KR20060051218A - 평면 패턴을 갖는 기판 및 그것을 이용한 표시 장치 - Google Patents

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Abstract

잉크젯법 등의 액체 프로세스에서 형성하는 패턴에 이상한 패턴의 발생을 저감 또는 없게 하여 고정밀도의 평면 패턴을 갖는 기판을 얻는다. 단자부(103)에 막대 형상의 절삭 패턴(203)을 배치하고, 단자부(103)를 빗살형 패턴(201)으로 하고, 각각의 빗살형 패턴(201)의 폭 DTH를 주사 신호 배선(102)의 폭 DG와 동일한 값으로 하였다. 또한, 각각의 빗살형 패턴(201)은 종방향으로 형성된 빗살 접속 패턴(202)에 의해 접속되어 있다. 빗살 접속 패턴(202)의 폭 DTV도 빗살형 패턴(201)과 마찬가지로, 주사 신호 배선(102)의 폭 DG와 동일한 값으로 하였다. 이에 의해, 이 평면 패널을 적용함으로써, 도 1의 (a)에서의 특징점 a, b의 압력은, 종래의 평면 패널에서는 특징점 e의 0.1배이었던 것에 대하여, 1.0배로 대폭 개선된다.
Figure 112005050903512-PAT00001
액체 프로세스, 평면 패턴, 단자부, 빗살형 패턴, 주사 신호 배선, 특징점

Description

평면 패턴을 갖는 기판 및 그것을 이용한 표시 장치{SUBSTRATE WITH PLANE PATTERNS AND DISPLAY DEVICE USING THE SAME}
도 1a∼도 1c는 본 발명의 실시예 1의 설명도.
도 2a∼도 2c는 본 발명의 실시예 2의 설명도.
도 3a∼도 3c는 본 발명의 실시예 3의 설명도.
도 4a∼도 4c는 본 발명의 실시예 4의 설명도.
도 5a∼도 5c는 본 발명의 실시예 5의 설명도.
도 6a∼도 6c는 본 발명의 실시예 6의 설명도.
도 7a∼도 7c는 본 발명의 실시예 7의 설명도.
도 8a∼도 8c는 본 발명의 실시예 8의 설명도.
도 9a∼도 9c는 본 발명의 실시예 9의 설명도.
도 10a∼도 10c는 본 발명의 실시예 10의 설명도.
도 11은 본 발명의 실시예 11의 설명도.
도 12는 본 발명의 실시예 12의 설명도.
도 13은 본 발명의 실시예 13의 설명도.
도 14는 본 발명의 실시예 14의 설명도.
도 15는 잉크젯법에 의해 형성된 배선을 이용한 액정 표시 장치의 개관도.
도 16은 도 15에 도시한 액정 표시 장치의 표시부의 모식 회로도.
도 17은 도 16에 도시한 영역 A의 TFT 기판측의 평면도.
도 18은 잉크젯법에 의해 형성된 주사선의 단자부의 다른 평면 패턴의 설명도.
도 19는 잉크젯법에 의해 형성된 주사선의 단자부의 다른 평면 패턴의 설명도.
도 20은 잉크젯법에 의해 형성된 주사선의 단자부의 다른 평면 패턴의 설명도.
도 21은 잉크젯법에 의해 형성된 T자부의 다른 평면 패턴의 설명도.
도 22a는 실시예 1∼실시예 4에서의 기판과 액체의 접촉각을 50°로 한 경우의 평면 패턴의 설계값 및 이 때의 내부 압력값의 설명도.
도 22b는 실시예 5∼실시예 8에서의 기판과 액체의 접촉각을 50°로 한 경우의 평면 패턴의 설계값 및 그 때의 내부 압력값의 설명도.
도 22c는 실시예 9 및 실시예 10에서의 기판과 액체의 접촉각을 50°로 한 경우의 평면 패턴의 설계값 및 그 때의 내부 압력값의 설명도.
도 23a는 실시예 1∼실시예 4에서의 기판과 액체의 접촉각을 20°로 한 경우의 평면 패턴의 설계값 및 그 때의 내부 압력값의 설명도.
도 23b는 실시예 5∼실시예 8에서의 기판과 액체의 접촉각을 20°로 한 경우의 평면 패턴의 설계값 및 그 때의 내부 압력값의 설명도.
도 23c는 실시예 9 및 실시예 10에서의 기판과 액체의 접촉각을 20°로 한 경우의 평면 패턴의 설계값 및 그 때의 내부 압력값의 설명도.
도 24는 액체의 내부 압력을 설명하는 도면.
도 25a∼도 25c는, 금속막을 스퍼터법으로 형성하고, 포토리소그래피 공정, 에칭 공정을 거쳐 형성한 표시 패널의 주사선의 평면 패턴의 예를 설명하는 도면.
도 26은 액체의 토출 직후의 주사선 평면 패턴 및 액체의 내부 압력차에 기인하여 액체가 유동하여 변형한 주사선 평면 패턴을 설명하는 도면.
도 27은 액체의 토출 직후의 직선 패턴과 표면 에너지의 안정성에 기인하여 액체가 유동하여 변형한 직선 패턴을 설명하는 도면.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
102 : 주사 신호 배선
103 : 단자부
202 : 빗살 접속 패턴
204 : 원형 절삭 패턴
301 : 단자부 평면 패턴
특허 문헌 1 : 일본특허공개 2000-353594호 공보
본 발명은, 플랫 패널형 표시 장치를 구성하는 평면 패턴을 형성한 기판과, 이 기판을 이용한 표시 장치에 관한 것으로서, 액정 표시 장치나 유기 EL 표시 장치 등의 플랫 패널형 표시 장치를 구성하는 표시 패널의 주사선, 영상선, 소스 전극, 반도체층, 화소 전극, 그 외의 평면 패턴을 잉크젯법 등의 액체 프로세스를 이용하여 형성한 기판 및 그것을 이용한 표시 장치에 적합한 것이다.
예를 들면, 액정 표시 장치나 유기 EL 표시 장치 등의 플랫 패널형 표시 장치에서는, 이 표시 장치를 구성하는 표시 패널은 기판 상에 다수의 화소를 매트릭스 배열한 표시 영역을 갖는다. 표시 영역에 배열한 화소의 각각에 스위칭 소자로서 박막 트랜지스터(TFT : Thin Film Transistor) 소자를 형성한 액티브 매트릭스 방식의 표시 패널이 널리 이용되고 있다. 여기에서는, 플랫 패널형 표시 장치의 전형예로서 액정 표시 장치를 예로서 설명한다.
액티브 매트릭스 방식의 액정 표시 장치를 구성하는 표시 패널(display panel(이하, 액정(liquid crystal) 패널))에서는, 유리를 바람직한 것으로 하는 절연성의 1쌍의 기판의 한쪽 또는 양쪽의 대향면에 평면 패턴을 갖고, 양 기판 사이에 액정층을 협지하여 구성된다. 한쪽 기판(TFT 기판)측에는 TFT 소자, 표시를 하기 위한 화소 전극, 주사 신호나 영상 신호를 TFT 소자에 인가하기 위한 전극, 주사 신호를 전달하기 위한 주사 신호 배선, 영상 신호를 전달하기 위한 영상 신호 배선, 이들 각 신호 배선과 외부 구동 회로를 접속하기 위한 단자부 등이 형성된다.
다른쪽 기판(CF 기판(color filter substrate))측에는 컬러 필터, 플랫 매트릭스, 대향 전극이 형성된다. 양 기판의 평면 패턴 사이에 협지한 액정에 거의 수 직인 전계(종전계(vertical electric field)라고도 함)를 인가하여 표시하는 트위스티드 네마틱(twisted nematic) 표시 방식(TN 방식), 혹은 평면 패턴과 거의 평행한 횡전계(lateral electric field)를 인가하여 표시하는 인 플레인 스위칭 방식(IPS : in-plane switching 방식) 등을 채용하고 있다.
상기 액티브 매트릭스 방식의 액정 표시 장치에 이용되는 주사 신호 배선(scanning signal lines), 주사 신호 전극(scanning signal electrodes) 및 주사 신호 배선과 외부 구동 회로를 접속하는 단자부 및 영상 신호 배선(video signal lines), 영상 신호 전극 및 영상 신호 배선과 외부 구동 회로를 접속하는 단자부 등은, 금속 등의 도전성 박막 재료를 이용하여 패터닝하여 평면 패턴을 제작하는 것이 일반적이다. 종래부터 채용되고 있는 이 평면 패턴의 제작은 스퍼터법이나 증착법 등의 막 형성법으로 기판 면의 전역에 금속 등의 박막을 형성하고, 이 박막을 포토리소그래피 공정, 에칭 공정(etching process)을 거쳐 원하는 형상으로 가공하는 수법이다.
