즐군이 교호 방식으로 배치되면, 제 1 노즐군 내의 노즐들간의 간격이 원래 좁기 때문에, 비교적 작은 경사각의 액적 토출 헤드를 사용할 수 있다.
본 발명에 따른 제막 방법에서는, 노즐들간의 간격이 액적 토출 헤드의 단위 영역간의 간격에 따라 결정되는 것이 바람직하다.
본 발명의 제막 방법에 따르면, 액적 토출 헤드의 경사각 θ를 제어하지 않고 액적을 토출시킬 수 있다. 따라서, 제막 장치 내의 소정의 액적 토출 헤드로부터 액적을 토출하기 때문에, 제막 장치에 경사각 제어 장치가 필요없게 된다. 이와 같이, 경사각 제어 장치가 필요없으므로, 제막 장치의 비용을 절감할 수 있다.
본 발명에 따라, 기판 상에 복수의 단위 영역을 설정하고, 단위 영역에 대하여 액적 토출 헤드로부터 액상체로 이루어진 액적을 토출하고, 상기 기판 상에 막을 형성하는 제막 장치에서는, 이 제막 장치가 액적 토출 헤드에 형성된 노즐들 중 제 1 노즐군에 의해 제 1 패턴을 형성하고, 제 1 노즐군과 다른 제 2 노즐군에 의해 제 2 패턴을 형성하는 액적 토출 헤드의 토출 동작을 제어하는 제어부를 구비하는 것이 바람직하다.
상기 제막 장치는, 제 1 패턴이 제 1 노즐군에 의해 형성되고, 제 2 패턴이 제 1 노즐군과 다른 제 2 노즐군에 의해 형성되는 액적 토출 헤드의 토출 동작을 제어하는 제어부를 구비한다. 따라서, 예를 들어 제 1 노즐군에 의해 직선 패턴 및 경사선 패턴을 형성하고, 이 경사선 패턴에서 단위 영역에만 액적을 토출할 때,액적간의 간격이 불충분하더라도, 제 2 노즐군에 의해 단위 영역의 경계부로의 액적의 토출을, 상기 제 1 노즐군에 의해 토출된 액적으로 형성된 경사선 패턴에서의 액적간에 행함으로써, 액적간의 간격이 경사선 패턴으로 연속적으로 형성된다.
또한, 본 발명에 따른 제막 장치에서는, 액적 토출 장치가 액적 토출 헤드의 경사각을 제어하는 경사각 제어 장치를 구비하는 것이 바람직하다.
이것에 의해, 액적 토출 헤드의 경사각은 경사각 제어 장치에 의해 제어되므로, 노즐간의 간격을 인접 단위 영역간의 간격에 용이하게 대응시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 제막 장치에서는, 액적 토출 장치가 액적 토출 헤드 내의 노즐들로부터의 액적 토출량을 조정하기 위한 토출량 조정부를 구비하는 것이 바람직하다.
이것에 의해, 액적 토출 헤드 상의 각 노즐로부터의 액적의 토출량은 토출량 조정부에 의해 조정되므로, 형성되는 막의 두께나 패턴의 폭을 조정할 수 있다. 특히, 패터닝 정밀도를 높일 수 있다.
본 발명에 따른 디바이스는 본 발명의 제막 장치에 의해 형성된 막을 갖는 것이 바람직하다.
이것에 의해, 상기 디바이스는 연속성이 양호한 막(패턴)을 가질 수 있다.
기판 상에 복수의 단위 영역을 설정하고, 상기 단위 영역에 대하여 액적 토출 헤드로부터 액상체로 이루어진 액적을 토출하고, 상기 기판 상에 막을 형성하여 제조하는 디바이스를 본 발명에 따라 제조하는 방법은 액적 토출 헤드에 형성되는 제 1 노즐군에 의해 제 1 패턴을 형성하는 단계와, 제 1 노즐군과 다른 제 2 노즐군에 의해 제 2 패턴을 형성하는 단계, 및 기판 상에 막을 형성하는 단계를 포함한다.
본 발명의 디바이스 제조 방법에 따르면, 연속성이 양호한 막(패턴)을 갖는 디바이스를 제조할 수 있다.
본 발명의 전자 기기는 본 발명에 따른 디바이스를 구비하는 것이 바람직하다.
이것에 의해, 본 발명의 디바이스는 디바이스 품질이 양호하다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 제 1 패턴은 제 1 노즐군에 의해 형성되고, 제 2 패턴은 제 1 노즐군과 다른 제 2 노즐근에 의해 형성된다. 따라서, 예를 들어 제 1 노즐군에 의해 직선 패턴 및 경사선 패턴을 형성하고, 이 경사선 패턴에서 단위 영역에만 액적을 토출할 때, 액적간의 간격이 불충분하더라도, 제 2 노즐군에 의해 단위 영역의 경계부로의 액적의 토출을, 상기 제 1 노즐군에 의해 토출된 액적으로 형성된 경사 패턴에서의 액적간에 행함으로써, 액적간의 간격이 연속적으로 형성된다. 따라서, 연속적인 막(패턴)을 형성할 수 있으므로, 이렇게 얻어진 막(패턴)은 연속성이 우수하다. 이것에 의해, 제품 수율을 향상시키고, 안정한 토출 동작을 유지할 수 있어서, 고품질의 디바이스를 제조할 수 있다.
이하, 본 발명을 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 제막 장치의 일례를 나타낸다. 도 1에서의 참조부호 30은 제막 장치를 나타낸다. 이 제막 장치(30)에는, 베이스(31), 기판 조정부(32), 헤드 이동부(33), 액적 토출 헤드(34), 액체 공급부(35), 제어부(40)등이 설치되어 있다. 베이스(31) 위에는 기판 조정부(32), 헤드 이동부(33)가 설치되어 있다. 기판 조정부(32)는 베이스(31) 위에 설치되어 있으므로, 이 기판 조정부(32)는 Y축 방향을 따라 배치된 가이드 레일(36)을 가진다. 이 기판 조정부(32)는, 예를 들면 리니어 모터(도면에 도시하지 않음)에 의해 슬러이더(37)를 가이드 레일(36)을 따라 이동시킨다.
