KR20070112385A - 세그먼트 디스플레이용 백플레인의 설계 및 제조 프로세스 - Google Patents

세그먼트 디스플레이용 백플레인의 설계 및 제조 프로세스 Download PDF

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KR20070112385A
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Abstract

본 발명은 세그먼트 디스플레이용 백플레인의 제조에 대한 설계 및 프로세스에 관한 것이다.
도전성 금속, 비-도전성 기판층, 열 또는 방사선 경화성 물질, 갭 플러깅 프로세스

Description

세그먼트 디스플레이용 백플레인의 설계 및 제조 프로세스{DESIGN AND MANUFACTURING PROCESSES OF BACKPLANE FOR SEGMENT DISPLAYS}
본 발명은 세그먼트 디스플레이용 백플레인의 설계 및 제조 프로세스에 관한 것이다.
통상, 직접 구동 (또는 세그먼트) 디스플레이에서, 디스플레이 패널은 공통 전극층과 백플레인 사이에 끼워진다. 공통 전극층은 전체 디스플레이 영역을 커버하는 단일의 전극층이다. 백플레인은, 그 위에 도전성 물질로 소정의 그래픽 패턴이 형성된 기판층을 포함한다. 디스플레이 패널은 전기영동 디스플레이, 액정 디스플레이 또는 지리콘 테크놀로지 (Gyricon technology) 에 의해 제조된 것과 같은 다른 종류의 디스플레이일 수도 있다.
전기영동 디스플레이 (EPD; electrophoretic display) 는, 용매, 바람직하게는 유전체 용매 내에 하전된 색소 입자의 이동에 영향을 주는 전기 영동 현상에 기초한 비발광 디바이스 (non-emissive device) 이다. 이러한 종류의 디스플레이는 1969 년에 처음 제안되었다. 통상적으로, EPD 는 이격된 한 쌍의 판형 반대 전극을 포함하고, 이 한 쌍의 판형 전극은 그들 사이에 일정한 거리를 사전에 결정하는 스페이서를 갖는다. 일반적으로, 시인측의 하나 이상의 전극은 투명하다. 유전체 용매와 그 속에 분산된 하전 색소 입자로 구성되는 전기영동 분산액은 2 개의 판 사이에 봉입된다. 전압차가 2 개의 전극 사이에 인가되면, 하전 색소 입자는 그 색소 입자의 극성과 반대의 극성의 판으로 유인되어 이동한다. 따라서, 선택적으로 판을 하전시킴으로써 결정된, 투명판에 나타나는 컬러는 용매의 컬러 또는 색소 입자의 컬러 둘 중 하나일 수도 있다. 판 극성을 반전시키면 반대 판으로 다시 입자를 이동시켜, 컬러를 반전시킨다. 투명판의 중간 색소 밀도로 인한 중간 컬러 밀도 (또는 그레이 쉐이드) 는 전압 또는 펄스 시간의 범위를 통해서 판 전하를 제어함으로써 획득될 수도 있다.
상이한 픽셀 또는 셀 구조의 EPD 는, 예를 들어, 분할형 EPD [M.A. Hopper 및 V.Novotny 의 IEEE Trans. Electr. Dev., Vol. ED 26, No.8, 1148-1152 페이지 (1979)], 마이크로캡슐화된 EPD (미국 특허 제 5,961,804 호 및 제 5,930,026 호, 및 2003년 1월 30일 출원된 미국 특허출원 일련번호 제 60/443,893 호 및 2004년 1월 27일 출원된 미국 특허출원 일련번호 제 10/766,757 호) 및 M.A.Mossman, et al, SID 01 Digest 페이지 1054 (2001); SID IDRC proceedings, 페이지 311 (2001); 및 SID'02 Digest, 페이지 522 (2002) 에 개시된 바와 같이 마이크로프리즘 또는 마이크로그루브를 이용하는 TIR (내부 전반사; total internal reflection) 형의 EPD 가 이미 보고되었다.