상기 종래 기술에 대하여, 대폭적인 스루풋의 향상, 및 코스트 저감이 가능한 형성 방법으로서 잉크젯(ink-jet) 장치 등을 이용한 액체 프로세스에 의한 배선 등의 평면 패턴 형성 기술이 제안되어 있다. 예를 들면, 액체 프로세스에 의해 배선 패턴을 형성하는 경우에는, 배선의 패턴을 형성하고자 하는 부분에만 금속을 혼합한 용매의 잉크를 토출한 후, 열을 가하여 용매를 증발시키고, 소결(sintering)시킴으로써 원하는 배선 패턴을 얻을 수 있다.
이와 같은 액체 프로세스를 채택함으로써, 포토리소그래피 공정 및 에칭 공 정이 불필요하게 되어, 프로세스의 생략화를 실현할 수 있다. 액체 프로세스는 필요한 부분에만 패턴을 형성할 수 있다는 점에서, 재료비를 억제하는 것도 가능하게 되어, 코스트의 저감도 실현할 수 있다. 또한, 스루풋을 저하시키는 일없이 후막화가 가능하여, 배선의 경우의 저저항화를 용이하게 실현할 수 있다. 나아가, 에칭 공정에 사용하는 산이나 알칼리 등의 에칭액이 불필요하게 되기 때문에, 환경에 대한 부하를 저감하는 것도 가능하게 된다.
액체 프로세스의 대표 기술인 잉크젯법을 이용한 배선 등의 패터닝에 관련된 종래 기술을 개시한 것으로서, 특허 문헌 1에는 기판 면에 뱅크로 홈을 형성하고, 이 홈에 잉크젯법으로 박막 재료액을 충전하여 박막을 형성하는 막 형성 기술이 개시되어 있다.
잉크젯법에서는, 안료 등을 포함하는 용액(이하, 잉크)을 노즐로부터 토출시켜, 기판에 적하하여 패턴을 형성하고, 이것을 건조 혹은 소성함으로써 경화시켜, 원하는 패턴을 얻는다. 잉크가 기판에 착탄된 직후에는 용매를 포함하고 있기 때문에, 잉크는 액체로서의 거동을 나타낸다. 액체를 기판에 적하하였을 때, 이 액체는 내부 압력이 일정하게 되도록 또한 액체의 표면적이 작게 되도록 유동하여, 평면 패턴을 변화시킨다. 이 때문에, 패턴의 형상에 따라서는 원하는 패턴과는 상이한 형상으로 된다. 원하는 패턴과 상이한 형상으로 된다는 것은, 예를 들면 패턴 종단부에서 액체가 넘치거나, 직선 패턴의 일부에서 액체가 넘치거나, 굴곡부에서 액체가 넘치거나, 패턴의 형상에 의존하여 막 두께가 달라지는 등의 이상한 패턴이 발생하는 것이다.
본 발명은 잉크젯법 등의 액체 프로세스에서 형성하는 패턴에 이상한 패턴의 발생을 저감하거나 또는 없게 하여 고정밀도의 평면 패턴을 갖는 기판 및 이 기판을 이용한 표시 장치를 제공하는 것에 있다.
본 발명은, 기판 상에 토출된 용액의 임의의 2점에 발생하는 그 액체의 내부 압력차가 작고, 액체의 표면적이 작게 되도록 하는 평면 형상의 조합에 기초하여 형성한 평면 패턴으로 하는 것에 특징을 갖는다.
이하, 기판 상에 적하한 액적의 거동에 대하여, 적하한 액적의 내부 압력차에 기인하는 액체 유동에 의해 발생하는 이상 패턴의 발생, 및 표면 에너지의 안정성에 기인하는 액체 유동에 의해 발생하는 이상 패턴 발생에 대하여 설명한다. 먼저, 도 24를 이용하여 액체의 내부 압력에 대하여 설명한다.
도 24는 액체의 내부 압력을 설명하는 도면이다. 도 24에 도시한 액체(500)의 점 Z에서의 상기 액체의 내부 압력 Pz는 액체의 표면 장력 γL, 축 x와 점 Z를 포함하는 평면에서의 액체의 곡률 반경 Rx, 및 상기 평면과 직교하는 평면에서의 액체의 곡률 반경 Ry를 이용하여 다음 수학식 1로 표시된다.
Figure 112005050903512-PAT00002
(여기서, C는 곡률)
상기 수학식 1로 표현한 액체의 내부 압력이 액체 표면의 임의의 점에서 동일하게 되도록 액체는 유동하여, 그 형상을 변화시킨다. 표면 장력 γL은 액체 고유의 값이기 때문에, 액체의 내부 압력을 완화하기 위해 곡률 C가 변화한다. 구체적으로는, 내부 압력이 높은 장소에서는 곡률 C가 작게 된다. 한편, 압력이 낮은 장소에서는 곡률 C가 크게 된다. 그 결과, 원하는 패턴과는 상이한 이상 패턴이 발생한다. 이상의 점을 기초로, 도 25a∼도 25c를 이용하여 표시 패널의 주사선 패턴의 형성을 예로 한 액체의 내부 압력을 비교한다.
도 25a∼도 25c는 금속막을 스퍼터법으로 형성하고, 포토리소그래피 공정, 에칭 공정을 거쳐 형성한 표시 패널의 주사선의 평면 패턴의 예를 설명하는 도면으로서, 도 25a는 주사선의 평면 패턴, 도 25b 및 도 25c는 주사선의 평면 패턴의 특징점에서의 액체의 내부 압력의 비교표이다. 도 25a에서의 a∼m은 주사선(101)의 액체의 내부 압력을 비교하기 위한 특징점이다.
주사선(101)은 단자부(103), 주사 신호 배선(102), 종단부(106)로 나눌 수 있다. 또한, 주사 신호 배선(102) 내에는, 주사 신호 전극(104), 교차부(105)가 부수한다. 단자부(103)는 외부의 구동 회로와 접속하기 위해 1개의 주사선(101)의 적어도 한쪽 단부에 형성된다. 단자부(103)의 패턴 폭은 주사 신호 배선(102)의 폭보다 넓게 형성되는 것이 일반적이다. 주사 신호 배선(102)은 단자부(103)로부터 가해진 신호를 주사 신호 전극(104)에 전달하기 위한 배선이다. 주사선의 대부분은 주사 신호 배선(102)이다.
주사 신호 전극(104)은 그 상부에 박막 트랜지스터(TFT)가 형성되고, TFT를 ON/OFF하기 위한 전압이 가해진다. 주사 신호 전극(104)은 횡방향(주사 신호 배선(102)의 연재 방향)으로 존재하는 TFT와 동일한 개수, 등간격으로 배치된다. 주사 신호 전극(104)의 폭 및 길이는 제작하는 TFT의 크기에 의존한다.
교차부(105)는 주사 신호 전극의 상층에 형성되는 영상 신호 배선과의 용량을 저감하기 위해 배치된다. 교차부(105)도 횡방향으로 존재하는 TFT와 동일한 개수, 등간격으로 배치된다. 교차부(105)의 폭은 용량 저감을 목적으로 하고 있기 때문에 가능한 한 좁게 하는 것이 일반적이다. 길이는 영상 신호 배선의 배선 폭 및 포토리소그래피의 얼라인먼트 정밀도에 의존한다. 종단부(106)는 문자 그대로 주사 신호 배선(102)의 종단에 해당하는 부분이다. 종단부(106)의 폭은 주사 신호 배선(102)과 동일하게 되는 것이 일반적이다.
도 25a에 도시한 각 특징점은 액체의 내부 압력을 평가하기 위해 정한 점이다. 각 점의 특징은, 점 a : 단자부(103)의 중앙, 점 b : 단자부(103)의 패턴 경계, 점 c : 단자부(103)의 구석, 점 d : 단자부(103)와 주사 신호 배선(102)의 접속 부분의 구석, 점 e : 주사 신호 배선(102)의 중앙, 점 f : 주사 신호 전극(104)이 접속된 부분의 대면, 점 g : 주사 신호 배선(102)과 주사 신호 전극(104)의 접속 부분의 구석, 점 h : 주사 신호 전극(104)의 중앙, 점 i : 주사 신호 전극(104)의 구석, 점 j : 주사 신호 배선(102)과 교차부(105)의 접속 부분의 볼록부의 구석, 점 k : 주사 신호 배선(102)과 교차부(105)의 접속 부분의 오목부의 구석, 점 l : 교차부(105)의 패턴 경계, 점 m : 주사 신호 배선(102)의 종단부(106)의 패턴 경계이다. 이들 점에 대하여 액체의 내부 압력을 평가한다.