슬러이더(37) 위에는 스테이지(39)가 고정되어 있다. 이 스테이지(39)는 기판(S)을 소정의 위치로 설정하고 유지한다. 즉, 이 스테이지(39)는 공지의 흡착 유지부(도면에 도시하지 않음)를 가진다. 스테이지(39)는 흡착 유지부를 작동시킴으로써, 기판(S)을 스테이지(39) 위에 흡착 유지한다. 기판(S)은, 예를 들면 스테이지(39)의 위치결정 핀(도면에 도시하지 않음)에 의해 스테이지(39) 상의 소정의 위치에 정확하게 위치 결정되어 유지된다.
스테이지(39) 상의 기판(S)의 양측, 즉 액적 토출 헤드(34)의 이동 방향(X축 방향)에서의 양측에는, 액적 토출 헤드에 플러싱을 행하기 위한 플러싱 영역(41)이 설치되어 있다.
헤드 이동부(33)는 베이스(31)의 후부측에 세워진 한 쌍의 가대(架臺)(33a, 33a)와, 이 가대(33a, 33a) 위에 설치된 주행로(33b)를 구비하고 있다. 헤드 이동부(33)에서는 주행로(33b)를 X축 방향, 즉 상기 기판 조정부(32)가 이동하는 Y축 방향과 직교하는 방향을 따라 배치한다. 주행로(33b)는 가대(33a, 33a) 상에 배치된 유지판(33c)과 한 쌍의 가이드 레일(33d, 33d)로 형성된다. 가이드 레일(33d, 33d)의 길이 방향으로 액적 토출 헤드(34)를 탑재하는 캐리지(42)는 헤드이동부(33)로 자유롭게 이동할 수 있도록 유지된다. 캐리지(42)는 리니어 모터(도면에는 도시하지 않음) 등에 의해서 가이드 레일(33d, 33d) 상을 주행하고, 이것에 의해 액적 토출 헤드(34)를 X축 방향으로 이동시킬 수 있다. 여기서, 캐리지(42)는 가이드 레일(33d, 33d)의 길이 방향, 즉 X축 방향으로, 예를 들면 1㎛ 단위로 이동할 수 있다. 이러한 이동은 제어부(40)에 의해서 제어된다.
액적 토출 헤드(34)는 상기 캐리지(42)에 부착부(43)를 통해서 자유롭게 회동하도록 부착된다. 부착부(43)에는 모터(44)가 배치되어 있다. 액적 토출 헤드(34)의 지지축(도면에는 도시하지 않음)은 모터(44)와 접속되어 있다. 이것에 의해, 액적 토출 헤드(34)는 그 둘레 방향으로 회동될 수 있다. 또한, 모터(44)는 상기 제어부(40)와 접속되어 있다. 이것에 의해서, 액적 토출 헤드(34)는 그 둘레 방향으로의 회동 각도, 즉 액적 토출 헤드의 경사 각도가 제어부(40)에 의해 제어된다. 본 발명에 따른 경사각 제어 장치(도면에는 도시하지 않음)는 상기한 구성을 기본으로 하여 모터(44), 액적 토출 헤드(34)를 지지하는 지지축, 및 제어부(40)로 형성되어 있다.
여기서, 액적 토출 헤드(34)는 도 2의 (a)에 나타낸 바와 같이, 모두 스텐레스 스틸로 이루어진 노즐판(12)과 진동판(13)을 구비한다. 이 노즐판(12)과 진동판(13)은 구획 부재(reservoir plate)(14)를 통해서 함께 접합되어 있다. 노즐판(12)과 진동판(13)의 사이에는 구획 부재(14)에 의해서 복수의 공간(15)과 액체 풀(16)이 형성되고 있다. 각 공간(15)과 액체 풀(16)의 내부에는 액상체가 채워져 있다. 각 공간(15)과 액체 풀(16)은 공급구(17)를 통해 연통(communicate)한다. 노즐판에는 공간(15)으로부터 액상체를 분사하기 위한 노즐 구멍(18)이 종횡으로 정렬된 상태로 복수개 형성되어 있다. 한편, 진동판(13)에는 액체 풀(16)에 액상체를 공급하기 위한 구멍(19)이 형성되어 있다.
또한, 진동판(13)의 공간(l5)에 대향하는 면과 반대측의 면 상에는 도 2의 (b)에 나타낸 바와 같이 압전 소자(피에조-소자)(20)가 접합되어 있다. 이 압전 소자(20)는 한 쌍의 전극(21) 사이에 배치되어 있다. 압전 소자(20)가 통전되면, 압전 소자(20)는 외측으로 돌출하도록 구부려진다. 압전 소자(20)가 접합되어 있는 진동판(13)은 압전 소자(20)와 함께 외측으로 돌출하도록 구부려진다. 이것에 의해서, 공간(15)의 용적이 증대하게 된다. 따라서, 공간(15) 내에 증대한 용적분에 상당하는 용적을 갖는 액상체가 액체 풀(16)로부터 공급구(17)를 통해 공간(15)으로 유입된다. 또한, 압전 소자(20)로의 통전이 해제되면, 압전 소자(20)와 진동판(13)은 원래의 형상으로 돌아온다. 따라서, 공간(15) 내의 용적도 원래의 상태로 돌아온다. 따라서, 공간(15) 내부의 액상체의 압력이 상승하므로, 노즐 구멍(18)으로부터 기판을 향해 액적(22)이 토출된다.
여기서, 상기한 구성을 갖는 액적 토출 헤드(34)의 저면 형상은 대략 구형이다. 노즐 N(노즐 구멍 18)은 세로에 등간격으로 정렬한 상태에서 구형 모양으로 배치된다. 본 실시예에서, 노즐 사이에 1개의 부 노즐(sub-nozzle)(제 2 노즐) Nb를 갖도록 배치된 노즐들을 그 세로의 장변 방향으로 배치된 노즐의 열에서의 주 노즐(main-nozzle)(제 1 노즐) Na라 한다. 또한, 부 노즐은 그 사이에 1개의 주 노즐(제 1 노즐)을 갖도록 배치된다.
