KR20090118870A - 인쇄용 요판, 인쇄용 요판의 제조 방법, 전자 기판의 제조 방법 및 표시 장치의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

인쇄용 요판은, 기판과, 기판 위에 설치된 감광성 수지막을 구비한다. 감광성 수지막은, 개구폭이 커짐에 따라서 깊이가 증가하는(개구폭에 대응해서 순차적으로 증가하는 깊이로 형성된) 복수의 오목 패턴(concave pattern)을 가지고 있다.

기판, 감광성 수지막, 오목 패턴, 요판, 블랭킷, 도전성 잉크층, 잉크 패턴, 전자 기판.

Description

인쇄용 요판, 인쇄용 요판의 제조 방법, 전자 기판의 제조 방법 및 표시 장치의 제조 방법{INTAGLIO PRINTING PLATE, PRODUCTION METHOD FOR INTAGLIO PRINTING PLATE, PRODUCTION METHOD FOR ELECTRONIC SUBSTRATE, AND PRODUCTION METHOD FOR DISPLAY DEVICE}

본 발명은, 인쇄용 요판(凹版; intaglio plate), 인쇄용 요판의 제조 방법, 전자 기판의 제조 방법, 및 표시 장치의 제조 방법에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 반전 인쇄법에 이용하는 인쇄용 요판, 이 인쇄용 요판의 제조 방법, 및 이 방법을 적용해서 얻어진 인쇄용 요판을 이용한 전자 기판의 제조 방법과 표시 장치의 제조 방법에 관한 것이다.

요즈음, 표시 장치의 구동 기판{소위, 백 플레인(back plane)} 등의 전자 기판의 제조에 있어서는, 도전성 패턴의 형성에 반전 인쇄법을 적용하는 것에 의해, 낮은 비용화 및 미세화를 도모하는 것이 검토되고 있다.

반전 인쇄법에 의한 도전성 패턴은, 다음과 같이 형성한다.

우선, 도 10의 (a)에 도시하는 바와 같이, 인쇄용 요판(201)을 제작한다. 이 인쇄용 요판(201)은, 형성할 도전성 패턴에 대응하는 오목부(凹部; depression)(201a)를 구비해서 형성된다. 또, 블랭킷(blanket)(203)의 박리성(releasable) 표면에 도전성 잉크(205)의 막을 형성한다. 다음에, 도 10의 (b)에 도시하는 바와 같이, 인쇄용 요판(201)에서의 오목부(201a)의 형성면측에, 블랭킷(203)의 도전성 잉크(205)의 형성면을 밀착시켜 누른다(압압한다). 그 후, 도 10의 (c)에 도시하는 바와 같이, 블랭킷(203)을 인쇄용 요판(201)측으로부터 벗겨내는 것에 의해, 도전성 잉크(205)를 인쇄용 요판(201)과의 접촉면에 전사한다. 이것에 의해, 블랭킷(203)의 박리성 표면 위에, 도전성 잉크(205)의 일부가 잉크 패턴(205a)으로서 남겨진 인쇄판(203a)을 얻는다.

그 다음에, 도 10의 (d)에 도시하는 바와 같이, 인쇄판(203a)에서의 잉크 패턴(205a)의 형성면을, 표시 장치용 기판(207)에 밀착시킨다. 그 후, 도 10의 (e)에 도시하는 바와 같이, 인쇄판(203a){블랭킷(203)}을 기판(207)측으로부터 벗겨내는 것에 의해, 잉크 패턴(205a)을 기판(207)에 패턴 전사함으로써, 기판(207) 위에 도전성 패턴(205a)을 형성한다.

이와 같은 반전 인쇄법에 있어서는, 도 10의 (b)에 도시한 바와 같이, 인쇄용 요판(201)에서의 오목부(201a)의 개구가 크면, 인쇄용 요판(201)에 밀착시킨 블랭킷(203)이 휘어서(撓; deflect), 오목부(201a)의 바닥부(底部; bottom)에 블랭킷(203)이 접촉한다. 이것에 의해, 도 10의 (c)에 도시하는 바와 같이, 블랭킷(203)을 인쇄용 요판(201)측으로부터 벗겨낼 때, 오목부(201a)의 바닥부에도 도전성 잉크(205)가 전사되어, 블랭킷(203)에 남겨지는 잉크 패턴(205a)에 결손부(缺損部; lost portion) A가 발생한다. 이것에 의해, 인쇄 불량을 일으킨다. 이러한 문제를 방지하기 위해서, 오목부(201a)를 깊게 하면, 오목부(201a)가 미세하게 형성되어 있는 부분에서는, 패턴 붕괴(倒; collapse)가 발생한다.

그래서, 일본 공개특허공보(特開) 제2007-160769호에 있어서는, 개구 치수가 큰 오목부 내에 복수의 볼록부(凸部; projections)를 설치하는 구성을 제안하고 있다. 이 개시에 의하면, 볼록부의 면적율을 오목부에 대해서 충분히 작게 함으로써, 도전성 패턴(잉크 패턴)의 패턴 누락(拔; loss)을 문제없을 정도로 할 수 있다고 하고 있다.

또 다른 수법으로서, 일본 공개특허공보 제2006-231827호에서는, 마스크를 이용한 습윤성 에칭과 함께, 샌드 블러스트 처리(sand blasting)를 행하는 것에 의해, 인쇄용 요판의 홈 깊이를 여러개의 단(段)으로 변경해서 제작하는 방법을 제안하고 있다. 이 개시에 의하면, 습윤성 에칭 회수를 제한하고 오버행(overhang) 형상의 발생을 방지하면서, 개구 치수가 큰 오목부를 선택적으로 보다 깊게 형성할 수 있어, 상술한 인쇄 불량이 방지되다고 하고 있다.