도 25a∼도 25c에 도시한 패턴이 액체로 형성된 경우의 각 특징점에서의 액체의 내부 압력을 특징점 e와 비교하면, 도 25b, 도 25c에 도시한 바와 같이,
특징점 e보다 액체의 내부 압력이 높음 : c, h, i, j, l, m
특징점 e와 동일한 액체 내부 압력 : f
특징점 e보다 액체의 내부 압력이 낮음 : a, b, d, g, k
로 되고, 이 액체의 내부 압력차를 완화하기 위해 액체는 유동한다.
도 26은 액체의 토출 직후의 주사선 평면 패턴(303) 및 액체의 내부 압력차에 기인하여 액체가 유동하여 변형한 주사선 평면 패턴(304)을 설명하는 도면이다. 액체의 내부 압력차에 기인하여 액체가 유동하여 변형한 주사선 평면 패턴(304)은 영역별로 다음과 같이 변화한다.
단자부(103) : 패턴 폭이 좁게 되고, 구석 부분은 외측으로 넓어짐.
주사 신호 전극(104) : 패턴 폭이 넓게 되도록 변화하고, 구석 부분은 외측으로 넓어짐.
교차부(105) : 패턴 폭이 넓게 되도록 변화하고, 주사 신호 배선(102)의 폭과 동등하게 됨.
종단부(106) : 패턴 폭이 넓게 되도록 변화하고, 구석 부분은 외측으로 넓어짐.
이상의 점으로부터, 잉크젯법 등에 의한 액체 프로세스로 형성한 경우, 스퍼터법 등으로 배선을 형성할 때에 이용하는 평면 패턴을 그대로 유용하면 이상 패턴 이 발생하여, 제작 시의 안정성을 확보할 수 없을 가능성이 있다. 제작 시의 안정성을 확보하기 위해서는, 각 특징점에서의 액체의 내부 압력차를 작게 하거나, 또는 동일 압력으로 하는 것이 가능한 평면 패턴의 적용이 필수적이다.
다음으로, 액체의 표면 에너지의 안정성에 기인하는 액체 유동에 의해 발생하는 이상 패턴 발생에 대하여 도 27을 이용하여 설명한다. 도 27은 액체의 토출 직후의 배선 패턴(305)과 표면 에너지의 안정성에 기인하여 액체가 유동하여 변형한 직선 패턴(306)을 설명하는 도면이다. 토출 직후의 배선 패턴(305)에 대하여 변형한 직선 패턴(306)의 표면 에너지를 비교하면, 변형한 직선 패턴(306)의 파장(λ)이 다음 수학식 2
Figure 112005050903512-PAT00003
를 만족하는 경우에는, 변형한 직선 패턴(306)쪽이 표면 에너지가 작게 되는 것이 플래토-레일리(Plateau-Rayleigh)의 불안정성으로서 알려져 있고, 액은 안정 형상으로 되도록 직선 패턴(305)으로부터 직선 패턴(306)으로 변형된다. 변형된 직선 패턴(306)의 파장 λ는 다음 수학식 3
Figure 112005050903512-PAT00004
으로 되기 쉬운 것이 알려져 있다.
이상의 점으로부터, 잉크젯법 등에 의한 액체 프로세스로 패턴을 형성한 경 우, 스퍼터법 등으로 배선을 형성할 때에 이용되는 평면 패턴을 그대로 유용하면 이상 패턴이 발생하여, 작성 시의 안정성을 확보할 수 없을 우려가 있다. 제작 시의 안정성을 확보하기 위해서는 액적의 표면 에너지가 극소로 되게 하는 평면 패턴의 적용이 필수적이다.
즉, 본 발명에 따른 액체 프로세스를 이용하여 평면 패턴을 형성한 기판은, 상기 평면 패턴을 형성하기 위해 기판 상에 토출된 액체(패턴 형성 재료의 용액)의 임의의 2점에 발생하는 상기 액체의 내부 압력차가 작은 평면 형상의 조합에 기초하여 형성되어 있는 것을 특징으로 한다. 이 평면 형상은 상기 액체의 표면적이 극소로 되는 평면 형상에 기초하여 형성되어 있다.
본 발명에 따르면, 잉크젯법 등에 의한 액체 프로세스를 이용하여 형성된 배선 패턴에서, 그 평면 패턴에 액체의 내부 압력이 일정하게 되도록, 또한 액체의 표면적이 극소로 되게 하는 평면 패턴의 조합으로 함으로써 제조 시의 이상 패턴 발생을 저감 혹은 없게 한 기판을 얻을 수 있다. 그리고, 이 평면 패턴을 배선 패턴으로 한 기판을 이용하여 표시 장치(표시 패널)를 구성함으로써, 낮은 코스트로 고화질의 표시 장치를 실현할 수 있다.
<실시예>
이하, 상기한 액적의 거동을 고려하여 평면 패턴을 형성한 기판, 및 이것을 이용한 표시 장치에 대하여 실시예를 참조하여 설명한다. 또, 이하의 실시예에서는 잉크젯에 의한 배선 재료 잉크(액체 또는 용액이라고도 함)의 적하에 의해 형성한 배선 패턴을 갖는 기판과 이 기판을 이용한 표시 장치를 예로서 설명한다. 또 한, 이하의 실시예에서는 기판과 배선 재료 잉크의 접촉각이 90도인 경우로 하여 설명한다.
도 1a∼도 1c는 본 발명의 실시예 1의 설명도로서, 도 1a는 잉크젯법에 의해 형성되는 단자부(103)의 평면 패턴을 도시한 평면도, 도 1b는 설계예, 도 1c는 특징점에서의 액체의 내부 압력의 비교표이다. 단자부(103)의 특징점 a, b와 주사 신호 배선(102)의 특징점 e에 발생하는 액체의 내부 압력차는, 단자부(103)의 폭이 주사 신호 배선(102)에 비해 넓은 것에 기인한다.
실시예 1에서는 단자부(103)에 막대 형상의 절삭 패턴(203)을 배치하고, 단자부(103)를 빗살형 패턴(201)으로 하고, 각각의 빗살형 패턴(201)의 폭 DTH를 주사 신호 배선(102)의 폭 DG와 동일한 값으로 하였다. 또한, 각각의 빗살형 패턴(201)은 종방향으로 형성된 빗살 접속 패턴(202)에 의해 접속되어 있다. 빗살 접속 패턴(202)의 폭 DTV도 빗살형 패턴(201)과 마찬가지로, 주사 신호 배선(102)의 폭 DG와 동일한 값으로 하였다.
실시예 1의 평면 패턴을 적용함으로써, 도 1a에서의 특징점 a, b의 압력은, 종래의 평면 패턴에서는 특징점 e의 0.1배이었던 것에 대하여, 1.0배로 대폭 개선된다.
실시예 1에 의해, 특징점 a, b와 특징점 e의 액체의 내부 압력을 동일하게 할 수 있어, 단자부(103)에서의 액체의 내부 압력차에 기인하는 제조 시의 이상 패턴 발생을 저감하는 것이 가능하게 된다.
그러나, 특징점 c의 액체의 내부 압력은, 종래 평면 패턴이 특징점 e의 5.1배이었던 것에 대하여, 본 실시예의 평면 패턴에서 5.8배로 증가하고, 특징점 d의 액체의 내부 압력은, 종래 평면 패턴, 본 평면 패턴 모두 -4.3배로 되어, 특징점 c, d의 액체의 내부 압력차가 충분히 완화되지 않는 경우가 있다. 특징점 c의 액체의 내부 압력차의 완화 방법에 대해서는 실시예 3에서 후술한다. 또한, 특징점 d의 액체의 내부 압력차의 완화 방법에 대해서는 후술하는 실시예 4∼실시예 8에서 설명한다.
또, 실시예 1의 평면 패턴에서는, 단자부(103)에 새로운 특징점 j'이 존재하고, 특징점 j'의 액체의 내부 압력은 특징점 e보다 낮게 된다. 이 때문에, 특징점 j'은 이상 패턴 발생의 원인으로 되는 경우가 있다. 이 특징점 j'에서의 액체의 내부 압력차를 완화하는 평면 패턴에 대해서는 후술하는 실시예 3에서 설명한다.