노즐 N(노즐 Na, 노즐 Nb)에는 각각 압전 소자(20)가 설치되어 있어서, 그 토출 동작이 독립해서 수행될 수 있다. 즉, 이러한 압전 소자(20)로 보내는 전기 신호로서의 토출 파형을 제어함으로써, 노즐 N으로부터의 액적의 토출량을 조정하고 변화시킬 수 있다. 여기서는, 제어부(40)가 상기 토출 파형을 제어한다. 이것에 의해, 제어부(40)는 노즐 N으로부터의 액적의 토출량을 조정하기 위한 토출량 조정부로서 기능한다.
여기서, 액적 토출 헤드(34)는 상술한 바와 같은 압전 소자(20)를 사용하는 피에조 제트 액적 토출 헤드에 한정되지 않고, 예를 들면 열 방식에 따른 액적 토출 헤드가 사용될 수도 있다. 이 경우에는, 전기 인가 시간을 변화시킴으로써 액적의 토출량을 변화시킬 수 있다.
액체 공급부(35)는 액적 토출 헤드(34)에 액상체를 공급하는 액체 공급원(45)과, 이 액체 공급원(45)으로부터 액적 토출 헤드(34)에 액상체를 공급하기 위한 액체 공급 튜브(46)를 포함한다. 액상체는 어느 특별한 액체물에 한정되지 않으므로, 형성되는 막에 대한 요구에 따라 다양한 액체물을 사용할 수 있다. 예를 들면, 형성되는 막을 배선 패턴에 사용하는 경우, 이하와 같은 도전성 미립자를 함유하는 액상체가 사용된다. 여기서는, 액적 토출 헤드로부터 토출된 절연성 미립자를 함유한 액상체를 형성되는 막에 대한 요구에 따라 절연 패턴을 형성하도록 적용할 수 있다.
도전성 미립자를 함유한 액상체로서는, 도전성 미립자를 분산 매체에 분산시킨 분산액을 사용할 수 있다. 도전성 미립자로는, 금, 은, 동, 팔라듐, 니켈이 사용될 수 있다. 또한, 도전성 폴리머 미립자 또는 초전도체의 미립자를 사용할 수도 있다.
도전성 미립자의 입경은 5nm 내지 0.1㎛인 것이 바람직하다. 도전성 미립자의 입경이 0.1㎛ 보다 크면, 후술하는 액적 토출 장치의 헤드의 노즐에서 클로깅이 발생하기 쉽기 때문에, 액적 토출법에 의한 액상체 토출이 곤란하게 된다. 또한, 도전성 미립자의 직경이 5nm보다 작으면, 도전성 미립자에 대한 코팅제의 체적비가 크게 되어, 얻을 수 있는 막 중의 유기물의 비율이 과다하게 된다.
도전성 미립자를 함유하는 액체의 분산 매체로서도, 실온에서 증기압이 0.001mmHg 내지 200mmHg(약 0.133Pa 내지 26600Pa)인 것이 바람직하다. 증기압이 200mmHg보다 높으면, 토출 후에 분산 매체가 급격히 증발하게 되고, 양호한 막을 형성하기 곤란하다.
또한, 분산 매체의 증기압은 0.00lmmHg 내지 50mmHg(약 0.133Pa 내지 6650Pa)인 것이 보다 바람직하다. 증기압이 50mmHg보다 높으면, 액적 토출법으로 액적을 토출할 때에 건조에 의한 노즐 클로깅이 발생하기 쉬워서, 안정적인 토출 작용을 수행하는 것이 곤란하게 된다.
한편, 실온에서의 분산 매체의 증기압이 0.00lmmHg보다 낮으면, 분산 매체는 건조하는데 시간이 걸려서 막 중에 분산 매체가 잔류하기 쉬워져서, 열 또는 광 처리시에 양질의 도전막을 얻는 것이 곤란하게 된다.
분산 매체가 도전성 미립자를 분산시킬 수 있고, 응집을 일으키지 않는 것이라면, 분산 매체에 특별한 제한이 없다. 보다 구체적으로는, 물 외에; 메탄올, 에탄올, 프로판올, 부탄올 등의 알코올류; n-헵탄, n―옥탄, 데칸, 톨루엔, 크실렌, 시멘, 듀렌, 인덴, 디펜텐, 테트라하이드로나프탈렌, 데카하이드로나프탈렌, 시클로헥실벤젠 등의 탄화수소계; 에틸렌 글리콜 디메틸 에테르, 에틸렌 글리콜 디에틸 에테르, 에틸렌 글리콜 메틸 에틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 디메틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 디에틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 메틸 에틸 에테르, 1, 2-디메톡시에탄, 비스(2-메톡시에틸) 에테르, p-다이옥산 등의 에테르계; 프로필렌 카보네이트, γ-부티롤락톤, N-메틸-2-피롤리돈, 디메틸폼아미드, 디메틸술포키시드, 시클로헥사논 등의 극성 화합물을 들 수 있다. 이들 중 미립자의 분산 용이성과 분산 액체의 안정성, 그리고 액적 토출법에서의 상기 분산 매체의 적용의 용이성면에서, 물, 알코올류, 탄화수소계, 에테르계가 바람직하다. 더욱 바람직한 분산 매체로서는, 물, 탄화수소계를 들 수 있다. 이들 분산 매체는 단독으로나 또는 혼합물로서 다른 분산 매체와 조합하여 사용될 수 있다.
상기 도전성 미립자를 분산 매체에 분산하는 경우의 분산 농도로는, 1질량% 내지 80질량%인 것이 바람직하다. 이것에 의해, 도전막의 두께에 따라 분산 농도를 조정할 수 있다. 이 분산 농도가 80질량%를 넘으면, 응집이 발생하기 쉬워서, 균일한 막을 형성하는 것이 곤란하다.
상기 도전성 미립자의 분산 액체(액상체)의 표면 장력은, 0.02N/m 내지 0.07N/m의 범위로 분산하는 것이 바람직하다. 액적 토출법에 의해 액상체를 토출 할 때, 표면 장력이 0.02N/m보다 낮으면, 잉크 조성물의 노즐면에 대한 습윤성이 증대하기 때문에, 비행 곡선이 쉽게 발생할 수 있다. 표면 장력이 0.07N/m를 넘으면, 노즐 선단에서의 메니스커스(maniscus)의 형상이 불안정하기 때문에, 토출량과 토출 타이밍의 제어가 곤란하게 된다.