개선된 EPD 기술이 미국 특허 제 6,930,818 호, 제 6,672,921 호 및 제 6,933,098 호에 개시되어 있으며, 그 모든 개시 내용이 본 명세서에 참조로서 통합되어 있다. 개선된 EPD 는, 마이크로컵으로 형성되고, 유전체 용매 내에서 분 산된 하전 색소 입자로 충진된 절연셀 (isolated cell) 을 포함한다. 이 셀 내부에 전기영동 분산액을 국한시키고 격리시키기 위해서는, 충진된 셀은 중합 실링층으로 상부가 실링되고, 열가소성 물질, 열가소성 엘라스토머, 열경화성 수지 및 그 전구체로 구성된 군으로부터 선택된 물질을 포함하는 조성물로부터 형성되는 것이 바람직하다.
전기영동 세그먼트 디스플레이에서, 소정의 그래픽 패턴의 영역내의 디스플레이 패널의 하전 색소 입자는 공통 전극층과 도전성 패턴 사이의 전압차에 기초하여 공통 전극층의 측면 또는 백플레인의 측면 둘 중 하나로 이동할 수도 있다.
마이크로컵 기술로 제조되고, 이색성 염료를 부가적으로 포함하는 액정 조성물로 충진된 디스플레이 셀을 포함하는 액정 디스플레이가 미국 특허 제 6,795,138 호 및 제 6,784,953 호에 개시되었다.
또한, (지리콘 미디어사 (Gyricon Media Inc.) 에 양도된 미국 특허 제 6,588,131 호 및 제록스사 (Xerox) 에 양도된 미국 특허 제 6,497,942 호 및 제 5,754,332 호에 개시된) 디스플레이 패널은 지리콘 테크놀로지에 의해 제조될 수도 있다. 지리콘 시트는, 약간은 토너 입자와 같은 수백만 개의 작은 비즈가 랜덤으로 분산된 투명 플라스틱의 박층이다. 오일-충진된 캐비티 내에 각각 함유된 이 비즈는 이들 캐비티 내부를 자유롭게 순환한다. 이 비즈는 2 개의 대조되는 컬러 (예를 들어, 흑색 및 백색, 적색 및 백색) 의 반구를 가지는 "이색성 (bichromal)" 이고, 하전되어 전기적으로 이중극을 나타낸다. 시트의 표면에 전압이 인가될 때, 비즈가 회전하여 관찰자에 대해 하나의 컬러 측면을 제공한다. 전압은 텍스트 및 픽쳐와 같은 이미지를 생성시키기 위해 표면으로 인가될 수 있다. 이 이미지는 새로운 전압 패턴이 공급될 때까지 지속된다.
세그먼트 디스플레이 내의 소정의 그래픽 패턴은 알파벳 문자, (공지된 7 또는 14 세그먼트 전극을 사용하는 것들과 같은) 수치 디스플레이, 로고, 사인 또는 다른 그래픽 디자인일 수도 있다.
통상, 백플레인은 유연한 또는 단단한 인쇄 회로 보드로 형성된다. 인쇄 회로 보드의 제조를 위한 종래의 프로세스는 복합의 단계를 수반한다. 세그먼트 전극 및 도전성 라인은 도전성 금속으로 적층 또는 코팅된 비-도전성 기판층의 반대 측면 상에 먼저 제조되고, 동판 비아 홀을 통해서 서로에 대해 전기적으로 접속된다. 비아 홀의 형성 도중에, 비-도전성 수지로 동판 비아 홀을 천공, 무전해 도금, 전기 도금 및 플러깅 (plugging) 하는 단계가 채용된다. 각각의 세그먼트 전극 상의 전체 영역이 전기적으로 도전성이고 평평해야만 하기 때문에, 다음으로, 후속의 도금 및 세그먼트 패터닝 단계 이전에, 비-도전성 수지로 플러깅된 동판 비아홀과 관련되는 임의의 돌출부를 제거하기 위해 브러싱 단계 및 연마 단계가 필요하다. 또한, 일반적으로 종래의 프로세스에서 형성된 세그먼트 전극들 사이의 갭은 약 30 내지 약 60㎛ 또는 그 이상의 범위의 깊이를 가진다. 이러한 상당한 깊이의 갭은 백플레인 상에 적층된 디스플레이 패널, 특히 마이크로컵 기술로 형성된 디스플레이 패널에 대해서는 해로울 수 있다. 따라서, 갭을 평탄화하기 위해, 솔더 마스크 코팅, 포토리소그래피 및 브러싱과 같은 추가적인 갭-플러깅 단계가 요구된다. 따라서, 전체 프로세스는 비용이 많이 들고 복잡할 뿐만 아니라 낮은 수율을 가진다.