일본 공개특허공보 제2007-5445호에서는, 고해상도 부분과 저해상도 부분에서 다른 인쇄용 요판을 형성하고, 각각 다른 블랭킷 위에 잉크 패턴을 패턴 형성하고, 1개의 기판 위에 복수회(여러 차례)의 패턴 전사를 행하는 방법을 제안하고 있다.

그렇지만, 일본 공개특허공보 제2007-160769호에 개시된 방법에서는, 면적이 큰 인쇄 패턴내에, 극히 미세하기는 하지만 패턴 누락이 발생한다. 이 때문에, 예를 들면 박막 트랜지스터의 게이트 전극과 같은 전계를 제어하는 전극 부분의 인쇄 형성에는 적용하기 어렵다.

또, 일본 공개특허공보 제2006-231827호에 개시된 방법에서는, 습윤성 에칭과 샌드 블라스트 처리를 행할 필요가 있기 때문에, 수순(공정)이 복잡하게 된다. 또, 샌드 블라스트 처리에서의 패턴 형성에서는, 높은 해상도로의 패턴 형성을 행하기 어렵다.

그리고, 일본 공개특허공보 제2007-5445호에 개시된 방법에서는, 복수의 다른 인쇄용 요판을 제작하고, 또 복수의 인쇄용 요판을 이용한 각각의 패턴 전사를 행함과 동시에, 이들 패턴 전사를 정합(위치맞춤)한다. 이 때문에, 수순(공정)이 복잡함과 동시에 패턴의 위치 정밀도를 확보하는 것이 곤란하다.

그래서, 본 발명은, 보다 간편한 수순을 거쳐, 고해상도의 전사 패턴이 정밀하게 인쇄 형성된 인쇄용 요판 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다. 또, 본 발명은 이 인쇄용 요판을 적용해서 도전성 패턴을 반전 인쇄에 의해서 형성함으로써, 저비용화를 도모하는 것이 가능한 전자 기판 및 전자 기판의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 실시형태에 따른 인쇄용 요판은, 기판과, 기판 위에 설치된 감광성 수지막을 구비하고 있다. 이 감광성 수지막은, 개구폭이 커짐에 따라서 깊이가 증가하는(개구폭에 대응해서 순차적으로 증가하는 깊이로 형성된) 복수의 오목 패턴(concave pattern)을 가지고 있다.

이상과 같은 인쇄용 요판에서는, 감광성 수지막에 개구폭이 커짐에 따라서 깊이가 증가하는 복수의 오목 패턴을 형성한 구성이다. 이 때문에, 오목 패턴은, 리소그래피 처리에서의 현상을, 모든 오목 패턴 부분에서 감광성 수지막을 관통하는 일이 없는 조건에서 행함으로써 형성된 패턴으로 되며, 1회의 리소그래피 처리(operation)에 의해서 얻을 수가 있다. 그리고, 개구폭이 큰 오목 패턴일 수록 깊은 깊이를 가지고 있다. 이 때문에, 미세한 패턴 부분의 깊이를 얕게 유지해서 패턴 붕괴를 방지하면도, 넓은 개구폭의 오목 패턴을 깊게 유지해서 오목 패턴의 형성면에 눌려지는(압압되는) 블랭킷이 오목 패턴의 바닥부에 접촉하는 것을 방지할 수가 있다.

인쇄용 요판은, 개구폭이 커짐에 따라서 깊이가 증가하는 복수의 오목 패턴을 가지고 있다. 바람직하게, 이들 오목 패턴중 최대 개구폭 W1의 오목 패턴의 깊이 d1은, 하기의 식에 의거하여 설정되어 있다.

d1〉(A×ρ×W1⁴)+(t×ρ/E)

식중, ρ은 인쇄용 요판에서의 오목 패턴 형성면에 블랭킷이 눌려지는(압압되는) 잉크층을 가지는 블랭킷에 대한 인가 압력을 나타내고, E는 블랭킷의 영 률(Young's modulus)을 나타내고, t는 블랭킷의 두께를 나타내며, A는 블랭킷상수(constant of blanket)를 나타낸다.

이와 같은 인쇄용 요판에서는, 최대 개구폭 W1의 오목 패턴의 깊이 d1이, 오목 패턴의 형성면에 눌려지는 블랭킷의 휨량과 일그러짐량(歪量; strain amount)의 합계보다도 큰 값으로 되어 있다. 이 때문에, 오목 패턴의 형성면에 눌려지는 블랭킷이, 각 개구폭을 가지는(개구폭으로 형성된) 오목 패턴의 바닥부에 접촉하는 것이 방지된다. 또, 미세한 오목 패턴 부분에서는, 그의 깊이가 얕게 유지되어 패턴 붕괴가 방지된다.

본 발명의 다른 실시형태에 따른 인쇄용 요판의 제조 방법은, 기판 위에 감광성 수지막을 형성하는 공정과; 감광성 수지막에 대해서 복수의 오목 패턴을 형성하기 위한 패턴 노광을 행하는 공정과; 개구폭이 커짐에 따라서 깊이가 증가하는(개구폭에 대응해서 순차적으로 증가하는 깊이로) 오목 패턴이 형성되는 조건하에서, 감광성 수지막을 현상 처리하는 공정을 포함한다.