표면 장력을 조정하기 위해, 상기 분산 액체로는, 기판 S와의 접촉각을 부당하게 저하시키지 않는 범위에서, 불소계, 실리콘계, 비이온계 등의 표면 장력 조절제를 미량 첨가할 수 있다. 비이온계 표면 장력 조절제는 액상체의 기판으로의 습윤성 및 막의 레벨링성을 개량한다. 비이온계 표면 장력 조절제는 형성된 막에서의 버블의 발생과 오랜지 필(orange peel)의 발생을 방지하는데 유용하다.
상기 분산 액체는 필요에 따라서 알코올, 에테르, 에스테르, 케톤 등의 유기 화합물을 포함한 것을 적용할 수 있다.
상기 분산 액체의 점도는 1mPa·s 내지 50mPa·s인 것이 바람직하다. 액적 토출법에 의해 액적이 토출되는 경우, 액적이 1mPa·s보다 낮으면, 노즐 주변부는 잉크에 의해 오염될 수 있다. 점도가 50mPa·s보다 크다면, 노즐 구멍에서의 클로깅 빈도가 높게 되어, 원활한 액적의 토출이 곤란해지게 된다.
제어부(40)는 컴퓨터 등의 기능을 갖는다. 제어부(40)는 액적 토출 헤드(34)의 경사각 및 노즐 N으로부터의 액적의 토출량을 제어한다. 또한, 이 제어부(40)에는 미리 데이터가 입력된다. 이것에 의해, 기판 S 상에 격자 모양의 복수의 단위 영역을 설정하고, 주 노즐 Na는 액적을 단위 영역에 토출한다. 한편, 액적은 부 노즐 Nb로부터 단위 영역 사이의 경계부로 토출된다. 따라서, 액적 토출 헤드(34)로부터의 토출 동작이 제어된다.
(플라즈마 표시 장치)
다음에, 본 발명에 따른 제막 방법의 일례로서, 상기한 제막 장치(1)를 사용한 배선 패턴의 형성 방법에 대해서 설명한다. 여기서는, 플라즈마 표시 장치 내에 형성된 배선 패턴에 대해서 설명한다.
도 4는 본 발명에 따른 제막 방법이 적용되는 플라즈마 표시 장치의 블록도이다. 도 4에서의 참조 부호 52는 플라즈마 표시 장치를 나타낸다. 이 플라즈마 표시 장치(52)는 매트릭스 컬러 표시 디바이스로서의 AC형 플라즈마 디스플레이 패널(51)과, 화면에 포함된 다수의 셀을 선택적으로 점등시키기 위한 구동 유닛(53)을 구비한다.
플라즈마 표시 패널(51)은 한 쌍의 유지 전극 Xd, Yd가 평행 배치된 면방전형 플라즈마 표시 패널이다. 3전극 매트릭스에서는, 유지 전극 Xd, Yd와 어드레스 전극 A가 각 셀에 대응한다. 유지 전극 Xd, Yd는 화면의 라인 방향(수평 방향)으로 뻗어있다. 유지 전극 Yd는 어드레싱 작용을 수행할 수 있도록 라인 단위로 셀을 선택하기 위한 스캔 전극으로서 사용된다. 어드레스 전극 A는 열 단위로 셀을 선택하기 위한 데이터 전극이다. 어드레스 전극 A는 열 방향(수직 방향)으로 뻗어있다. 구동 유닛(53)은 제어기(54), 프레임 메모리(55), X 구동 회로(56), Y 구동 회로(57), 어드레스 구동 회로(58), 및 도면에 도시하지 않은 전원 회로를 포함한다. 이 구동 유닛(53)에는 외부 장치로부터 각 픽셀에서의 RGB의 휘도 레벨(계조 레벨)을 나타내는 다레벨(다치)의 영상 데이터 DR, DG, DB가 각종의 동기 신호와 함께 입력된다.
영상 데이터 DR, DG, DB는 프레임 메모리(55)에 저장된 후, 제어기(54)에 의해 각 색마다 서브 프레임 데이터 Dsf로 변환된다. 이 후, 영상 데이터 DR, DG, DB는 프레임 메모리(55)에 다시 저장된다. 서브 프레임 데이터 Dsf는 계조 표시를 위해서 1프레임을 분할하여 형성된 각 서브 프레임에서의 셀의 점등 여부를 나타내는 2치 데이터의 집합이다. X 구동 회로(56)는 유지 전극 Xd에 전압을 인가한다. Y 구동 회로(57)는 유지 전극 Yd에 전압을 인가한다. 어드레스 구동 회로(58)는 프레임 메모리(55)로부터 전송된 서브 프레임 데이터 Dsf에 따라 어드레싱 전압을 선택적으로 인가한다.
도 5는 도 4에 나타낸 플라즈마 표시 장치의 배선의 부분 확대도이다. 도 5에서, 기판 S 상에는 X축 방향으로 뻗어있는 직선 패턴(61)과, 이 직선 패턴(61)에 접속하고 직선 패턴(61)의 연재 방향에 대해서 경사지는 방향으로 연재하는 경사선패턴(62)이 형성된다. 경사선 패턴(62)은, 예를 들면 도 4에 나타낸 구동 회로와 유지 전극을 접속하기 위한 인출선이다. 한편, 직선 패턴(61)은, 예를 들면 유지 전극이다.
이하, 도 5에 나타낸 배선 패턴(60)의 형성 공정에 대해서 설명한다.
우선, 도 6의 (a)에 나타낸 바와 같이, 기판 S 상에 격자 모양의 복수의 비트(단위 영역) B로 형성된 비트 맵 M을 설정한다. 또한, 제어부(40)에 의해서 액적 토출 헤드(34)의 경사각이 제어된다. 도 6의 (a)에 나타낸 바와 같이, 액적 토출 헤드(34)의 주 노즐 Na는 복수의 비트 B의 중심에 대응하도록 배치된다. 이와 같이 하면, 비트(단위 영역) B는 정방 형상으로 설정되기 때문에, 부 비트 Nb는 주 비트 Na 사이의 경계부, 즉 비트 B를 구성하는 라인 L의 교점 C에 대응하도록 배치된다.