도 2a∼도 2c는 본 발명의 실시예 2의 설명도로서, 도 2a는 잉크젯법에 의해 형성되는 단자부(103)의 평면 패턴을 도시한 평면도, 도 2b는 설계예, 도 2c는 특징점에서의 액체의 내부 압력의 비교표이다. 일점 쇄선으로 나타낸 것은 종래의 단자부 평면 패턴(301)이다.
실시예 2에서는, 단자부(103) 내에 원형 절삭 패턴(204)을 정방격자 상에 배치하였다. 원형 절삭 패턴(204)의 영역에는 패턴이 형성되지 않고, 단자부(103)는 배선 패턴 내에 둥글게 구멍이 형성되게 하는 배선 패턴으로 이루어진다. 단자부 원형 절삭 패턴(204)의 반경 rT 및 단자부 원형 절삭 패턴(204)의 간격 2S를 주사 신호 배선(102)의 폭 DG에 대하여, 각각 1.5DG, 0.8DG로 되게 하는 평면 패턴으로 하였다.
실시예 2의 평면 패턴에 의해, 특징점 a의 액체의 내부 압력은 종래 평면 패턴에서는 특징점 e의 0.1배이었던 것에 대하여, 0.8배로 대폭 개선되었다. 마찬가지로, 특징점 b에서는 0.1배이었던 것이 0.9배로, 특징점 c에서는 5.1배이었던 것이 0.1배로, 특징점 d에서는 -4.3배이었던 것이 0.9배로 각각 대폭 개선된다.
실시예 2에 의해, 특징점 a, b, c, d와 특징점 e의 액체의 내부 압력차를 작게 할 수 있어, 단자부(103)에서의 액체의 내부 압력차에 기인하는 제조 시의 이상 패턴 발생을 저감하는 것이 가능하게 된다.
도 3a∼도 3c는 본 발명의 실시예 3의 설명도로서, 도 3a는 잉크젯법에 의해 형성되는 굴곡부(121)의 평면 패턴을 도시한 평면도, 도 3b는 설계예, 도 3c는 특징점에서의 액체의 내부 압력의 비교표이다. 일점 쇄선으로 나타낸 것은 실시예 1에서의 단자부(103)의 특징점 c 및 j' 주변의 평면 패턴(302)이다.
특징점 c 및 j'과 주사 신호 배선(102) 내의 특징점 e에 발생하는 액체의 내부 압력차는, 굴곡부(121)의 구석에서 패턴이 불연속으로 되는 것, 혹은 연속이었다 하더라도 굴곡부(121)의 곡률이 큰 것에 기인한다. 여기서, 연속이란, 「평면 패턴을 함수 f(x)로 나타내었을 때에, f(x)의 모든 정의역에서 x=a이고 x→a일 때 limit(x)가 존재하고, 또한 f(a)와 일치함」이라고 정의한다.
실시예 3에서는, 원점 O를 중심으로 한 반경 rA의 원 A를 따르도록 굴곡부 내측에 챔퍼링(205)을 실시하고, 원점 O를 중심으로 한 반경 rB의 원 B를 따르도록 굴곡부 외측에 챔퍼링(206)을 실시하였다. 원 A의 반경 rA는 주사 신호 배선(102)의 폭 DG에 대하여 2DG로 되게 하는 평면 패턴으로 하였다. 원 B의 반경 rB는 원 A의 반경 rA와 주사 신호 배선(102)의 폭 DG의 합으로 되기 때문에, 3DG로 된다.
본 실시예의 평면 패턴을 적용함으로서, 특징점 c의 액체의 내부 압력은, 실시예 1에서는 특징점 e에 대하여 5.8배이었던 것이, 1.2배로 대폭 개선되었다. 마찬가지로, 특징점 j'에서는 -4.3배로부터 0.8배로 개선되었다.
실시예 3에 의해, 특징점 c, j'과 특징점 e의 액체의 내부 압력차를 완화할 수 있어, 굴곡부(121)에서의 액체의 내부 압력차에 기인하는 제조 시의 이상 패턴 발생을 저감하는 것이 가능하게 된다.
도 4a∼도 4c는 본 발명의 실시예 4의 설명도로서, 도 4a는 잉크젯법에 의해 형성되는 주사 신호 배선(102)과 주사 신호 전극(104)의 접속 부분(이하, T자부(122))의 제1 평면 패턴을 도시한 평면도, 도 4b는 설계예, 도 4c는 특징점에서의 액체의 내부 압력의 비교표이다. 일점 쇄선으로 나타낸 것은 종래의 T자부의 평면 패턴(307)이다.
특징점 g와 주사 신호 배선(102) 내의 특징점 e에 발생하는 액체의 내부 압력차는, T자부의 구석에서, 패턴이 불연속으로 되는 것, 혹은 연속이었다 하더라도 곡률이 큰 것에 기인한다. 또한, 특징점 h와 주사 신호 전극(104)의 특징점 e에 발생하는 액체의 내부 압력차는, 주사 신호 전극(104)의 폭 DE가 주사 신호 배선(102)의 폭 DG와 상이한 것에 기인한다.
본 실시예에서는 원점 OA를 중심으로 한 반경 rA의 원 A를 따르도록 T자부의 구석에 챔퍼링(207)을 실시하였다. 이 때, 원 A의 반경 rA는 주사 신호 배선(102)의 폭 DG에 대하여 2DG로 되게 하는 평면 패턴으로 하였다. 또한, 주사 신호 전극(104)의 폭 DE를 주사 신호 배선(102)의 폭 DG와 동일한 값으로 하였다.
실시예 4의 평면 패턴을 적용함으로써, 특징점 f의 액체의 내부 압력을 변화시키지 않아, 특징점 g의 액체의 내부 압력은, 종래 평면 패턴에서는 특징점 e에 대하여 -4.3배이었던 것이 0.0배로 개선되었다. 마찬가지로, 특징점 h에서는 2.0배로부터 1.0배로 개선되었다.
실시예 4에 의해, 특징점 g, h와 특징점 e의 액체의 내부 압력차를 완화할 수 있고, T자부(122)에서의 액체의 내부 압력차에 기인하는 제조 시의 이상 패턴 발생을 저감하는 것이 가능하게 된다.
도 5a∼도 5c는 본 발명의 실시예 5의 설명도로서, 도 5a는 잉크젯법에 의해 형성되는 주사 신호 배선(102)과 주사 신호 전극(104)의 접속 부분(T자부(122))의 제1 평면 패턴을 도시한 평면도, 도 5b는 설계예, 도 5c는 특징점에서의 액체의 내부 압력의 비교표이다. 일점 쇄선으로 나타낸 것은 종래의 T자부의 평면 패턴(307)이다.
실시예 5에서는 실시예 3에서 설명한 T자부의 구석에 챔퍼링(207)을 실시하고, 주사 신호 전극(104)의 폭 DE를 주사 신호 배선(102)의 폭 DG와 동일한 값으로 하는 방법 외에, 원점 OC를 중심으로 한 반경 rC의 원 C를 따르도록 T자부 대면에 챔퍼링(208)을 실시하여 오목부를 형성한 평면 패턴으로 하였다. 또한, 오목부를 형성한 주사 신호 배선(102)의 변은 완만한 곡면으로 형성되고, 불연속으로 되지 않도록 평면 패턴으로 하였다. 이 때, 반경 rA는 주사 신호 배선(102)의 폭 DG에 대하여, 2DG로 되게 하는 평면 패턴으로 하였다. 마찬가지로, rC=2.0DG, DG'=0.8DG, DE=DG로 되게 하는 평면 패턴으로 하였다.
실시예 5의 평면 패턴을 적용함으로써 특징점 f의 액체의 내부 압력을 변화시키지 않고, 특징점 g의 액체의 내부 압력은, 종래 평면 패턴에서는 특징점 e에 대하여 -4.3배이었던 것이 1.0배로 대폭 개선되었다. 마찬가지로, 특징점 h에서는 2.0배로부터 1.0배로 개선되었다.
실시예 5에 의해, 특징점 g, h와 특징점 e의 액체의 내부 압력차를 완화할 수 있어, T자부(122)에서의 액체의 내부 압력차에 기인하는 제조 시의 이상 패턴 발생을 저감하는 것이 가능하게 된다.
도 6a∼도 6c는 본 발명의 실시예 6의 설명도로서, 도 6a는 잉크젯법에 의해 형성되는 주사 신호 배선(102)과 주사 신호 전극(104)의 접속 부분(T자부(122))의 평면 패턴을 도시한 평면도, 도 6b는 설계예, 도 6c는 특징점에서의 액체의 내부 압력의 비교표이다. 일점 쇄선으로 나타낸 것은 종래의 T자부의 평면 패턴(307)이다.