본 명세서에 참조된 각각의 문헌의 전체 내용은 그 전체가 본 명세서에 참조로서 통합됨을 나타낸다.
본 발명은 디스플레이 패널, 특히, 직접 구동 디스플레이 패널에 대한 백플레인 설계에 관련된다.
또한, 본 발명은 세그먼트 디스플레이에 대한 백플레인의 제조를 위한 프로세스에 관련된다.
본 발명의 프로세스는 적은 단계를 수반하므로, 비용면에서 더욱 효율적이다.
도 1A 내지 도 1H 는 백플레인 제조에 대한 부분적인 프로세스를 나타내는 도면이다.
도 2 는 본 발명의 갭 플러깅 프로세스를 나타내는 도면이다.
도 3A 내지 도 3G 는 본 발명의 다른 프로세스를 나타내는 도면이다.
도 4A 내지 도 4C 는 상부로부터 관찰했을 때 도 3A 내지 도 3G 의 프로세스를 나타내는 도면이다.
도 5A 내지 도 5F 는 본 발명의 또 다른 프로세스를 나타내는 도면이다.
도 1A 내지 도 1H 는 백플레인 제조를 위한 부분적인 프로세스를 나타낸다. 이 프로세스는, 도 1A 에 도시된 바와 같이 양 측면 상에 적층 또는 코팅된 (알루미늄, 주석, 아연, 니켈 또는 구리, 바람직하게는 구리 또는 구리를 함유하는 합금과 같은) 도전성 금속 (11) 을 가지는 비-도전성 기판층 (10) 상에서 수행된다.
도 1B 에서, 비아 홀 (12a 및 12b) 이, 예를 들어, 기계적 또는 레이저 천공으로 형성되고, 그 후, 도 1C 에 도시된 구리와 같은 도전성 금속 (13) 에 의해 비아 홀의 내부 표면을 코팅하기 위해 무전해 도금 및 전기 도금이 뒤따른다. 비아 홀의 내부 표면이 도전성 금속으로 도금되는 동안, 기판층 (10) 의 양 측면상의 도전성 금속 층 (11) 이 두껍게될 수도 있다 (11a).
도 1D 에서, 동판 비아 홀은 (솔더 마스크, 접착제 또는 네거티브-톤의 포토레지스트, 바람직하게는 솔더 마스크 및 네거티브-톤 포토레지스트와 같은) 비-도전성 수지 (14) 로 플러깅된다. 이 단계는 롤러 코팅 또는 스크린 프린팅을 사용하여 달성될 수도 있다. 비-도전성 수지가 비아 홀에 도포되면, 열 또는 방사선 소스는 수지 물질을 경화시키도록 이용된다. 다음으로, 도 1E 에서 도시된 바와 같이, 비아 홀의 개구에서 수지 물질로 형성된 돌출부 (14a) 는 회전 또는 롤러 브러싱하여 제거된다.
다음으로, 각각의 세그먼트 전극 상의 전체 영역이 전기적으로 도전성을 가져야만 하기 때문에, 도 1F 에서, 도 1E 의 단계로부터 획득된 필름의 양 측면 상에 도전성 물질 층 (15) 이 더 도금된다. 도 1G 에 도시된 바와 같이 세그먼트 전극 (16a 및 16b) 및 도전성 라인 (17a 및 17b) 을 제조하기 위해서, 포토리소그래피 및 에칭이 사용된다. 그 결과, 각각의 세그먼트 전극 (16a 및 16b) 은 비 아 홀 (각각 12a 또는 12b) 내부의 도전성 금속 (13) 을 통해서 도전성 라인 (17a 또는 17b 각각) 에 접속된다. 포토리소그래피 및 에칭의 프로세스에서, 소정의 세그먼트 설계에 따라서 갭 (18) 이 생성된다. 영역 (18a) 은 도전성 라인 (17a 및 17b) 을 분리하도록 비워져야만 한다. 또한, 영역 (18b) 이 2 개의 도전성 라인들 사이에 있는 경우에는 비워질 수도 있다.