다음에, 비트 맵 M 상에서 배선 패턴(6)의 치수 및 형상에 대응시켜 그 비트 B 내에 액적을 토출하는 위치를 설정한다. 계속해서, 액적 토출 헤드(34)의 주 노즐 Na로부터 비트 B의 중심을 향하여 액적(22)을 토출한다. 따라서, 도 6의 (b)에 나타낸 바와 같이, 비트 B(단위 영역) 내에 액적(22)을 정착시킨다. 여기서, 토출된 액적(22)의 크기(체적)는 정착된 액적 T의 직경이 비트 B의 한 변의 길이보다 약간 크게 설정되도록 한다. 즉, 토출된 액적(22)의 크기(체적)는 세로 또는 가로 방향에 인접하는 비트 B 사이에 정착된 액적 T 주변의 일부가 겹치도록 한다.
이와 같이 액적을 토출함으로써, 직선 패턴(61)을 형성하는 비트 B에서는 정착된 인접 액적 T가 겹치게 되고, 따라서 정착된 인접 액적이 연속한 것으로 된다. 그러나, 경사선 패턴(62)을 형성하는 비트, 즉 경사지게 배치된 비트 B와 B 사이의 공간에서는, 액적 T간의 거리가 도트 B(단위 영역)의 대각선 길이와 동일하게 된다. 액적 T간의 거리는 비트 B의 한 변의 길이의 약 1.4배가 된다. 따라서, 비스듬하게 인접한 액적 T는 겹치지 않고 불연속으로 된다.
따라서, 이 경사선 패턴(62)을 형성하는 비트 B에서는 액적 토출 헤드(34)의 주 노즐 Na로부터 액적을 토출시키고, 그 후 도 6의 (c)에 나타낸 바와 같이, 액적 Ts를 대각선으로 배치된 비트 B와 B 사이의 경계부 상에 정착되도록 부 노즐 Nb로부터 토출시킨다. 따라서, 액적 Ts는 도 6의 (c)에 나타낸 라인 L의 교점 C 상에 정착된다. 이 경우, 부 노즐 Nb로부터 토출된 액적(22)의 크기(체적)는 주 노즐 Na로부터 토출된 액적 T의 크기와 동일한 것으로 적용할 수 있다. 이 경우, 경사선 패턴(62)을 형성하는 비트 B에서의 액상체의 양은 직선 패턴(61)을 형성하는 비트 B에서의 액상체의 양보다 상당히 크다. 이것에 의해, 경사선 패턴(62)의 선 폭은 직선 패턴(61)의 선 폭보다 크고, 또한 경사선 패턴(62)의 두께는 직선 패턴(61)의 두께보다 두껍다.
따라서, 부 노즐 Nb로부터 토출된 액적 Ts의 토출 파형은 제어부(40)에 의해 미리 제어된다. 이것에 의해, 액적 Ts는 주 노즐 Na로부터 토출된 액적 T보다 충분히 작게 이루어진다. 예를 들면, 부 노즐 Nb로부터 토출된 액적 Ts의 크기는 경사선 패턴(62)에서의 주 노즐 Na로부터 토출된 액적 T 사이에 겹치는 액적량이 직선 패턴(61)을 형성하는 T 사이의 액적량과 거의 동일하도록 제어된다.
이러한 방식으로 액적 T와 Ts에 의해 직선 패턴(61)과 경사선 패턴(62)을 형성한 후, 액적(액상체)에서의 액체 성분을 탈수 작용을 행하여 증발시킨다. 따라서, 기판 S 상에는 도전성 미립자가 남게 된다. 또한, 이 도전성 미립자는 소성 작용을 행하여 소결되므로, 도 5에 나타낸 연속한 직선 패턴(61) 및 경사선 패턴(62)으로 형성된 배선 패턴(60)을 얻을 수 있다.
상기한 방법으로 형성된 배선 패턴(60)에서는, 주 노즐 Na로부터 토출된 액적이 경사선 패턴에서의 경사 비트 B에 정착된다. 이와 동시에, 부 노즐 Nb로부터 토출된 액적은 비트 B와 B 사이의 경계부, 즉 라인 L 상의 교점 C 상에 정착된다. 따라서, 액적이 액적 T와 T 사이에서 불연속이 되는 개소가 발생하지 않고, 액적이 확실히 연속한 것으로 된다. 따라서, 직선 패턴(61)에서는 물론, 경사선 패턴(62)에서도 라인의 단선 등이 생기지 않기 때문에, 신뢰성 높은 배선 패턴(60)을 실현할 수 있다.
또한, 상기한 배선 패턴(60)의 제조 방법에 따르면, 양호한 배선 패턴(60)을 형성할 수 있다. 또한, 주 노즐은 각 비트 B에 대응하고, 부 노즐 Nb는 비트 B와 B 사이의 경계부에 대응한다. 따라서, 종래의 경우와 마찬가지로 액적 토출 헤드(34)를 X축 방향으로 이동시키지 않고 액적을 비트 B로 토출시킬 수 있다. 또한, 액적 토출 헤드(34)를 X축 방향으로 이동시키지 않고 액적을 비트 B와 B 사이의 경계부로 토출시킬 수 있다. 따라서, 주사 속도를 고속으로 설정함으로써 액적을 토출시키기 위해 필요한 시간을 단축시킬 수 있다. 또한, 토출 정밀도를 향상시킬 수 있다. 이것에 의해, 매우 정밀하고 신뢰성 높은 배선 패턴(60)을 단시간 내에 형성할 수 있다.
또한, 이러한 배선 패턴(60)을 갖는 디바이스(본 실시예에서는 플라즈마 표시 장치)는, 신뢰성이 높은 양호한 배선 패턴(60)을 갖기 때문에, 이 디바이스는 신뢰성이 높게 된다.
여기서, 액적 토출 헤드(34)로부터의 액적의 토출 동작은, 상술한 바와 같이 주 노즐 Na로부터 액적을 토출시킨 후, 부 노즐 Nb로부터 액적을 토출시키는 경우에 한정되지 않는다. 부 노즐 Nb로부터 액적을 토출시킨 후, 주 노즐 Na로부터 액적을 토출시키는 것을 적용할 수도 있다. 또한, 주 노즐 Na 및 부 노즐 Nb로부터 동시에 액적을 토출시키는 것을 적용할 수도 있다.