실시예 6에서는 실시예 3에서 설명한 T자부의 구석에 챔퍼링(207)을 실시함과 함께, 주사 신호 전극(104)의 폭 DE를 주사 신호 배선(102)의 폭 DG와 동일한 값으로 한다. 이 방법 외에, T자부 근방의 주사 신호 배선(102) 내부에 반경 rD의 T자부 절삭 패턴(209)을 배치하였다. T자부 절삭 패턴(209)의 부분에는 배선이 형성되지 않고, 주사 신호 배선(102)은 배선 내에 둥글게 구멍을 형성하게 하는 배선 패턴으로 된다. 이 때, 반경 rA를 주사 신호 배선(102)의 폭 DG에 대하여, 0.8DG로 되게 하는 평면 패턴으로 하였다. 마찬가지로, rD=0.8DG, DG'=0.6DG, DG"=DG, DE=DG로 되게 하는 평면 패턴으로 하였다.
실시예 6의 평면 패턴을 적용함으로써, 특징점 f의 액체의 내부 압력을 변화시키지 않고, 특징점 g의 액체의 내부 압력은, 종래 평면 패턴에서는 특징점 e에 대하여 -4.3배이었던 것이 1.0배로 대폭 개선되었다. 마찬가지로, 특징점 h에서는 2.0배로부터 1.0배로 개선되었다.
또한, 본 실시예를 적용함으로써, 특징점 g, h와 특징점 e의 액체의 내부 압력차를 완화할 수 있어, T자부(122)에서의 액체의 내부 압력차에 기인하는 제조 시의 이상 패턴 발생을 저감하는 것이 가능하게 된다.
도 7a∼도 7c는 본 발명의 실시예 7의 설명도로서, 도 7a는 잉크젯법에 의해 형성되는 주사 신호 배선(102)과 주사 신호 전극(104)의 접속 부분(T자부(122))의 평면 패턴을 도시한 평면도, 도 7b는 설계예, 도 7c는 특징점에서의 액체의 내부 압력의 비교표이다. 일점 쇄선으로 나타낸 것은 종래의 T자부의 평면 패턴(307)이다.
실시예 7에서는 실시예 3에서 설명한 T자부의 구석에 챔퍼링(207)을 실시함과 함께, 주사 신호 전극(104)의 폭 DE를 주사 신호 배선(102)의 폭 DG와 동일한 값으로 한다. 이 방법 외에, 실시예 6에서 설명한 T자부 절삭 패턴(209)을 배치한다. 또한, 원점 OD를 중심으로 한 반경 rC의 원 C를 따르도록 T자부 대면에 챔퍼링(208)을 실시하여 볼록부를 형성한 평면 패턴으로 하였다. 그리고, 볼록부를 형성한 주사 신호 배선(102)의 변은 완만한 곡면으로 형성되고, 불연속으로 되지 않게 하는 평면 패턴으로 하였다. 이 때, 반경 rA를 주사 신호 배선(102)의 폭 DG에 대하여, 0.8DG로 되게 하는 평면 패턴으로 하였다. 마찬가지로, rD=0.8DG, DG'=0.6DG, DG"=1.2DG, DE=DG로 되게 하는 평면 패턴으로 하였다.
실시예 7의 평면 패턴을 적용함으로써, 특징점 f의 액체의 내부 압력을 변화시키지 않고, 특징점 g의 액체의 내부 압력은, 종래 평면 패턴에서는 특징점 e에 대하여 -4.3배이었던 것이 1.1배로 대폭 개선되었다. 마찬가지로, 특징점 h에서는 2.0배로부터 1.0배로 개선되었다.
또한, 실시예 7을 적용함으로써, 특징점 g, h와 특징점 e의 액체의 내부 압력차를 완화할 수 있어, T자부(122)에서의 액체의 내부 압력차에 기인하는 제조 시 의 이상 패턴 발생을 저감하는 것이 가능하게 된다.
도 8a∼도 8c는 본 발명의 실시예 8의 설명도로서, 도 8a는 잉크젯법에 의해 형성되는 주사 신호 배선(102)과 주사 신호 전극(104)의 접속 부분(T자부(122))의 평면 패턴을 도시한 평면도, 도 8b는 설계예, 도 8c는 특징점에서의 액체의 내부 압력의 비교표이다. 일점 쇄선으로 나타낸 것은 종래의 T자부의 평면 패턴(307)이다.
실시예 8에서는, 실시예 3에서 설명한 T자부의 구석에 챔퍼링(207)을 실시한다. 그리고, 주사 신호 전극(104)의 폭 DE를 주사 신호 배선(102)의 폭 DG와 동일한 값으로 하는 방법, 및 실시예 6에서 설명한 T자부 절삭 패턴(209)을 배치하는 방법 외에, 폭 DP의 직선 패턴(210)을 T자부 대면에 형성한 평면 패턴으로 하였다. 또한, T자부 대면의 직선 패턴(210)과 주사 신호 배선(102)의 접속 부분의 구석은, T자부 구석의 챔퍼링(207)과 마찬가지로, 챔퍼링(207)을 실시하였다. 이 때, 반경 rA를 주사 신호 배선(102)의 폭 DG에 대하여, 0.8DG로 되게 하는 평면 패턴으로 하였다. 마찬가지로, rD=0.8DG, DG'=0.6DG, DG"=0.6DG, DE=DG, DP=DG로 되게 하는 평면 패턴으로 하였다.
실시예 8의 평면 패턴을 적용함으로써, 특징점 f의 액체의 내부 압력을 변화시키지 않고, 특징점 g의 액체의 내부 압력은, 종래 평면 패턴에서는 특징점 e에 대하여 -4.3배이었던 것이 1.0배로 대폭 개선되었다. 마찬가지로, 특징점 h에서는 2.0배로부터 1.0배로 개선되었다.
실시예 8에 의해, 특징점 g, h와 특징점 e의 액체의 내부 압력차를 완화할 수 있어, T자부(122)에서의 액체의 내부 압력차에 기인하는 제조 시의 이상 패턴 발생을 저감하는 것이 가능하게 된다.
또, 실시예 8의 평면 패턴에서는, T자부 대면의 직선 패턴(210)의 종단부에 새로운 특징점 m'이 나타난다. 특징점 m'의 액체의 내부 압력은 특징점 e보다 높아 특징점 m'은 이상 패턴 발생의 원인으로 된다. 이 특징점 m'에서의 액체의 내부 압력차 완화 평면 패턴에 대해서는 실시예 10에서 후술한다.
도 9a∼도 9c는 본 발명의 실시예 9의 설명도로서, 도 9a는 잉크젯법에 의해 형성되는 주사 신호 배선(102)과 주사 신호 전극(104)의 교차부(105)의 평면 패턴을 도시한 평면도, 도 9b는 설계예, 도 9c는 특징점에서의 액체의 내부 압력의 비교표이다. 일점 쇄선으로 나타낸 것은 종래의 교차부의 평면 패턴(310)이다.
특징점 j, k, l과 주사 신호 배선(102) 내의 특징점 e에 발생하는 액체의 내부 압력차는, 접속부의 구석에서 패턴이 불연속인 것, 및 교차부(105)의 폭 DG'이 주사 신호 배선(102)의 폭 DG에 비해 좁은 것에 기인한다.
실시예 9에서는, 원점 OA를 중심으로 한 반경 rA의 원 A를 따르도록 교차부의 구석에 챔퍼링(211)을 실시한 패턴으로 하였다. 또한, 챔퍼링을 실시한 교차부(105)의 변은 완만한 곡면으로 형성되고, 불연속으로 되지 않게 하는 패턴으로 하였다. 이 때, 반경 rA를 주사 신호 배선(102)의 폭 DG에 대하여 1.5DG로 되게 하는 평면 패턴으로 하였다. 교차부(105)의 폭 DG'은 0.5DG로 가정하였다.
실시예 9의 평면 패턴을 적용함으로써, 특징점 j의 액체의 내부 압력은, 종래 평면 패턴에서는 특징점 e에 대하여 5.8배이었던 것이 1.0배로 대폭 개선되었다. 마찬가지로, 특징점 k에서의 액체의 내부 압력은 -3.7배로부터 1.7배로, 특징점 l에서의 액체의 내부 압력은 2.0배로부터 1.7배로 개선되었다.
또한, 실시예 9를 적용함으로써, 특징점 j, k, l과 특징점 e의 액체의 내부 압력차를 완화하는 것이 가능하게 되어, 액체의 내부 압력차에 기인하는 이상 패턴 발생을 억제하는 것이 가능하게 된다.