이와 같은 제조 방법에 있어서는, 현상 조건의 설정에 의해서, 1회의 리소그래피 처리에 의해, 개구폭이 큰 오목 패턴일 수록 깊은 깊이를 가지는 오목 패턴을 형성할 수가 있다.

본 발명의 또 다른 실시형태에 따른 전자 기판의 제조 방법은, 이상과 같은 제조 방법을 적용해서 얻어진 인쇄용 요판을 이용한 반전 인쇄법에 의해서, 장치 기판 위에 도전성 패턴을 인쇄 형성하는 방법이다. 본 발명의 또 다른 실시형태에 따른 표시 장치의 제조 방법은, 이상과 같은 제조 방법을 적용해서 얻어진 인쇄용 요판을 이용한 반전 인쇄법에 의해서, 장치 기판 위에 화소 전극을 포함하는 도전성 패턴을 인쇄 형성하는 방법이다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시형태에 따르면, 1회의 리소그래피 처리에 의해서, 패턴 붕괴를 방지할 수 있고 또한 오목 패턴 바닥면에의 블랭킷의 접촉을 방지할 수 있는 인쇄용 요판을 제작하는 것이 가능하다. 그 결과, 보다 간편한 수순을 거쳐, 고해상도의 전사 패턴을 정밀하게 인쇄 형성하는 것이 가능하고, 이 인쇄 방법을 적용해서 높은 패턴 정밀도의 전자 기판이나 표시 장치를 낮은 비용으로 제작하는 것이 가능하게 된다.

이하, 본 발명의 실시형태를 도면에 의거하여 상세하게 설명한다.

<인쇄용 요판의 제1 제조 방법>

도 1의 (a)∼(d)는, 본 발명의 제1 실시형태에 따른 인쇄용 요판의 제작 방법을 도시하는 단면 공정도이다. 이하, 이들 도면을 참조하여, 제1 실시형태에 따른 반전 인쇄법에 이용하는 인쇄용 요판의 제조 방법을 설명한다.

우선, 도 1의 (a)에 도시하는 바와 같이, 유리 등으로 이루어지는 기판(1) 위에, 네가티브형의 감광성 수지막(3)을 형성한다. 이 경우, 감광성 수지막(3)의 막두께 T가, 이 감광성 수지막(3)에 형성된 오목 패턴중 최대 개구폭 W1의 오목 패턴의 깊이 d1 이상으로 되도록, 감광성 수지막(3)을 형성하는 것이 중요하다. 또한, 최대 개구폭 W1의 오목 패턴의 깊이 d1에 대해서는, 이후에 설명한다.

다음에, 도 1의 (b)에 도시하는 바와 같이, 감광성 수지막(3)에 대해서 패턴 노광을 행한다. 이 때, 감광성 수지막(3)에 대한 오목 패턴의 형성부에는 노광광 h를 조사하지 않고, 오목 패턴의 형성부 이외의 부분(3a)에 선택적으로 노광광 h를 조사한다. 그리고, 노광광 h가 조사된 부분(3a)에서, 감광성 수지막(3)의 깊이 방향의 전역(全域)에 있어서, 감광성 수지의 광중합(光重合; photopolymerize)이 충분히 진행되어 경화하도록 노광 조건을 설정한다. 또, 이와 같은 패턴 노광은, 예를 들면 노광광 h가 투과하는 개구창(開口窓; window)(5a)이 설치된 노광 마스크(5)를 이용하여 행하거나, 또는 노광 마스크(5)를 이용하지 않는 직접 묘화(描畵; writing)에 의해서 행해도 좋다.

다음에, 도 1의 (c)에 도시하는 바와 같이, 패턴 노광후의 감광성 수지막(3)에 대해서 현상 처리를 행하는 것에 의해, 감광성 수지막(3)의 미노광부를 현상액에 용해시켜 오목 패턴(7)을 형성한다. 이 때, 오목 패턴(7)중에서, 최대 개구폭 W1의 오목 패턴(7-1)의 깊이 d1이 소정의 설계값 D를 넘는 값으로 되고, 또한 복수의 각 오목 패턴(7)이 그의 개구폭이 커짐에 따라서 깊이가 증가하도록(개구폭에 대응해서 순차적으로 깊이가 증가하도록), 감광성 수지막(3)의 현상 처리를 행하는 것이 중요하다. 이와 같은 현상 처리를 행하기 위해서는, 미노광부 사이의 네가티브형 포토레지스트의 현상액에 대한 용해성의 차를 이용한다. 그리고, 최대 개구폭 W1의 오목 패턴(7-1)의 깊이 d1은 설계값 D 이상으로 되고, 또한 미세한 오목 패턴(7-2)내에서는 현상 처리가 완료하지 않고 바닥부에 감광성 수지막이 남겨지는 범위에서 현상을 행한다.

여기서, 최대 개구폭 W1의 오목 패턴(7-1)의 깊이 d1을 규정하는 상기 설계값 D는, 제작한 인쇄용 요판을 이용한 반전 인쇄법에서 사용하는 블랭킷의 특성에 따라서, 다음과 같이 결정할 수 있다.

즉, 도 2의 (a) 및 (b)에 도시하는 바와 같이, 반전 인쇄법에서는, 잉크층을 구비한 블랭킷(11)이 인쇄용 요판에서의 오목 패턴 형성면에 눌려진다(압압된다). 이 때문에, 우선, 구조체 R에서의 소정폭 W의 개구를 폐쇄하도록 설치된 블랭킷(11)을, 구조체 R에 대해서 인쇄시와 동일한 정도의 인가 압력 ρ으로 눌렀을(압압했을) 때의, 블랭킷(11)의 왜곡에 의한 압축량 ΔL과 블랭킷(11)의 휨 변형량 V를 합계한 값을, 설정값 D라고 정의한다. 다시말해, 설정값 D=휨 변형량 V+압축량 ΔL이다.