또한, 바람직한 액적의 두께를 얻을 목적으로 이들 주 노즐 Na 및 부 노즐 Nb로부터 한 개소에 복수회 액적을 토출하여 액적을 겹으로 덮도록 적용할 수도 있다. 이 경우, 필요에 따라 토출 동작 사이에 건조 공정을 하도록 적용할 수도 있다.
또한, 상기 실시예에서는, 노즐 사이에 1개 부 노즐을 갖도록 배치된 노즐을 주 노즐 Na로 하였고, 또한 부 노즐은 그 사이에 1개 주 노즐 Na를 갖도록 배치하였다. 그러나, 본 발명은 상기한 구성에 한정되지 않는다. 본 발명에서는, 노즐 사이에 2개 또는 3개 부 노즐 Nb를 갖도록 배치된 노즐을 주 노즐 Na로 하도록 적용할 수도 있다. 이 경우, 주 노즐 Na를 비트 B에 대응시키도록 액적 토출 헤드(34)의 경사각 θ를 증가시킬 필요가 있다. 여기서, 부 노즐 Nb는 증가하기 때문에, 비트 B에 대응하지 않는 위치까지 액적을 더 자유롭게 토출시킬 수 있다. 이것에 의해, 더 자유롭게 패턴을 형성할 수 있다.
또한, 형성되는 패턴에 따라 액적 토출 헤드(34)의 주사 동작시마다 그 경사각 θ를 변화시키고, 주 노즐 Na 사이에 배치된 부 노즐 Nb의 개수를 적당하게 변화시키는 것으로 적용할 수도 있다.
또한, 상기 경우에서, 본 발명에 따라 형성된 막은 배선 패턴이지만, 본 발명은 이러한 특징에 한정되지 않는다. 본 발명은 반도체 디바이스 등의 디바이스 상에 형성되는 모든 층에 대해서 사용될 수 있다. 상기 디바이스는, 예를 들면 절연막, 보호막, 컬러 필터, 발광 재료 등의 형성에도 적용될 수 있다.
다음에, 본 발명에 따른 제막 방법의 다른 예들에 대해서 설명한다.
상기 실시예에서, 주 노즐 Na는 액적 토출 헤드(34)의 경사각 θ를 제어함으로써 비트 B의 중심에 대응하도록 배치된다. 이와 대조적으로, 본 발명에서 배선패턴은 경사각 θ를 제어하지 않고 형성된다.
본 실시예에서는, 상기 실시예들에서와 같은 부재에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙인다. 따라서, 상기 실시예에서의 특징과 다른 특징에 대해서만 설명하여 중복된 설명을 생략한다.
본 실시예에서, 액적 토출 헤드(34')는 상기 액적 토출 헤드(34)와 다른 구성을 갖는다. 액적 토출 헤드 34'는 비트 B와 B 사이의 중심 거리(인접 단위 영역의 중심간 거리) BP와 주 노즐 Na의 피치 폭이 도 7의 (a)에 나타낸 것과 동일한 노즐 N을 구비한다. 즉, 액적 토출 헤드(34')는 특정한 중심간 거리 BP로 액상체를 토출하기 위해 사용된다. 여기서, 부 노즐 Nb는 비트 B와 B 사이의 경계부, 즉 라인 L의 교점에 대응한다.
상기한 구성을 갖는 액적 토출 헤드(34')를 사용하는 제막 방법에 따르면, 경사각 θ를 제어할 필요가 없고, 도 7의 (b)에 나타낸 바와 같이 액적 T와 액적 Ts가 기판 S에 정착하므로, 상기 실시예와 마찬가지로 배선 패턴(60)(도 5 참조)을 형성할 수 있다.
또한, 경사각 θ를 제어할 필요가 없다. 따라서, 제막 장치(30)에서는 부착부(43)에 모터(44)를 배치할 필요가 없다. 따라서, 제막 장치(30)의 비용을 절감할 수 있다. 이와 동시에, 경사각 θ에 의존하는 토출 정밀도를 열화시키지 않고 고 정밀도로 제막 작업을 수행할 수 있다.
본 실시예에서는, 배선 패턴(60)에 대한 제막 방법에 대해서 설명한다. 그러나, 본 발명은 배선 패턴(60)을 제조하는 경우에 한정되지 않고, 다양한 패턴으로 막을 형설할 수 있다. 예를 들면, 중심간 거리 BP가 비교적 클 때, 즉 비트 맵 M이 거칠은 경우, 중심간 거리 BP에 따라 큰 피치 폭 NP를 갖는 주 노즐 Na를 구비한 액적 토출 헤드가 사용된다.
또한, 본 실시예에서, 피치 폭 NP는 중심간 거리 BP와 동일하게 설정된다. 그러나, 본 발명에서 피치 폭 NP는 중심간 거리 BP에 대응하는 것으로 적용할 수 있다. 즉, 피치 폭 NP는 예를 들면 중심간 거리 BP의 반의 길이인 것으로 적용할 수 있다. 이 경우, 액적 T는 제막 장치(30)의 스테이지(39)와 액적 토출 헤드(34)를 각각 적절한 방식으로 이동시킴으로써 비트 B 상에 정착된다.
(액정 표시 장치)
다음에, 본 발명에 따른 제조 방법이 적용되는 대바이스로서 액정 표시 장치에 대해서 설명한다. 여기서, 본 실시예에서의 액정 표시 장치의 제조 방법은 상술한 배선 패턴 형성 방법과 대략 동일하기 때문에, 반복적인 설명은 생략한다.
도 8의 (a) 및 도 8의 (b)는 액정 표시 장치를 나타낸다. 도 8의 (a)는 액정 표시 장치 내에 화상 표시 영역을 형성하는 스위칭 소자용의 소자 및 배선 등의 등가 회로이고, 도 8의 (b)는 각 화소 및 화소 전극에 설치된 스위칭 소자의 구조를 설명하기 위한 액정 표시 장치의 주요부 확대도이다.