도 10a∼도 10c는 본 발명의 실시예 10의 설명도로서, 도 10a는 잉크젯법에 의해 형성되는 주사 신호 배선(102)의 종단부(106)의 평면 패턴을 도시한 평면도, 도 10b는 설계예, 도 10c는 특징점에서의 액체의 내부 압력의 비교표이다. 일점 쇄선으로 나타낸 것은 종래의 종단부의 평면 패턴(308)이다.
도 10a에서, 특징점 m과 주사 신호 배선(102) 내의 특징점 e에 발생하는 액체의 내부 압력차는 특징점 e가 1축만의 곡률을 갖는 것에 대하여, 종단부(106)는 2축의 곡률을 갖는 것에 기인한다.
실시예 10에서는 현의 길이가 DC인 반원 패턴(212)을 종단부에 접속하였다. 또한, 주사 신호 배선(102)과 종단부 반원 패턴(212)은 완만한 곡면으로 접속되고, 불연속으로 되지 않게 하는 평면 패턴으로 하였다. 이 때, 현의 길이 DC는 주사 신호 배선(102)의 폭 DG에 대하여 2DG로 되게 하는 평면 패턴으로 하였다.
실시예 10의 평면 패턴으로 함으로써, 특징점 m의 액체의 내부 압력은, 종래 평면 패턴에서는 특징점 e에 대하여 2.0배이었던 것에 대하여, 본 실시예를 적용함으로써 1.0배로 개선되었다.
또한, 실시예 10의 평면 패턴을 적용함으로써, 특징점 m과 특징점 e의 액체의 내부 압력차를 완화할 수 있어, 액체의 내부 압력차에 기인하는 제조 시의 이상 패턴 발생을 저감하는 것이 가능하게 된다.
도 11은 본 발명의 실시예 11의 설명도로서, 잉크젯법에 의해 형성되는 주사 신호 배선(102)의 제1 평면 패턴을 도시한다. 일점 쇄선으로 나타낸 것은 종래의 주사 신호 배선의 평면 패턴(309)이다.
실시예 11에서는, 평면 패턴을 미리 주사 신호 배선(102)의 연재 방향과 평행한 축에 대칭인 파도 형상으로 하였다. 이 때, 그 파도 형상의 파의 주기 λ를 주사 신호 배선(102)의 평균 선 폭 D에 대하여 λ＜πD를 만족하게 하는 평면 패턴으로 하였다.
실시예 11의 평면 패턴을 적용함으로써, 종래의 주사 신호 배선의 평면 패턴(309)에 비해 표면 에너지를 낮게 할 수 있어, 표면 에너지에 기인하는 패턴의 유동을 억제하는 것이 가능하게 된다.
또한, 실시예 11을 적용함으로써, 표면 에너지에 기인하는 제조 시의 이상 패턴 발생을 억제하는 것이 가능하게 된다.
도 12는 본 발명의 실시예 12의 설명도로서, 잉크젯법에 의해 형성되는 주사 신호 배선(102)의 제2 평면 패턴을 도시한다. 실시예 12에서는, 주사 신호 배선 (102)의 일부에 돌기부(213)를 형성한 평면 패턴으로 하였다. 또한, 이 돌기부(213)는 주사 신호 배선(102)의 연재 방향과 평행한 축에 대칭으로 되도록 배치되어 있다. 이 때, 돌기부의 주기 λ를 주사 신호 배선(102)의 평균 선 폭 D로 하였을 때에 λ＜πD를 만족하게 하는 평면 패턴으로 하였다.
실시예 12의 평면 패턴을 적용함으로써, 종래의 주사 신호 배선의 평면 패턴(309)에 비해 표면 에너지를 낮게 할 수 있어, 표면 에너지에 기인하는 패턴의 유동을 억제하는 것이 가능하게 된다.
실시예 12를 적용함으로써, 표면 에너지에 기인하는 제조 시의 이상 패턴 발생을 억제하는 것이 가능하게 된다.
도 13은 본 발명의 실시예 13의 설명도로서, 잉크젯법에 의해 형성되는 패턴의 단면 형상을 도시한다. 실시예 13에서는, 패턴(503)이 존재하지 않는 부분에 절연 기판(501) 상에 단차(502)를 형성한 구조로 하였다. 단차(502)는 유기막 등을 스핀코트법에 의해 도포한 후 패터닝을 한 것, 혹은 인쇄법 등에 의해 형성된다. 단차(502)를 형성한 후에 잉크젯법 등의 액체 프로세스에 의해 패턴(503)을 형성한다.
실시예 13의 단면 구조를 적용함으로써, 실시예 1∼실시예 12에서 설명한 효과 외에, 단차의 벽에 의해 액체를 막는 것이 가능하기 때문에, 제조 시의 이상 패턴 발생을 저감하는 것이 가능하게 된다.
또한, 실시예 13에서는, 단차(502) 상의 액체에 대한 접촉각을 절연 기판(501) 상의 액체에 대한 접촉각과 비교하여 높은 상태로 해 둠으로써 막음의 효과 가 증대하고, 이상 패턴 발생을 한층 더 억제할 수 있다.
도 14는 본 발명의 실시예 14의 설명도로서, 잉크젯법 등에 의해 형성되는 주사선(101)의 평면 패턴을 도시한다. 실시예 14에서는, 단자부(103)에는 원형 절삭 패턴(204)을 배치하였다. 주사 신호 배선(102)에는 돌기부(213)를 주사 신호 배선(102)의 연재 방향과 평행한 축에 대칭으로 되도록 형성하였다. 주사 신호 전극(104)과 주사 신호 배선(102)의 접속 부분의 구석은 챔퍼링(207)을 실시하고, 주사 신호 전극(104)의 종단 부분은 종단부 반원 패턴(212)을 배치하였다. 교차부(105)의 구석은 챔퍼링(211)을 실시하고, 종단부(106)에는 종단부 반원 패턴(212)을 배치하였다. 또한, 각각의 패턴은 완만한 곡면으로 접속되고, 불연속으로 되지 않게 하는 패턴으로 하였다.
실시예 14를 적용함으로써, 주사선(101)의 임의의 2점에서의 액체의 내부 압력차를 완화하는 것이 가능하고, 또한 표면 에너지를 낮게 할 수 있기 때문에, 제조 시의 이상 패턴 발생을 억제하는 것이 가능하게 된다.
도 15∼도 17은 본 발명의 실시예 15의 설명도이다. 도 15는 잉크젯법에 의해 형성된 배선을 이용한 액정 표시 장치(601)의 개관도이다. 액정 표시 장치(601)의 표시부(602)에는 상술한 실시예 1∼실시예 14에 설명한 평면 패턴을 적용한 주사선, 영상선, 반도체층, 화소 전극이 이용되고 있다.
도 16은 도 15에 도시한 액정 표시 장치(601)의 표시부(602)의 모식 회로도이다. 도 15에 도시한 액정 표시 장치(601)는, 수평 방향으로 등간격이고 복수개의 주사선(101)이 형성되어 있다. 영상선(107)은 주사선(101)과 수직으로 등간격 이고 복수개 형성된다. 주사선(101) 및 영상선(107)은 적어도 그 일단에 외부 구동 회로와 접속하기 위한 단자부(103)가 형성되어 있다. 주사선(101)과 영상선(107)의 교차부(105) 옆에는 스위칭 소자로서 박막 트랜지스터(TFT)(110)가 배치되어 있고, 주사 신호 배선(101)과 주사 신호 전극(104)을 통해, 영상선(107)과 영상 신호 전극(109)을 통해 접속되어 있다. 박막 트랜지스터(110)의 일단은 소스 전극(117)을 통해 화소 전극(111)에 접속되어 있다. 화소 전극(111)과 공통 전극(112) 사이에는 액정(113)이 협지되어 있고, 화소 전극(111)과 공통 전극(112) 사이에 인가되는 전압으로 액정(113)을 구동한다.
도 17은 도 16에 도시한 영역 A의 TFT 기판측의 평면도이다. 도 17에서의 주사 신호 배선(102), 주사 신호 전극(104), 교차부(105), 영상 신호 배선(108), 영상 신호 전극(109), 반도체층(116), 및 화소 전극(111)에서, 실시예 1∼실시예 14에서 설명한 평면 패턴을 적용하고 있다.
실시예 15에 의해, 주사선(101), 영상선(107), 반도체층(116), 화소 전극(111)의 이상 패턴 발생을 억제한 액정 표시 장치(601)를 구성할 수 있다.
이상의 각 실시예 외에, 이하와 같은 구성으로 할 수 있다. 우선, 상기 실시예 1에서는, 절삭 패턴을 주사 신호 배선과 평행 방향으로 배치한 평면 패턴으로 하였으나, 주사 신호 배선과 수직으로 되도록 배치한 경우에도 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.