여기서, 휨 변형량 V=블랭킷상수 A×인가 압력ρ×개구폭 W4이다. 단, 상수 A(100Pa-1×m-4)는, 블랭킷마다 다른 값으로 되기 때문에, 미리 개구폭 W를 바꾼 구조체 R에 블랭킷을 누르는 예비 시험을 행하는 것에 의해, 구해 두는 것이 바람직하다.

압축량 ΔL은, 훅의 법칙(Looke's law)에 따르면, 압축량 ΔL=블랭킷의 두께 t×인가 압력 ρ/블랭킷의 영률 E로 된다.

따라서, 설정값 D=(A×ρ×W4)+(t×ρ/E)로 된다.

다시 도 1의 (c)를 참조하면, 최대 개구폭 W1의 오목 패턴(7-1)의 깊이 d1이, 하기의 식(1)을 만족시키도록 감광성 수지막(3)의 현상 처리를 행한다.

d1〉(A×ρ×W1⁴)+(t×ρ/E) …(1)

현상 처리의 다른 조건으로서는, 상술한 바와 같이 복수의 오목 패턴(7)이 그의 개구폭에 따라서 깊이가 증가하도록, 다시말해 미노광부 전부가 현상 처리에 의해 제거되는 일이 없는 범위에서 현상 처리를 정지하는 것이 중요하다. 이와 같은 현상 처리를 행하기 위해서는, 네가티브형 포토레지스트의 현상액에 대한 용해성의 차를 이용한다. 그리고, 최대 개구폭 W1의 오목 패턴(7-1)의 깊이 d1이 설계값 D 이상으로 되고, 또한 미세한 오목 패턴(7-2)내에서는 현상 처리가 완료하지 않고 바닥부에 감광성 수지막이 남겨지는 범위에서 현상을 행한다. 이것에 의해, 복수의 오목 패턴(7)이 다른 개구폭에 대응해서 다른 깊이를 가지도록 형성되는 것이다. 또, 이 때, 각 개구폭 W1, W2의 오목 패턴(7)의 종횡비가 1:1 정도나 이것보다 얕아지는 범위에서 현상 처리를 행하는 것이 바람직하다.

그 후에는, 도 1의 (d)에 도시하는 바와 같이, 복수의 오목 패턴(7)이 형성된 감광성 수지막(3)을 건조 처리하고, 다시 전면 노광을 행하는 것에 의해서 미노광부를 경화시킨다. 그 다음에, 베이크 처리에 의해 감광성 수지막(3)을 밀착 경화시킨다.

이상과 같이 해서 얻어진 인쇄용 요판(10)은, 개구폭 W1, W2에 대응해서 설정된 d1, d2를 구비한 복수의 오목 패턴(7)이 감광성 수지막(3)에 설치된 것으로 된다.

이상 설명한 제1 실시형태에 따른 인쇄용 요판의 제조 방법에서는, 현상 조 건의 설정에 의해서 1회의 리소그래피 처리로, 개구폭이 큰 오목 패턴일 수록 깊은 깊이를 가지는 오목 패턴을 형성하는 것이 가능하게 된다. 이것에 의해, 1회의 리소그래피 처리에 의해서, 패턴 붕괴를 방지할 수 있고 또한 오목 패턴(7) 바닥면에의 블랭킷의 접촉을 방지할 수 있는 인쇄용 요판(10)을 제작하는 것이 가능하며, 보다 간편한 공정 수순에 의해서, 대면적 패턴과 미세 패턴을 양립시킨 인쇄용 요판(10)을 얻을 수가 있다. 게다가, 리소그래피에 의한 오목 패턴(7)의 형성이기 때문에, 높은 형상 정밀도로(형상 정밀도 양호하게) 오목 패턴을 얻을 수가 있다.

<인쇄용 요판의 제2 제조 방법>

도 3의 (a)∼(d)는, 본 발명의 제2 실시형태에 따른 인쇄용 요판의 제작 방법을 도시하는 단면 공정도이다. 이하, 이들 도면을 참조하여 반전 인쇄법에 이용하는 인쇄용 요판의 제조 방법의 제2 실시형태를 설명한다. 이들 도면에 도시하는 인쇄용 요판의 제조 방법은, 포지티브형의 감광성 수지막을 이용한 것이다.

우선, 도 3의 (a)에 도시하는 바와 같이, 유리 등으로 이루어지는 기판(1) 위에, 포지티브형의 감광성 수지막(3')을 형성한다. 제1 실시형태와 마찬가지로, 감광성 수지막(3')은, 이 감광성 수지막(3')에 형성되는 오목 패턴중에서, 최대 개구폭 W1의 오목 패턴의 깊이 d1 이상의 막두께 T로 형성되는 것이 중요하다.

다음에, 도 3의 (b)에 도시하는 바와 같이, 감광성 수지막(3')에 대해서 패턴 노광을 행한다. 이 경우, 제1 실시형태와는 달리, 감광성 수지막(3')에 대한 오목 패턴의 형성부에 대해서 선택적으로 노광광 h를 조사하고, 오목 패턴의 형성부 이외의 부분(3a)에는 노광광 h를 조사하지 않는다. 감광성 수지막(3')의 깊이 방향의 전역에 있어서, 노광광 h의 조사부에서 감광성 수지의 광분해(光分解; photolyze)가 충분히 진행되도록 노광 조건을 설정한다. 이와 같은 패턴 노광은, 예를 들면 노광광 h가 투과하는 개구창(5a)이 설치된 노광 마스크(5)를 이용해서 행하거나, 또는 노광 마스크(5)를 이용하지 않는 직접 묘화에 의해서 행하는 것은, 제1 실시형태와 마찬가지이다.