도 8의 (a)에 나타낸 바와 같이, 액정 표시 장치(100)에는, 매트릭스 형상으로 배치된 복수의 주사선(101) 및 복수의 데이터선(102), 복수의 화소 전극(130), 이 화소 전극(130)을 제어하기 위한 복수의 화소 스위칭 TFT(110)(이후, TFT라 함)가 형성된다. 주사 신호 Q1, Q2 내지 Qm은 펄스 방식으로 주사선(101)에 공급된다. 화상 신호 P1, P2 내지 Pn은 데이터선(102)에 공급된다. 또한, 주사선(101) 및 데이터선(102)은 후술하는 바와 같이 TFT(110)와 접속된다. TFT(110)는 주사 신호 Q1, Q2...Qm 및 화상 신호 P1, P2,...Pn에 의해 구동된다. 또한, 축적 용량(120)은 소정 기간동안 소정 레벨을 갖는 화상 신호 P1, P2 내지 Pn을 유지하도록 형성된다. 용량선(103)은 축적 용량(120)과 접속된다.
다음에, TFT(110)의 구성에 대해서 도 8b를 참조하여 설명한다.
도 8의 (b)에 나타낸 바와 같이, TFT(110)는 소위 바텀(bottom) 게이트 TFT(역 스태거 바텀 게이트)이다. 보다 구체적으로, 액정 표시 장치(100)의 기재로 되는 절연 기판(100a), 이 절연 기판(100a)의 표면 상에 형성된 하지(base) 보호막(101I), 게이트 전극(110G), 게이트 절연막(110I), 채널 영역(110C), 채널 보호용의 절연막(112I)이 이 순서대로 적층되어 있다. 절연막(112I)의 양측에는 고농도 N형 비정질 실리콘막의 소스 영역(110S) 및 드레인 영역(110D)이 형성된다. 이 소스 영역(110S)의 표면에는 소스 전극(111S)이 형성된다. 드레인 영역(110D)의 표면에는 드레인 전극(111D)이 형성된다.
또한, 상기 전극들의 표면에는 층간 절연막(112I), ITO 부재 등의 투명 전극으로 이루어진 화소 전극(130)이 상기 전극의 표면 상에 형성된다. 이 화소 전극(130)은 층간 절연막(130)의 접촉홀을 통해서 드레인 전극(110D)과 전기적으로 접속된다.
여기서, 게이트 전극(110G)은 주사선(101)의 일부이다. 또한, 소스 전극(111S)은 데이터선(102)의 일부이다. 또한, 게이트 전극(110G) 및주사선(101)은 상술한 배선 패턴 형성 방법에 따라 형성된다.
이와 같은 액정 표시 장치에서는, 주사 신호 Q1, Q2 내지 Qm에 따라 주사선(101)으로부터 게이트 전극(110G)으로 전류가 공급된다. 게이트 전극(110G)의 근방에 전계가 생겨서, 상기 전계에 의해 채널 영역(110C)이 도통 상태 하에 있게 된다. 또한, 이러한 도통 상태 하에서는, 화상 신호 P1, P2, ...Pn에 따라 데이터선(102)으로부터 소스 전극으로 전류가 공급되므로, 화소 전극(130)에 전류가 도달하고, 화소 전극(130)과 대향 전극간에 전압이 인가된다. 즉, 주사 신호 Q1, Q2, ...Qm 및 화상 신호 P1, P2, ...Pn를 제어함으로써 액정 표시 장치를 바람직하게 구동할 수 있다.
상술한 구성을 갖는 액정 표시 장치에서는, 상기한 배선 패턴 형성 방법에 의해 게이트 전극(110G) 및 주사선(101)을 형성한다. 따라서, 배선 패턴은 단선 등의 결함이 없어서, 이 배선 패턴은 양호하면서 신뢰성이 높게 되고, 이에 따라서 액정 표시 장치의 신뢰성이 높게 된다. 즉, 상술한 효과와 동일한 효과를 갖는다.
여기서, 본 실시예에 따른 배선 패턴 형성 방법은 게이트 전극(110G) 및 주사선(101)이 형성되는 경우에 한정되지 않는다. 본 실시예에 따른 배선 패턴 형성 방법은 데이터선(102) 등의 다른 배선을 형성하기 위한 방법에도 적용될 수 있다.
(전계 방출 표시 장치)
다음에, 본 발명에 따른 제조 방법이 적용되는 디바이스로서 전계 방출 소자를 구비한 전계 방출 표시 장치(이후, FED라 함)에 대해서 설명한다. 여기서, FED의 제조 방법은 상기한 배선 패턴의 제조 방법과 동일하므로, FED 제조 방법에 대한 설명은 생략한다.
도 9의 (a) 내지 도 9의 (c)는 FED를 설명하기 위한 도면이다. 도 9의 (a)에는, FED를 구성하는 캐소드 기판과 애노드 기판의 배치를 나타내는 개략 구성이 도시되어 있다. 도 9의 (b)는 FED 중 캐소드 기판이 구비한 구동 회로의 도면이다. 도 9의 (c)는 캐소드 기판의 주요부를 나타내는 사시도이다.
도 9의 (a)에 나타낸 바와 같이, FED(200)에서는 캐소스 기판(200a)과 애노드 기판(200b)을 서로 대향하도록 배치하고 있다. 도 9의 (b)에 나타낸 바와 같이, 캐소스 기판(200a)은 게이트선(201), 이미터선(202), 이 게이트선(201) 및 이미터선(202)과 접속된 전계 방출 소자(203)를 포함한다. 즉, FED(200)는 단순 매트릭스 구동 회로이다. 게이트선(201)에는 게이트 신호 V1, V2, ...Vm이 공급된다. 이미터선(202)에는 이미터 신호 W1, W2, ...Wm이 공급된다. 또한, 애노드 기판(200b)은 RGB 컬러를 갖는 형광체를 구비한다. 상기 형광체는 그 위에 전자가 충돌할 때 발광한다.
도 9의 (c)에 나타낸 바와 같이, 전계 방출 소자(203)는 이미터선(202)과 접속된 이미터 전극(203a), 게이트선(201)과 접속된 게이트 전극(203b)을 구비하고 있다. 또한, 이미터 전극(203a)은 이 이미터 전극(203a)측으로부터 게이트 전극(203b)을 향하여 좁아지는 팁인 이미터 팁(205)으로 불리우는 돌기부를 구비하고 있다. 이미터 전극(203a)에서는 이미터 팁(205)에 대응하도록 배치된 게이트 전극(203b)에 구멍부(204)가 형성된다. 이 구멍부(204) 내에는 이미터 팁(205)의 선단이 배치되어 있다.