또한, 실시예 1에서는, 절삭 패턴을 막대 형상 절삭 패턴으로 하였으나, 도 18에 도시한 바와 같은 대략 타원의 절삭 패턴(214), 혹은 도 19에 도시한 바와 같 은 대략 육각형의 절삭 패턴(215)을 이용한 경우에도 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.
실시예 2에서, 단자부 원형 절삭 패턴(204)을 정방격자 상에 배치한 평면 패턴으로 하였으나, 도 20에 도시한 바와 같이 육방격자 상에 절삭 패턴(204)을 배치한 경우에도 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.
실시예 2, 6, 7, 8에서, 절삭 패턴을 대략 원형으로 하였으나, 도 21에 도시한 바와 같이 대략 팔각형의 T자부 절삭 패턴(209)을 형성한 경우에도 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다. 또한, 마찬가지로, 대략 타원 혹은 대략 n각형(n은 3보다 큰 정수) 절삭 패턴을 배치한 경우에도 이상 패턴 발생을 억제할 수 있다.
실시예 3∼실시예 8에서, T자형의 구석을 원점 OA를 중심으로 한 원 A를 따르도록 챔퍼링(207)을 실시하고 있으나, 도 21에 도시한 바와 같이 팔각형 AA를 따르도록 챔퍼링을 실시하여도 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다. 마찬가지로, 대략 타원 혹은 대략 n각형(n은 4보다 큰 정수)의 챔퍼링을 배치한 경우에도 이상 패턴 발생을 억제할 수 있다.
실시예 3에서, 원점 O를 중심으로 한 원 A를 따르도록 굴곡부 내측에 챔퍼링(205)을, 원점 O를 중심으로 한 원 B를 따르도록 굴곡부 외측에 챔퍼링(206)을 실시하였으나, 원 A 및 원 B의 중심이 동일하지 않아도 굴곡부를 소정 곡률로 챔퍼링을 실시한 경우에도 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.
또한, 실시예 3에서, 원점 O를 중심으로 한 원 A를 따르도록 굴곡부 내측에 챔퍼링(205)을, 원점 O를 중심으로 한 원 B를 따르도록 굴곡부 외측에 챔퍼링(206)을 실시하고 있으나, 이것에 한하지 않고 원점 O를 중심으로 한 대략 타원 혹은 대략 n각형(n은 4보다 큰 정수)으로 챔퍼링을 실시한 경우, 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.
실시예 5 및 실시예 7에서, 원점 OA를 중심으로 한 원 C를 따르도록 T자부의 구석에 챔퍼링(207)을 실시하고 있으나, 이것에 한하지 않고 원점 OA를 중심으로 한 대략 타원 혹은 대략 n각형(n은 4보다 큰 정수)으로 챔퍼링을 실시함으로써 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.
실시예 10에서, 종단부(106)에 종단부 반원 패턴(212)을 배치한 평면 패턴으로 하고 있으나, 타원 혹은 대략 n각형(n은 3보다 큰 정수)을 이분한 형상을 적용함으로써 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.
실시예 1∼실시예 10에서는, 구체적인 수치를 기재하여 발명의 효과를 설명하고 있으나, 이는 기판의 액체에 대한 접촉각이 90°라고 가정하여 산출하고 있다. 기판의 액체에 대한 접촉각이 변화한 경우에는 설계값이 달라진다.
도 22a, 도 22b, 도 22c는 실시예 1∼실시예 10에서의 기판과 액체의 접촉각을 50°로 한 경우의 평면 패턴의 설계값 및 이 때의 내부 압력값의 설명도이다. 또한, 도 23a, 도 23b, 도 23c는 실시예 1∼실시예 10에서의 기판과 액체의 접촉각을 20°로 한 경우의 평면 패턴의 설계값 및 이 때의 내부 압력값의 설명도이다. 도 22a, 도 22b, 도 22c 및 도 23a, 도 23b, 도 23c로부터도 알 수 있는 바와 같 이, 기판의 액체에 대한 접촉각이 변화한 경우에도, 최적 설계를 함으로써, 액체의 내부 압력차를 완화할 수 있어 이상 패턴의 발생을 억제할 수 있다.
또, 실시예 1 및 실시예 2에서는 단자부(103)의 형상에 대하여 설명하고 있으나, 단자부(103)에 한하지 않고, 절연 기판 상에 대략 직선 패턴과 상기 대략 직선 패턴보다 폭이 넓은 대략 사각 패턴이 형성되고, 대략 직선 패턴의 단변과 대략 사각 패턴의 한 변의 일부가 접속된 평면 패턴에서 적용 가능하다.
또한, 실시예 3에서는, 굴곡부(121)를 갖는 장소로서, 단자부(103)의 일부의 형상에 대하여 설명하고 있으나, 단자부(103)의 일부에 한하지 않고, 절연 기판 상에 대략 직선 패턴 1과 대략 직선 패턴 2가 형성되고, 대략 직선 패턴 1의 단변과 대략 직선 패턴 2의 장변의 단부가 접속되어, L자형의 굴곡부를 형성하는 평면 패턴에서 적용 가능하다.
또한, 실시예 4, 5, 6, 7, 8에서는, 주사 신호 배선(102)과 주사 신호 전극(104)의 접속 부분에 대하여 설명하고 있으나, 주사 신호 배선(102)과 주사 신호 전극(104)의 접속 부분에 한하지 않고, 절연 기판 상에 대략 직선 패턴 1과 대략 직선 패턴 2가 형성되고, 대략 직선 패턴 1의 단변과 대략 직선 패턴 2의 장변의 일부가 접속되어, T자형 형상을 갖는 평면 패턴에서 적용 가능하다.
또한, 실시예 9에서는, 교차부(105)의 형상에 대하여 설명하고 있으나, 교차부(105)에 한하지 않고, 절연 기판 상에 대략 직선 패턴 1과, 대략 직선 패턴 1과 거의 동등한 단변의 길이를 갖는 대략 직선 패턴 2와, 대략 직선 패턴 1 및 2 보다 단변의 길이가 짧은 대략 직선 패턴 3가 형성되고, 대략 직선 패턴 1의 단변의 일 부와 대략 직선 패턴 3의 단변 1이 접속되고, 또한 대략 직선 패턴 3의 다른 한쪽의 단변 2와 대략 직선 패턴 2의 단변의 일부가 접속된 평면 패턴에서 적용 가능하다.
그리고, 실시예 10에서는, 주사 신호 배선(102)의 종단부(106)에 대하여 설명하고 있으나, 주사 신호 배선(102)의 종단부(106)에 한하지 않고, 대략 직선 패턴 1의 길이 방향의 종단부에서 적용 가능한 평면 패턴이다.
또한, 실시예 11 및 실시예 12에서는, 주사 신호 배선(102)의 형상에 대하여 설명하고 있으나, 주사 신호 배선(102)에 한하지 않고, 대략 직선 패턴에서 적용 가능한 평면 패턴이다.
또한, 실시예 14에서는, 주사 신호 배선(102)에 실시예 2, 4, 10, 12에 설명된 평면 패턴을 적용한 경우에 대하여 설명하고 있으나, 실시예 1∼실시예 12 중 어느 하나에 설명된 평면 패턴을 적어도 하나 적용함으로써 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.
또한, 실시예 16에서는, 실시예 1∼실시예 15의 패턴을 액정 표시 장치에 적용한 경우에 대하여 설명하고 있으나, 액정 표시 장치에 한하지 않고, 유기 LED, PDP 등의 표시 장치, 또는 프린트 기판 등의 패턴을 액체 프로세스를 이용하여 형성하는 경우에도 적용 가능한 평면 패턴이다.
본 발명에 따르면, 잉크젯법 등에 의한 액체 프로세스를 이용하여 형성된 배선 패턴에서, 그 평면 패턴에 액체의 내부 압력이 일정하게 되도록, 또한 액체의 표면적이 극소로 되게 하는 평면 패턴의 조합으로 함으로써 제조 시의 이상 패턴 발생을 저감 혹은 없게 한 기판을 얻을 수 있다. 그리고, 이 평면 패턴을 배선 패턴으로 한 기판을 이용하여 표시 장치(표시 패널)를 구성함으로써, 낮은 코스트로 고화질의 표시 장치를 실현할 수 있다.

Claims (18)

  1. 액체 프로세스를 이용하여 형성된 평면 패턴을 갖는 기판으로서,
    상기 평면 패턴은, 상기 액체 프로세스에 의한 상기 평면 패턴을 형성하기 위해 상기 기판 상에 토출된 용액의 임의의 2점에 발생하는 그 액체의 내부 압력차가 작은 평면 형상의 조합에 기초하여 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 평면 패턴을 갖는 기판.