다음에, 도 3의 (c)에 도시하는 바와 같이, 패턴 노광후의 감광성 수지막(3')에 대해서 현상 처리를 행하는 것에 의해, 감광성 수지막(3')의 노광부를 현상액에 용해시켜 오목 패턴(7)을 형성한다. 제1 실시형태와 마찬가지로, 오목 패턴(7) 중에서, 최대 개구폭 W1의 오목 패턴(7-1)의 깊이 d1이 소정의 설계값 D를 넘는 값으로 되고, 또한 복수의 오목 패턴(7)이 그의 개구폭이 커짐에 따라서 깊이가 증가하도록, 감광성 수지막(3')의 현상 처리를 행하는 것이 중요하다. 이와 같은 현상 처리를 행하기 위해서는, 패턴 노광후의 포지티브형 포토레지스트의 현상액에 대한 용해성의 차를 이용한다. 그리고, 최대 개구폭 W1의 오목 패턴(7-1)의 깊이 d1이 설계값 D 이상으로 되고, 또한 미세한 오목 패턴(7-2)내에서는 현상 처리가 완료하지 않고 바닥부에 감광성 수지막이 남겨지는 범위에서 현상을 행한다.

최대 개구폭 W1의 오목 패턴(7-1)의 깊이 d1을 규정하는 상기 설계값 D는, 제1 실시형태에서 도 2를 참조하여 설명한 것과 마찬가지로 결정된다. 그리고, 제1 실시형태와 마찬가지로, 최대 개구폭 W1의 오목 패턴(7-1)의 깊이 d1이, 하기의 식(1)을 만족시키도록 감광성 수지막(3')의 현상 처리를 행한다.

d1〉(A×ρ×W1⁴)+(t×ρ/E) …(1)

제1 실시형태와 마찬가지로, 현상 처리의 다른 조건으로서는, 상술한 바와 같이 복수의 오목 패턴(7)이 그의 개구폭에 따라서 깊이가 증가하도록, 다시말해 노광부 전체가 현상 처리에 의해 제거되는 일이 없는 범위에서 현상 처리를 정지하는 것이 중요하다. 노광부 전체가 현상 처리에 의해 제거되는 일이 없는 범위에서의 현상 처리이면, 오목 패턴(7)의 개구폭이 커짐에 따라서, 보다 깊게 현상이 진행된다. 이 때문에, 복수의 오목 패턴(7)이 그의 개구폭이 커짐에 따라서 깊이가 증가하도록 형성되는 것이다.

그 후에는, 도 3의 (d)에 도시하는 바와 같이, 복수의 오목 패턴(7)이 형성된 감광성 수지막(3')을 건조 처리하고, 베이크 처리를 행하는 것에 의해, 감광성 수지막(3')을 밀착 경화시킨다.

이상과 같이 해서 얻어진 인쇄용 요판(10)은, 개구폭 W1, W2에 대응해서 깊이 d1, d2가 설정된 복수의 오목 패턴(7)이 감광성 수지막(3')에 설치된 것으로 된다.

이상 설명한 제2 실시형태에 따른 인쇄용 요판의 제조 방법에서도, 현상 조건의 설정에 의해서 1회의 리소그래피 처리로, 개구폭이 큰 오목 패턴일수록 깊은 깊이를 가지는 오목 패턴을 형성하는 것이 가능하게 된다. 이것에 의해, 1회의 리소그래피 처리에 의해서, 패턴 붕괴를 방지할 수 있고 또한 오목 패턴(7) 바닥면에의 블랭킷의 접촉을 방지할 수 있는 인쇄용 요판(10)을 제작하는 것이 가능하며, 보다 간편한 공정 수순에 의해서, 대면적 패턴과 미세 패턴을 양립시킨 인쇄용 요판(10)을 얻을 수가 있다. 게다가, 리소그래피에 의한 오목 패턴(7)의 형성이기 때문에, 높은 형상 정밀도로 오목 패턴을 얻을 수가 있다.

이상의 제1 및 제2 실시형태에서는, 평판 모양의 인쇄용 요판(10)의 제작을 예시했지만, 원통형(롤모양)의 인쇄용 요판에 대해서도 마찬가지로 제작가능하며, 마찬가지 효과를 얻을 수가 있다.

<전자 기판의 제조 방법>

다음에, 상술한 제조 방법에 의해서 얻어진 인쇄용 요판(10)을 이용하여 전자 기판을 제조하는 방법을 설명한다. 여기에서는, 전자 기판의 1예로서, 회로도로서의 도 4의 (a) 및 화소부 평면도로서의 도 4의 (b)에 도시하는 바와 같은 액정 표시 장치의 구동 기판(소위, 백 플레인)의 제조 방법을 설명한다.