통상, 세그먼트 전극들 사이의 갭 (18) 은 30 내지 60 미크론 범위내의 깊이를 가진다. 이러한 상당한 깊이의 갭은 백플레인 상에 적층된 디스플레이 패널에 해로울 수 있다. 따라서, 갭은 플러깅되는 것이 바람직하다. 인쇄 회로 보드의 제조에 대한 종래의 프로세스에서, 일반적으로 네거티브 톤의 포토이미지의 레지스트가 세그먼트 전극 (16a 및 16b) 상에 코팅되고, 갭 (18) 내에 충진된다. 방사선 노출 단계 이후에, 노출되지 않은 영역, 즉, 세그먼트 전극 상부 영역의 레지스트는 적절한 용매를 사용하여 선택적으로 박리된다. 다음으로, 갭 (18) 상부의 노출된 레지스트로부터 형성된 돌출부는 회전 또는 롤러 브러싱으로 제거된다. 이러한 갭-플러깅 프로세스는 비용이 많이 들고 복잡할 뿐만 아니라 낮은 수율을 가진다.
도 2 에 도시된 바와 같이, 본 발명은 신규의 갭 플러깅 프로세스를 제공한다. 액체 형태의 방사선 또는 열 경화성 물질 (20) 이 세그먼트 전극의 상부 표면상에 먼저 도포된다. 다음으로, 박리 필름 (21) 이 갭 (18) 사이로 방사선 또는 열 경화성 물질을 압착하도록 상부 표면상으로 적층된다. 인쇄 회로 보드 산업에서 상업적으로 이용가능한 많은 열 또는 방사선 경화성 물질, 예를 들어, 솔 더 마스크 및 홀 플러깅 잉크가 이러한 응용에 적절하다. 또한, 방사선 또는 열 경화성 접착제가 이용될 수도 있다. 플러깅된 갭의 상부에 "딥 (dip)" 의 형성을 회피하기 위해, 방사선 또는 열 경화성 물질이 85%(w/w) 초과 고형분, 바람직하게는 실질적으로 100%(w/w) 고형분을 가질 수도 있다. 경화 이전의 물질의 점도는 바람직하게는 약 10cps 내지 약 30,000cps, 더욱 바람직하게는 약 30cps 내지 약 10,000cps 의 범위에 있다. 몇몇 경우에, 전기영동 디스플레이와 관련되는 역 바이어스 문제를 예방하기 위해, 갭 플러깅 프로세스에 대해 낮은 유전상수의 비-도전성 물질을 이용하는 것이 바람직할 수도 있다. 유전상수는 약 1 내지 약 30 의 범위에 있는 것이 바람직하고, 약 1 내지 약 10 의 범위에 있는 것이 더욱 바람직하다. 세그먼트 전극의 상부 표면에 잔류하는 방사선 또는 열 경화성 물질의 양을 감소시키기 위해 적층압력이 닙 롤러 (22) 에 의해 정밀하게 제어될 수도 있다. 실질적으로, 세그먼트 전극의 상부 표면상에 잔류하는 방사선 또는 열 경화성 물질의 두께는 0.1㎛ 이하로 얇을 수 있다. 방사선 또는 열 경화성 물질이 갭 내부에 충진된 후, 방사선 또는 열 소스가 경화성 물질을 경화시키기 위해 적용된다. 그 박리 특성 때문에, 경화 단계 이후에 박리 필름 (21) 이 쉽게 제거될 수 있고, 박리 필름 (21) 은 갭의 상부에 돌출부들을 가지지 않고 평탄한 표면으로 남는다.
이 갭 플러깅 프로세스는 많은 이점을 갖는다. 예를 들어, 종래의 프로세스에 이용된 포토이미지가능 (photoimagable) 물질의 코팅, 포토리소그래피 및 브러싱 이라는 번거로운 단계가 모두 제거된다. 따라서, 도 2 에 설명된 단계 가 낮은 비용으로 깨끗하고 효과적으로 수행될 수 있다.
도 1A 내지 도 1G 의 어셈블리를 완료하기 위해, 솔더 마스크 또는 비-도전성 물질 (19) 이 부식 또는 스크래치로부터 도전성 라인을 보호하도록, 도 1H 에 도시된 바와 같이, 도전성 라인의 측면에 실질적으로 도포될 수도 있다. 솔더 마스크 또는 비-도전성 물질 (19) 은 갭 플러깅 이전 또는 이후 모두에 도포될 수도 있다.