상기 FED(200)에서는, 게이트선(201)의 게이트 신호 V1, V2, ...Vm 및 이미터선(202) 의 이미터 신호 W1, W2, ...Wm이 제어된다. 이것에 의해, 이미터 전극(203a)과 게이트 전극(203b)간에 전압이 인가되고, 전해 작용에 의해 이미터 팁(205)으로부터 구멍부(204)를 향하여 전자(210)가 이동하므로, 이미터 팁(205)의 선단으로부터 전자(210)가 방출된다. 여기서, 전자(210)와 애노드 기판(200b)의 형광체가 접촉해서 형광체가 발광하므로, 원하는데로 FED(200)를 구동할 수 있다.
상기한 구성을 갖는 FED에서는 상기 배선 패턴 형성 방법에 따라 이미터 전극(203a) 및 이미터선(202)이 형성된다. 따라서, 배선 패턴은 단선 등의 결함이 없으므로, 이 배선 패턴은 양호하면서 신뢰성이 높게 되고, 이에 따라서 액정 표시 장치는 신뢰성이 높게 된다. 즉, 상술한 효과와 동일한 효과를 갖는다.
여기서, 본 실시예에 따른 배선 패턴 형성 방법은 이미터 전극(203a) 및 이미터선(202)을 형성하는 경우에 한정되지 않는다. 본 실시예에 따른 배선 패턴 형성 방법은 게이트선(203b), 게이트선(201) 등의 다른 배선 형성 방법에서도 사용될 수 있다.
여기서, 본 발명에 따른 디바이스는 배선 패턴을 갖는 다른 디바이스일 수 있다. 예를 들면, 본 발명에 따른 디바이스는 유기 전계 발광 장치 또는 전기영동(electrophoresis) 장치에 형성되는 배선 패턴을 제조함에 있어 신뢰성 높게 사용될 수 있다.
다음에, 상기한 제조 방법이 적용된 표시 장치(예를 들면, 상기 플라즈마 표시 장치)를 구비한 전자 기기의 일례에 대해서 설명한다.
도 10의 (a)는 휴대 전화의 일례를 나타내는 사시도이다. 도 10의 (a)에서, 참조부호 600은 휴대 전화 본체를 나타내고, 참조부호 601은 상기 표시 장치를 사용한 표시부를 나타낸다.
도 10의 (b)는 워드프로세서와 퍼스널컴퓨터 등의 휴대형 정보 처리 장치의 일례를 나타내는 사시도이다. 도 10의 (b)에서, 참조부호 700은 정보 처리 장치를 나타내고, 참조부호 701은 키보드 등의 입력부를 나타내고, 참조부호 702는 상기 표시 장치를 사용한 표시부를 나타내고, 참조부호 703은 정보 처리 장치 본체를 나타낸다.
도 10의 (c)는 전자 시계형 장치의 일례를 나타내는 사시도이다. 도 10의 (c)에서, 참조부호 800은 시계 본체를 나타내고, 참조부호 801은 상기 표시 장치를 사용한 표시부를 나타낸다.
도 10의 (a) 내지 도 10의 (c)에 나타낸 전자 기기는 상기 표시 장치를 구비하고 있으므로, 이 전자 기기는 양호한 디바이스 품질을 갖는다.
본 발명에 의하면, 액적 토출 장치를 이용하여 기판 상에 다른 패턴이 혼재하도록 패턴을 형성할 때에, 안정한 토출 동작을 유지하여 소망하는 정밀도로 패턴을 형성할 수 있다.

Claims (11)

  1. 기판 상에 복수의 단위 영역을 설정하고, 상기 단위 영역에 대하여 액적 토출 헤드로부터 액상체로 이루어진 액적을 토출하고, 상기 기판 상에 막을 형성하는 제막 방법으로서,
    상기 액적 토출 헤드에 형성되어 있는 제 1 노즐군에 의해 제 1 패턴을 형성하는 단계, 및
    상기 제 1 노즐군과 다른 제 2 노즐군에 의해 제 2 패턴을 형성하는 단계를 포함하는 제막 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 액적은 상기 제 1 노즐군에 의해 상기 단위 영역에 토출되고,
    상기 액적은 상기 제 2 노즐군에 의해 상기 단위 영역의 경계부에 토출되는 제막 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 액상체는 도전성 재료를 포함하는 제막 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 노즐군과 상기 제 2 노즐군은 상기 액적 토출 헤드에 교호방식(stagger manner)으로 배치되는 제막 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 노즐들간의 간격은 상기 액적 토출 헤드 내의 단위 영역간의 간격에 따라 결정되는 제막 방법.
  6. 기판 상에 복수의 단위 영역을 설정하고, 상기 단위 영역에 대하여 액적 토출 헤드로부터 액상체로 이루어진 액적을 토출하고, 상기 기판 상에 막을 형성하는 제막 장치로서,
    상기 액적 토출 헤드 상에 형성된 노즐의 제 1 노즐군에 의해 제 1 패턴을 형성하고, 상기 제 1 노즐군과 다른 제 2 노즐군에 의해 제 2 패턴을 형성하는, 액적 토출 헤드의 토출 동작을 제어하는 제어부를 구비한 제막 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 액적 토출 장치는 상기 액적 토출 헤드의 경사각을 제어하는 경사각 제어 장치를 구비한 제막 장치.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 액적 토출 장치는 상기 액적 토출 헤드의 노즐들로부터의 액적 토출량을 조정하는 토출량 조정부를 구비한 제막 장치.
  9. 청구항 6에 따른 제막 장치에 의해 형성된 막을 갖는 디바이스.
  10. 기판 상에 복수의 단위 영역을 설정하고, 상기 단위 영역에 대하여 액적 토출 헤드로부터 액상체로 이루어진 액적을 토출하고, 상기 기판 상에 막을 형성하여 제조하는 디바이스의 제조 방법으로서,
    상기 액적 토출 헤드에 형성되는 제 1 노즐군에 의해 제 1 패턴을 형성하는 단계와,
    상기 제 1 노즐군과 다른 제 2 노즐군에 의해 제 2 패턴을 형성하는 단계, 및
    상기 기판 상에 막을 형성하는 단계를 포함하는 디바이스의 제조 방법.
  11. 청구항 9에 따른 디바이스를 구비한 전자 기기.
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