우선, 전자 기판(20)의 구성을 설명한다. 여기서 제작하는 전자 기판(20)의 기재(基材; base material)와 기판(이하, 장치 기판이라고 한다)(21)에는, 표시 영역(21A)과, 그 주변 영역(21B)이 설정되어 있다. 표시 영역(21A)에는, 복수의 주사선(23)과 복수의 신호선(24)이 종횡으로 배선되고, 각각의 선의 교차부에 대응해서 1개의 화소 "a"가 설치된 화소 어레이부(array section)로서 구성되어 있다. 또, 표시 영역(21A)에는, 복수의 공통 배선(25)이 주사선(23)과 평행하게 배선되어 있다. 한편, 주변 영역(21B)에는, 주사선(23)을 주사 구동하는 주사선 구동 회로(26)와, 휘도 정보에 따른 영상 신호(즉, 입력 신호)를 신호선(24)에 공급하는 신호선 구동 회로(27)가 배치되어 있다.

각 화소 a에는, 예를 들면 스위칭 소자로서의 박막 트랜지스터 Tr 및 보존유지 용량 Cs로 이루어지는 화소 회로가 설치되고, 또 이 화소 회로에 접속된 화소 전극(29)이 설치되어 있다. 또, 보존유지 용량 Cs는, 해당 공통 배선(25)으로부터 연장하는 하부 전극(25c)과 화소 전극(29) 사이에 설치(구성)된다. 박막 트랜지스터 Tr은, 해당 주사선(23)으로부터 연장하는 게이트 전극(23g)과, 해당 신호선(24)으로부터 연장하는 소스(24s)와, 화소 전극(29)으로부터 연장하는 드레인(29d)을 구비하고 있으며, 또 소스(24s)로부터 드레인(29d)에까지 연장하는 반도체층(33)을 구비하고 있다.

그리고, 박막 트랜지스터 Tr을 거쳐서 신호선(24)으로부터 기입(書入; write)된 영상 신호가 보존유지 용량 Cs에 보존유지되고, 보존유지된 신호량에 따른 전압이 화소 전극(29)에 공급되는 구성으로 되어 있다.

또, 이상과 같은 회로가 형성된 장치 기판(21) 위에는, 여기서의 도시를 생략한 분리 절연막 및 배향막이 설치되어 있다.

이상과 같은 구성의 전자 기판(20)을 제작하는 수순은, 다음과 같다.

우선, 도 5의 (a)에 도시하는 바와 같이, 상술한 제1 또는 제2 실시형태의 수순을 거쳐서, 인쇄용 요판(10)을 제작한다. 이 인쇄용 요판(10)은, 대면적의 화소 전극과, 이 화소 전극과 동일층으로 구성되는 미세한 배선 및 전극 부분을 형성하기 위한 것이다. 따라서, 대면적의 화소 전극에 대응하는 부분에, 최대 개구폭 W1과 최대 깊이 d1의 오목 패턴(7-1)이 형성되어 있다. 또, 다른 미세한 배선 및 전극에 대응하는 부분에, 작은 개구폭 W2(〈W1)로, 얕은 깊이 d2(〈d1)의 오목 패 턴(7-2)이 형성된다.

그리고, 제작한 인쇄용 요판(10)에서의 오목 패턴(7)의 형성면 측에, 블랭킷(11)을 대향 배치한다. 이 블랭킷(11)은, 깊이 박리성 표면을 가지는 평판재이며, 박리성 표면 측에 도전성 잉크층(13)이 형성되어 있다. 그리고, 이 도전성 잉크층(13)과 오목 패턴(7)이 대향하도록, 인쇄용 요판(10)과 블랭킷(11)을 대향 배치시킨다. 또한, 이 블랭킷(11)은, 최대 개구폭 W1의 오목 패턴(7-1)에서의 깊이 d1을 결정하기 위한 설계값 D를 산출하기 위한 예비 실험에서 이용한 것과 마찬가지 것으로 한다.

다음에, 도 5의 (b)에 도시하는 바와 같이, 인쇄용 요판(10)에서의 오목 패턴(7)의 형성면 측에, 블랭킷(11)을 인가 압력 ρ으로 누르며(압압하며), 이것에 의해, 인쇄용 요판(10)에 접촉하는 도전성 잉크층(13) 부분을 인쇄용 요판(10) 측에 전사시킨다. 이 때, 블랭킷(11) 위의 잉크층(13)이, 오목 패턴(7)의 바닥면(바닥부)에 접촉하는 일은 없다.

그 후, 도 5의 (c)에 도시하는 바와 같이, 인쇄용 요판(10)으로부터 블랭킷(11)을 박리한다. 이것에 의해, 인쇄용 요판(10) 측으로의 전사에 의해서 블랭킷(11) 측으로부터 일부가 제거된 도전성 잉크층(13) 부분을, 잉크 패턴(13a)으로서 블랭킷(11) 위에 형성하여, 인쇄판을 얻는다. 이 잉크 패턴(13a)은, 대면적 패턴 부분이 게이트 전극 형성부로 되고, 미세 패턴 부분이 소스/드레인 및 신호선의 형성부로 된다.

한편, 이상과 같은 인쇄판의 형성과는 별도 공정에서, 상기의 도 4에 도시한 바와 같이, 전자 기판(20)을 제작하는 장치 기판(21) 위에 화소 구동 회로의 일부를 형성한다. 이 경우, 도 6의 (a)에 도시하는 바와 같이, 장치 기판(21) 위에, 주사선과 이것에 접속된 게이트 전극(23g), 공통 배선 및 이것에 접속된 하부 전극(25c)을 형성한다. 이들 배선 및 전극의 형성은, 예를 들면 인쇄법에 의해서 행한다. 다음에, 이들 배선 및 전극을 덮도록 게이트 절연막(31)을 형성한다.