백플레인의 제조를 위한 본 발명의 다른 프로세스는 도 3A 내지 도 3G 에 도시된다. 도 3A 에 도시된 바와 같이, 이 프로세스는 도전성 물질 (31) 로 적층 또는 코팅된 비-도전성 기판층 (30) 상에서 수행된다. 도전성 물질은 기판층의 양 측면상에 적층 또는 코팅될 수도 있지만, 한 측면에만 적층 또는 코팅되는 것도 충분하다. 가장 빈번하게 이용되는 구리와 같은 적절한 도전성 물질이 앞서 설명된다. 도전성 금속층의 두께는 일반적으로 약 0.1 내지 약 100 미크론의 범위이고, 약 1 내지 약 50 미크론의 범위인 것이 바람직하다.
도 3B 에서, 도전성 라인 (32a 및 32b) 은 포토리소그래피 및 에칭에 의해 도전성 금속 (31) 으로부터 형성된다. 사실상, 도전성 금속 (31) 은 종래의 인쇄 회로 보드 프로세스에서와 같이 얇고 좁은 라인을 형성하도록 패터닝되지 않는다. 대신에, 도 4A 에 도시된 바와 같이, 각각의 도전성 라인 (32a 및 32b) 은 일 측면 상에 더 큰 도전성 영역을 가질 수 있다. 이러한 설계를 이용하여, 그 상부층, 즉, 후속의 단계에 이용되는 포토이미지가능 물질 (33) 을 노출하기 위한 포토마스크 배향이 더욱 쉬워질 수도 있다.
도 3C 에서, 유전체층, 바람직하게는 포토이미지가능 물질 (33) 은 다이 코팅, 커튼 코팅, 딥 코팅, 스핀 코팅, 스프레이 코팅 또는 닥터 블레이드 코팅을 이용하여 도전성 라인 상에 형성된다. 적절한 포토이미지가능 물질로는 상업적으로 이용가능한 포토이미지가능 솔더 마스크, 네거티브 톤 포토레지스트 및 포지티브 톤 포토레지스트, 더욱 바람직하게는 에폭시계 솔더 마스크를 포함하지만, 이에 한정되지는 않는다. 포토이미지가능 물질의 두께는 약 1 내지 약 1,000 미크론의 범위 내에 있는 것이 일반적이고, 약 2 내지 약 500 미크론의 범위 내에 있는 것이 바람직하다.
도 3D 에서, 바람직하게는 도전성 라인의 상부에 접속된 영역 (34a 및 34b) 의 포토이미지가능 물질은 도전성 라인과 세그먼트 전극 사이에 형성되는 전기적 접속을 생성시키기 위해 포토리소그래피에 의해 제거된다.
다음으로, 도 3E 에 도시된 바와 같이, 개방 영역 (34a 및 34b) 은 전기도금을 통해서 도전성 물질 (35a 및 35b) 로 레벨링된다. 이 단계를 위한 적절한 도전성 물질로는 구리, 니켈, 코발트, 주석, 은 및 금이고, 가장 바람직하게는 구리를 포함할 수도 있지만, 이에 한정되지는 않는다. 도전성 물질 (35a 및 35b) 의 상부가 포토이미지가능 물질 (33) 의 상부에 레벨링되도록, 도전성 물질 (35a 및 35b) 의 두께는 전기도금 시간 및 전류 밀도에 의해 제어된다. 따라서, 종래의 프로세스에 빈번하게 이용되는 브러싱 단계는 필요하지 않다.
도 3F 에서, 포토이미지가능 물질에 매립된 도전성 영역 (35a 및 35b) 을 가지는 포토이미지가능 물질상에 도전성 금속 (36) 이 도금된다. 포토이미지가능 물질 (33) 이 비-도전성이기 때문에, 전기도금 단계 이전의 무전해 도금은 얇은 근원 층을 제공하도록 요구된다. 다음으로, 세그먼트 전극 (36a 및 36b) 은 포토리소그래피 및 에칭을 통해서 형성된다. 도 3G 에 도시된 바와 같이, 각각의 세그먼트 전극 (36a 및 36b) 은 도전성 영역 (35a 및 35b 각각) 을 통해서 도전성 라인 (32a 및 32b 각각) 에 접속된다. 도전성 라인 (32a 및 32b) 은 세그먼트 전극을 구동시키기 위해 전원에 접속된다.