  2. 액체 프로세스를 이용하여 형성된 평면 패턴을 갖는 기판으로서,
    상기 평면 패턴은, 상기 액체 프로세스에 의한 상기 평면 패턴을 형성하기 위해 상기 기판 상에 토출된 용액의 표면적이 극소로 되는 평면 형상에 기초하여 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 평면 패턴을 갖는 기판.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 기판 상에 형성된 대략 직선 패턴의 단변과, 상기 대략 직선 패턴보다 폭이 넓은 대략 사각 패턴의 한 변의 일부가 접속된 평면 패턴을 갖고,
    상기 대략 사각 패턴 내에 대략 직선의 절삭 패턴의 복수개를 대략 평행하게 배치하여 이루어지고, 상기 대략 사각 패턴의 일부가 빗살형인 것을 특징으로 하는 평면 패턴을 갖는 기판.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 기판 상에 형성된 대략 직선 패턴의 단변과, 상기 대략 직선 패턴보다 폭이 넓은 대략 사각 패턴의 한 변의 일부가 접속된 평면 패턴을 갖고,
    상기 대략 사각 패턴 내에 대략 원형의 절삭 패턴의 복수개를 행렬 방향으로 등간격으로 배치한 것을 특징으로 하는 평면 패턴을 갖는 기판.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 기판 상에 제1 대략 직선 패턴과 제2 대략 직선 패턴을 형성하여 이루어지고, 상기 제1 대략 직선 패턴의 단변과 상기 제2 대략 직선 패턴의 장변의 단부가 접속된 L자형의 굴곡부를 형성한 평면 패턴을 갖고,
    상기 굴곡부의 구석에, 상기 굴곡부의 곡률을 작게 하기 위한 챔퍼링을 실시한 것을 특징으로 하는 평면 패턴을 갖는 기판.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 기판 상에 제1 대략 직선 패턴과 제2 대략 직선 패턴을 형성하여 이루어지고, 상기 제1 대략 직선 패턴의 단변과 상기 제2 대략 직선 패턴의 장변의 일부가 접속된 T자형의 접속부를 형성한 평면 패턴을 갖고,
    상기 접속부의 구석에, 상기 접속부의 곡률을 작게 하기 위한 챔퍼링을 실시한 것을 특징으로 하는 평면 패턴을 갖는 기판.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 기판 상에 제1 대략 직선 패턴과 제2 대략 직선 패턴을 형성하여 이루어지고, 상기 제1 대략 직선 패턴의 단변과 상기 제2 대략 직선 패턴의 장변의 일부가 접속된 T자형의 접속부를 형성한 평면 패턴을 갖고,
    상기 접속부에 대면하는 상기 제2 대략 직선 패턴의 장변의 일부에 오목부를 형성한 것을 특징으로 하는 평면 패턴을 갖는 기판.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 기판 상에 제1 대략 직선 패턴과 제2 대략 직선 패턴을 형성하여 이루어지고, 상기 제1 대략 직선 패턴의 단변과 상기 제2 대략 직선 패턴의 장변의 일부가 접속된 T자형의 접속부를 형성한 평면 패턴을 갖고,
    상기 접속부 근방의 상기 제2 대략 직선 패턴의 내부에 대략 원형의 절삭 패턴을 배치한 것을 특징으로 하는 평면 패턴을 갖는 기판.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 기판 상에 제1 대략 직선 패턴과 제2 대략 직선 패턴을 형성하여 이루어지고, 상기 제1 대략 직선 패턴의 단변과 상기 제2 대략 직선 패턴의 장변의 일부가 접속된 T자형의 접속부를 형성한 평면 패턴을 갖고,
    상기 접속부에 대면하는 상기 제2 대략 직선 패턴의 장변의 일부에 볼록부를 형성한 것을 특징으로 하는 평면 패턴을 갖는 기판.
  10. 제6항 또는 제8항에 있어서,
    상기 접속부에 대면하는 상기 제2 대략 직선 패턴의 장변의 일부에 상기 제1 대략 직선 패턴과 거의 동등한 단변의 길이를 갖는 제3 대략 직선 패턴을 접속하여 이루어지고,
    상기 제2 대략 직선 패턴과 상기 제3 대략 직선 패턴의 접속부의 구석에, 상기 접속부의 곡률을 작게 하기 위한 챔퍼링을 실시한 것을 특징으로 하는 평면 패턴을 갖는 기판.
  11. 제1항에 있어서,
    기판 상에 제1 대략 직선 패턴과, 제1 대략 직선 패턴과 거의 동등한 단변의 길이를 갖는 제2 대략 직선 패턴과, 상기 제1 대략 직선 패턴 및 상기 제2 대략 직선 패턴보다 단변의 길이가 짧은 제3 대략 직선 패턴이 형성되어 이루어지고,
    상기 제1 대략 직선 패턴의 단변의 일부와 상기 제3 대략 직선 패턴의 단변이 접속되고, 또한 상기 제3 대략 직선 패턴의 다른 한쪽의 단변과 상기 제2 대략 직선 패턴의 단변의 일부가 접속되어 있고,
    상기 제1 대략 직선 패턴과 상기 제3 대략 직선 패턴의 접속부의 볼록부의 구석과 오목부의 구석, 및 상기 제2 대략 직선 패턴과 상기 제3 대략 직선 패턴의 접속부의 볼록부의 구석과 오목부의 구석에, 해당 접속부의 곡률을 작게 하기 위한 챔퍼링을 실시한 것을 특징으로 하는 평면 패턴을 갖는 기판.
  12. 제1항에 있어서,
    잉크젯법에 의한 액체 프로세스를 이용하여, 절연 기판 상에 대략 직선 패턴이 형성된 평면 패턴을 갖는 기판으로서,
    상기 대략 직선 패턴의 길이 방향의 종단부에, 상기 대략 직선 패턴의 단변보다 긴 현을 갖는 대략 반원 패턴이 접속되고, 또한 상기 대략 직선 패턴과 상기 대략 반원 패턴의 접속부의 구석에 상기 접속부의 곡률을 작게 하기 위한 챔퍼링을 실시한 것을 특징으로 하는 평면 패턴을 갖는 기판.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 대략 반원 패턴의 현의 길이가 대략 직선 패턴의 단변의 길이의 1.5∼5.0배인 것을 특징으로 하는 평면 패턴을 갖는 기판.
  14. 제2항에 있어서,
    상기 기판 상에 평균 폭 D의 대략 직선 패턴이 형성되어 이루어지고,
    상기 대략 직선 패턴은, 상기 대략 직선 패턴의 장변에 평행한 축에서 대칭으로 되게 하는 파도형 패턴이고, 상기 파도형 패턴의 파의 주기를 πD 이하로 한 것을 특징으로 하는 평면 패턴을 갖는 기판.
  15. 제2항에 있어서,
    상기 기판 상에 평균 폭 D의 대략 직선 패턴이 형성되어 이루어지고,
    상기 대략 직선 패턴의 장변에 평행한 축에서 대칭으로 되도록 대략 반원형의 돌기부가 접속되어 있고,
    상기 돌기부의 간격을 πD 이하로 한 것을 특징으로 하는 평면 패턴을 갖는 기판.
  16. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
    패턴이 존재하지 않는 부분에 단차를 형성한 것을 특징으로 하는 평면 패턴을 갖는 기판.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 단차의 표면의, 상기 액체 프로세스에 의한 상기 평면 패턴을 형성하기 위해 상기 기판 상에 토출된 용액에 대한 접촉각이, 상기 기판의 표면의 접촉각에 비해 높은 것을 특징으로 하는 평면 패턴을 갖는 기판.
  18. 한쌍의 기판과, 상기 한쌍의 기판에 협지된 액정층과, 상기 한쌍의 기판의 한쪽에 형성된 투명성을 갖는 공통 신호 전극과, 다른쪽 기판에 형성된 복수의 주사선과, 상기 주사선과 거의 직교하는 복수의 영상선과, 상기 주사선과 상기 영상선과의 교점 부근에 형성된 박막 트랜지스터와, 상기 박막 트랜지스터에 접속된 화소 전극을 갖는 표시 장치로서,
    상기 다른쪽 기판은 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항의 평면 패턴을 갖는 기판이고,
    상기 평면 패턴은 상기 주사선, 상기 영상선, 소스 전극, 반도체층, 상기 화소 전극의 적어도 일부인 것을 특징으로 하는 표시 장치.
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