다음에, 도 6의 (b)에 도시하는 바와 같이, 장치 기판(21)에서의 게이트 절연막(31)의 형성면 측에, 앞서 설명한 수순을 거쳐서 제작한 잉크 패턴(13a)이 형성된 블랭킷(11)(인쇄판)을 대향 배치한다. 이 때, 게이트 절연막(31)과 잉크 패턴(13a)를 대향시킨다. 또, 장치 기판(21) 위의 하부 전극(25c)에 대해서 대면적 패턴 부분(게이트 전극 형성부)을 대향시키고, 게이트 전극(23g)에 대해서 미세 패턴 부분(소스/드레인 및 신호선 형성부)을 대향 배치시킨다.

이 상태에서, 도 6의 (c)에 도시하는 바와 같이, 장치 기판(21)의 게이트 절연막(31)에 대해서, 블랭킷(11)을 누른다.

그 다음에, 도 6의 (d)에 도시하는 바와 같이, 장치 기판(21)측으로부터 블랭킷(11)을 벗겨낸다. 이것에 의해, 블랭킷(11)측의 잉크 패턴(13a)을 게이트 절연막(31) 위에 전사 형성하고, 잉크 패턴((13a)을 전사해서 이루어지는 대면적의 화소 전극(29), 미세한 드레인(29d), 신호선(24) 및 소스(24s)를 형성한다.

그 후, 평면도로서의 도 4의 (b)에서의 ⅥE-ⅥE를 따른, 단면도로서의 도 6의 (e)에 도시하는 바와 같이, 소스(24s)와 드레인(29d) 사이에서 연장하는 반도체층(33)을, 예를 들면 인쇄법에 의해서, 게이트 전극(23g) 위에 패턴 형성한다.

다음에, 도 6의 (f)에 도시하는 바와 같이, 화소 전극(29)의 주변( peripheries)과 반도체층(33)을 덮는 형상의 분리 절연막(35)을 형성하고, 이 분리 절연막(35)의 개구창(35a)의 바닥부에 화소 전극(29)을 넓게 노출시킨다. 그리고, 분리 절연막(35) 및 화소 전극(29) 위를 덮도록, 장치 기판(21)의 위쪽에 배향막(37)을 형성한다.

이상에 의해, 구동 기판(전자 기판)(20)을 완성시킨다.

<표시 장치의 제조 방법>

다음에, 이상과 같이 해서 제작한 구동 기판(전자 기판)(20)을 이용한 액정 표시 장치의 제조 방법을 설명한다.

우선, 도 7에 도시하는 바와 같이, 구동 기판(20)에 대향 배치시킬 대향 기판(41)을 준비하고, 그 대향 기판(41)의 1주면측에 공통 전극(43) 및 배향막(45) 순서대로 형성한다. 또한, 대향 기판(41)의 공통 전극(43)의 하부에는, 여기서의 도시를 생략한 컬러 필터나 위상차 층 등, 필요에 따른 부재가 설치되는 것으로 한다.

다음에, 배향막(37과 45) 끼리를 서로 마주 보게 하고, 여기서의 도시를 생략한 스페이서를 협지(挾持; 사이에 끼움)시킨 상태에서 구동 기판(20)과 대향 기판(41)을 대향 배치하며, 기판(20과 41) 사이에 액정층 LC를 충전해서 주위를 밀봉한다. 이것에 의해, 액정 표시 장치(50)를 완성시킨다.

이상과 같은 전자 기판(20)의 제조 방법, 및 이것에 계속해서 행해지는 표시 장치(50)의 제조 방법에 따르면, 1회의 리소그래피 처리에 의해서, 패턴 붕괴를 방 지할 수 있고 또한 오목 패턴 바닥면에의 블랭킷 접촉을 방지할 수 있는 인쇄용 요판(10)을 이용한 반전 인쇄법에 의해서, 대면적의 화소 전극(29)이나 미세한 전극 및 배선 패턴(wiring pattern)을 인쇄 형성할 수가 있다. 그 결과, 보다 간편한 수순을 거쳐서, 정밀하게 도전성 패턴을 형성할 수 있으며, 전자 기판(20)이나 표시 장치(50)를 낮은 비용으로 제작하는 것이 가능하게 된다.

또한, 상술한 실시형태에서는, 전자 기판의 제조 방법 및 표시 장치의 제조 방법을 액정 표시 장치의 제조에 적용한 구성을 설명했지만, 본 발명의 실시형태에 따른 표시 장치의 제조 방법은, 액정 표시 장치의 제조에 한정되는 것은 아니며, 대면적의 도전성 패턴(예를 들면, 화소 전극)과 미세한 도전성 패턴(배선 등)이 동일층에 혼재해서 형성되는 활성 매트릭스(active-matrix) 형태의 표시 장치의 제조에도 매우 적합하다. 구체적으로는, 본 발명의 실시형태에 따른 제조 방법은, 유기 전자 발광소자를 이용한 표시 장치의 제조에 매우 적합하다. 또, 본 발명의 실시형태에 따른 전자 기판의 제조 방법은, 표시 장치의 구동 기판의 제조에 한정되는 것은 아니며, 대면적의 도전성 패턴과 미세한 도전성 패턴이 동일층에 혼재해서 형성되는 전자 기판의 제조에도 매우 적합하다. 이 경우, 마찬가지 효과를 얻을 수가 있다.

<실시예>

도면을 참조하여 실시예를 설명한다.