이와 다르게, 전기도금 시스템이 양호한 균일 전착성 (throwing power) 을 소유하는 경우, 도전성 금속 (35a, 35b 및 36) 이 일 단계에서 도금될 수 있다. 균일 전착성을 증가시기기 위해 2 가지의 접근 방법이 이용될 수 있다. 하나의 접근 방법은 낮은 전류 밀도의 증착을 강화시키기 위해 전기도금 용액으로 높은 전류 밀도의 편광자 (또는 억제물) 를 통합시키는 것을 수반한다. 다른 접근 방법은 금속을 전기도금시키기 위해 펄스 전류를 이용하는 것을 수반한다. 2 가지의 접근 방법은 상업적으로 이용가능하고, 이는, 예를 들어, Technic Inc. 의 Technic CU 3000 및 TechniPulse 5300 프로세스가 있다. 이 경우, 전기도금 단계 이전에, 도 3D 에서 패터닝된 포토이미지가능 물질 (33) 의 표면상에 얇은 근원 층을 제공하도록 무전해 도금 단계가 사용된다.
세그먼트 전극들 사이의 갭 (37) 의 깊이는 전기도금 시간 및 전류 밀도에 의해 제어되어 약 1 내지 약 5 미크론으로 얇아질 수도 있다. 깊이는 도금된 도전성 금속 (36) 의 두께에 의존한다. 도전성 금속 (36) 의 두께 (교대로, 갭의 깊이) 가 너무 깊은 경우, 도 2 에 설명된 바와 같은 갭 플러깅 프로세스가 갭 을 제거하기 위해 적용될 수도 있다.
도 4A 내지 도 4C 는 도 3A 내지 도 3G 에 도시된 프로세스의 평면도를 나타낸다. 도 4A 는, 도 3B 의 도전성 라인 (32a 및 32b) 이 도 4A 라인 X 에 따른 도전성 라인 (32a 및 32b) 의 단면도인 것과 같이, 도 3B 에 대응한다. 전술한 바와 같이, 도전성 라인 각각은 일 측면상에 더 큰 도전성 영역을 가진다. 도 4B 는 도 3E 에 대응하고, 포토이미지가능 물질이 도포된 것을 나타내며, 영역 (34a 및 34b) 이 포토리소그래피에 의해 제거되고, 도전성 금속이 영역 (35a 및 35b) 에 도금되었음을 나타낸다. 도 4C 는 도 3G 에 대응한다. 도 4C 의 정사각형은 도 3G 의 세그먼트 전극 (36a 및 36b) 의 평면도이다.
도 3A 내지 도 3G 의 프로세스는 비아 홀의 사용을 완전하게 회피한다. 따라서, 종래 프로세스에서의 비아 홀의 플러깅 및 평탄화에 대한 모든 단계 (예를 들어, 수지 충진 및 브러싱) 는 제거된다. 또한, 이 프로세스에 이용되는 모든 물질은 상업적으로 이용가능하고, 이에 따라, 낮은 비용으로 편리하게 수행될 수 있다.
도 5A 내지 도 5F 는 본 발명의 다른 프로세스를 도시한다. 도 5A 및 도 5B 에 도시된 단계는, 비아 홀 (52a 및 52b) 이 형성된, 도 1A 및 도 1B 의 것과 동일하다. 도 5C 에서, 비아 홀은 카본 페이스트, 구리 페이스트, 니켈 페이스트, 코발트 페이스트, 은 페이스트, 은 코팅된 구리 페이스트, 은 코팅된 니켈 페이스트, 은 코팅된 코발트 페이스트 및 그 복합물 또는 합금 페이스트와 같은 도전성 페이스트 (53), 더욱 바람직하게는 구리 페이스트, 은 페이스트 및 은 코팅된 구리 페이스트로 충진된다. 롤러 코팅, 스크린 프린팅 또는 인젝션 충진에 의해, 더욱 바람직하게는 스크린 프린팅에 도전성 페이스트가 적용될 수도 있다.
도전성 페이스트 (53) 는 열 또는 방사선 경화물에 의해 경화될 수도 있다. 비아 홀의 개구에서 도전성 페이스트로 형성된 돌출부 (54) 는 도 5D 에 도시된 바와 같이 브러싱에 의해 제거될 수도 있다. 도 5E 에서, 포토리소그래피 및 에칭 단계는 일 측면 상에 세그먼트 전극 (55a 및 55b) 을 형성하고, 다른 측면 상에 도전성 라인 (56a 및 56b) 을 형성하도록 수행된다. 최종적으로, 백플레인 어셈블리를 완성하기 위해 비-도전성 물질 또는 솔더 마스크 (57) 가 도전성 라인 측면 상에 코팅된다. 도 5F 에 도시된 바와 같이, 이 백플레인 어셈블리에서, 각각의 세그먼트 전극 (55a 또는 55b) 은 비아홀 (52a 또는 52b 각각) 의 내부에서 도전성 페이스트 (53) 를 통해서 도전성 라인 (56a 또는 56b 각각) 에 접속된다.
세그먼트 전극의 두께 (교대로, 세그먼트 전극들 사이의 갭 (58) 의 깊이) 는 약 10 미크론 미만으로 제어될 수도 있다. 그러나, 깊이가 너무 깊은 경우, 그 갭을 제거하기 위해 도 2 의 갭 플러깅 단계가 적용될 수도 있다.
저장 및 수송 단계 도중에 구리계 세그먼트 전극이 부식되는 것을 예방하기 위해, 니켈, 주석 또는 금의 박층이 무전해 도금 또는 전기 도금에 의해 코팅될 수도 있다.
수치 디스플레이에 대한 공지된 14 세그먼트 전극 패턴을 가지는 백플레인이 도 1A 내지 도 1G 의 프로세스 흐름을 이용하여 제조되었다. 에칭 단계 이후에, 세그먼트 전극들 사이의 갭의 깊이는 약 40 미크론이다. 백플레인의 일 에 지에 가까운 주사기 (syringe) 에 의해 NOA61 (Norland Optical Adhesive 61) 가 도포된다. NOA61 의 고형분 및 점도는 각각 25℃ 에서 100% 및 300 cps이다. CPFilms Inc. 제조의 UV10 박리 필름이 200℉ 의 롤러 온도, 1㎝/sec 의 적층 속도 및 50psi 의 롤 압력으로 사전 설정된 핫 롤 적층기 (Chemlnstrument, Fairfield, Ohio) 를 사용하여 백플리인 상으로 적층되었다. 1.2mw/㎠ 의 UV 강도를 가지는 UV 경화물을 사용하여 갭에 충진된 NOA61 을 경화하였다. 경화 이후에, UV10 박리 필름이 제거되었다. 갭의 깊이는 40 미크론에서 1 미크론 미만으로 감소되었다.
본 발명이 그 구체적인 실시형태를 참조하여 설명되고, 다양한 변화가 이루어질 수도 있고, 본 발명의 정확한 정신 및 범위에서 벗어나지 않고 치환될 수도 있음이 당업자에 의해 파악된다. 또한, 많은 변형이 특별한 상황, 물질, 조성물, 프로세스, 프로세스 단계 또는 단계들이 본 발명의 목적 및 범위에 적용되도록 이루어질 수도 있다. 이러한 모든 변형은 본 명세서에 첨부된 특허청구범위의 범위 내에 있도록 의도된다.

Claims (19)

  1. 세그먼트 전극들을 포함하는 직접 구동 디스플레이로서,
    상기 세그먼트 전극들은 열 또는 방사선 경화성 물질로부터 경화된 비-도전성 물질에 의해 분리되는, 직접 구동 디스플레이.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 열 또는 방사선 경화성 물질은 85%(w/w) 초과의 고형분을 가지는, 직접 구동 디스플레이.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 열 또는 방사선 경화성 물질은 100%(w/w) 고형분을 가지는, 직접 구동 디스플레이.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 열 또는 방사선 경화성 물질은 솔더 마스크, 홀 플러깅 잉크 또는 열 또는 방사선 경화성 접착제인, 직접 구동 디스플레이.
  5. 직접 구동 디스플레이에서 세그먼트 전극들 사이의 갭을 플러깅하기 위한 프로세스에 있어서,
    열 또는 방사선 경화성 물질로 상기 갭을 충진시키는 단계; 및
    상기 열 또는 방사선 경화성 물질을 경화시키는 단계를 포함하는, 갭 플러깅 프로세스.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 갭을 충진시키는 단계는 상기 열 또는 방사선 경화성 물질을 상기 세그먼트 전극들 상에 일시적으로 적층된 박리 필름에 의해 상기 갭에 압착함으로써 달성되는, 갭 플러깅 프로세스.
  7. a) 비-도전성 기판층상에 도전성 라인을 형성하는 단계;
    b) 포토이미지가능 물질로 상기 도전성 라인을 커버하는 단계;
    c) 상기 도전성 라인에 접속되고 상기 포토이미지가능 물질에 매립되는 도전성 영역을 형성하는 단계;
    d) 세그먼트 전극들을 형성하기 위해 상기 포토이미지가능 물질 상으로 도전성 물질을 도금하는 단계; 및
    e) 상기 세그먼트 전극들 사이의 갭을 열 또는 방사선 경화성 물질로 선택적으로 충진시키고, 그 후 상기 열 또는 방사선 경화성 물질을 경화시키는 단계를 포함하는, 백플레인의 제조 프로세스.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 도전성 라인은 구리로 형성되는, 백플레인의 제조 프로세스.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 포토이미지가능 물질은 솔더 마스크, 네거티브 톤 포토레지스트 또는 포지티브 톤 포토레지스트인, 백플레인의 제조 프로세스.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 포토이미지가능 물질은 에폭시계 솔더 마스크인, 백플레인의 제조 프로세스.
  11. 제 7 항에 있어서,
    상기 열 또는 방사선 경화성 물질은 85%(w/w) 초과의 고형분을 가지는, 백플레인의 제조 프로세스.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 열 또는 방사선 경화성 물질은 100%(w/w) 고형분을 가지는, 백플레인의 제조 프로세스.
  13. 제 7 항에 있어서,
    상기 열 또는 방사선 경화성 물질은 솔더 마스크, 홀 플러깅 잉크 또는 열 또는 방사선 경화성 접착제인, 백플레인의 제조 프로세스.
  14. 백플레인 제조 프로세스에 있어서,
    a) 양 측면 상의 도전성 물질로 적층 또는 코팅된 비-도전성 기판층 상에 비아 홀을 형성하는 단계;
    b) 상기 비아 홀을 도전성 페이스트로 충진시키는 단계;
    c) 필요한 경우, 상기 비아 홀의 개구에 상기 도전성 페이스트로부터 형성된 돌출부를 제거하는 단계;
    d) 상기 비-도전성 기판층의 일 측면 상에 적층 또는 코팅된 상기 도전성 물질 및 상기 비-도전성 기판층의 다른 측면 상에 적층 또는 코팅된 상기 도전성 물질 상의 도전성 라인 상으로 세그먼트 전극을 형성하는 단계; 및
    e) 열 또는 방사선 경화성 물질로 상기 세그먼트 전극들 사이의 갭을 선택적으로 충진한 후, 상기 열 또는 방사선 경화성 물질을 경화시키는 단계를 포함하는, 백플레인의 제조 프로세스.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 비아 홀은 기계적 또는 레이저 천공에 의해 형성되는, 백플레인의 제조 프로세스.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 도전성 페이스트는 카본 페이스트, 구리 페이스트, 니켈 페이스트, 코발트 페이스트, 은 페이스트, 은 코팅된 구리 페이스트, 은 코팅된 니켈 페이스트, 은 코팅된 코발트 페이스트 또는 그 복합물 또는 합금 페이스트인, 백플레인의 제조 프로세스.
  17. 제 14 항에 있어서,
    상기 열 또는 방사선 경화성 물질은 85%(w/w) 초과의 고형분을 가지는, 백플레인의 제조 프로세스.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 열 또는 방사선 경화성 물질은 실질적으로 100%(w/w) 고형분을 가지는, 백플레인의 제조 프로세스.
  19. 제 14 항에 있어서,
    상기 열 또는 방사선 경화성 물질은 솔더 마스크, 홀 플러깅 잉크 또는 열 또는 방사선 경화성 접착제인, 백플레인의 제조 프로세스.
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