우선, 도 1의 (a)에 도시하는 바와 같이, 유리 기판(1) 위에, 네가티브형 레 지스트(SU8: 마이크로켐(MicroChem Corp.)제의 상품명)를 도포하여, 3.3㎛ 두께의 감광성 수지막(3)을 형성했다. 다음에, 도 1의 (b)에 도시하는 바와 같이, 포토마스크(5)를 이용한 패턴 노광을 행했다. 그 다음에, 도 1의 (c)에 도시하는 바와 같이, 개구폭 W1, W2에 대응해서 각각 깊이 d1, d2로 설치(형성)되도록 현상액에 의해 현상을 행했다. 그 후, 도 1의 (d)에 도시하는 바와 같이, 건조 처리를 실시하고, 다시 전면 노광을 행하며, 또 베이크 처리를 실행해서, 감광성 수지막(3)을 유리 기판(1)에 밀착 경화시켜, 인쇄용 요판(10)을 제작했다.

인쇄용 요판(10)의 제작 조건은 다음과 같다.

오목 패턴의 최대 개구폭 W1: 200㎛,

오목 패턴의 최대 깊이 d1: 3.3㎛

인가 압력(최대) ρ: 20kPaE

블랭킷의 영률: 3MPa,

블랭킷의 두께 t: 200㎛,

블랭킷상수 A: 100 Pa×m^-4

이상으로부터, 최대 개구폭 W1의 깊이 d1=3.3㎛＞설정값 D=(A×ρ×W1⁴)+(t×ρ／E)≒1.3이다. 따라서, 실시형태에서 기술한 범위를 만족시켰다.

다음에, 도 5의 (a)에 도시하는 바와 같이, 막두께 t=200㎚의 PDMS 블랭킷(E블랭킷=3Mpa)을 이용하여 이 박리성 표면 위에 Ag콜로이드 잉크의 잉크층(13)을 형성했다. 이것을 도 5의 (b)에 도시하는 바와 같이, 인쇄용 요판(10)에 대해서 인 가 압력ρ=20kPa로 눌렀다. 다음에, 도 5의 (c)에 도시하는 바와 같이, 인쇄용 요판(10)으로부터 블랭킷(11)을 벗겨내어 잉크 패턴((13a)을 형성했다. 이 블랭킷(11)을, 기판 위에 눌러(인가 압력=20kPa) 반전 인쇄를 행하고, 기판 위에 Ag페이스트의 도전성 패턴을 형성했다. 그 후, Ag페이스트를 베이킹하여 최대 개구폭 W1=200㎛의 대면적 패턴과 개구폭 W2=1㎛의 미세 패턴을 얻었다.

도 8의 (a)-1, (a)-2, (b)-1, (b)-2는, 이상의 실시예에서의 각 소자(elemetns)의 현미경 사진이다. 도 8의 (a)-1에는, 대면적 패턴에 대응하는 인쇄용 요판 부분을 도시한다. 도 8의 (a)-2에는, 형성된 대면적 패턴을 도시한다. 도 8의 (b)-1에는, 미세 패턴에 대응하는 인쇄용 요판 부분을 도시한다. 도 8의 (b)-2에는, 형성된 미세 패턴을 도시한다.

이 현미경 사진에 도시되는 바와 같이, 대면적 패턴에는 패턴 누락(결손)이 없고, 또 미세 패턴에도 패턴 붕괴에 의한 영향이 없으며, 높은 형상 정밀도로 반전 인쇄법에 의한 패턴 형성이 행해지는 것이 확인되었다.

<비교예>

유리 기판(1) 위의 감광성 수지막(3)을 막두께 T=1.3㎛로 형성한 것 이외에는, 상기 실시예와 마찬가지 수순으로 인쇄를 행했다. 이 경우, 최대 개구폭 W1의 깊이 d1=1.2㎛＜설정값 D=(A×ρ×W1⁴)+(t×ρ/E)≒1.3으로 된다. 이것에 의해, 조건은 실시형태에서 기술한 범위를 만족시키고 있지 않았다.

도 9는, 이상의 비교예에서 인쇄 형성된 인쇄 패턴의 현미경 사진이다. 도 9에 도시되는 바와 같이, 대면적 패턴 부분은, 넓은 중앙부에서 패턴 누락이 발생하고 있었다.

본 발명은, 그 전체 내용이 본원 명세서에 참고용으로 병합되어 있는, 2008년 5월 14일자로 일본 특허청에 출원된 일본특허출원 제2008-126823호에 관련된 주제를 포함한다.

본 발명은 첨부하는 특허청구범위 또는 그 균등물의 범위내에서, 설계 요구조건 및 그 밖의 요인에 의거하여 각종 변형, 조합, 수정 및 변경 등을 행할 수 있다는 것은 당업자라면 당연히 이해할 수 있을 것이다.

도 1의 (a)∼(d)는, 본 발명의 제1 실시형태에 따른 인쇄용 요판의 제작 방법을 도시하는 단면 공정도,

도 2의 (a) 및 (b)는 블랭킷의 변위량 산출을 설명하는 도면,

도 3의 (a)∼(d)는 본 발명의 제2 실시형태에 따른 인쇄용 요판의 제작 방법을 도시하는 단면 공정도,

도 4의 (a) 및 (b)는 전자 기판으로서 제공되는(제작하는) 액정 표시 장치의 구동 기판의 구성을 설명하는 도면,

도 5의 (a)∼(c)는 제작한 인쇄용 요판을 이용한 전자 기판의 제조 방법을 설명하는 제1 단면 공정도,

도 6의 (a)∼(f)는 제작한 인쇄용 요판을 이용한 전자 기판의 제조 방법을 설명하는 제2 단면 공정도,

도 7은 제작한 전자 기판을 이용한 표시 장치의 제조 방법을 설명하는 단면도,

도 8의 (a)-1, (a)-2, (b)-1, (b-2)는 실시예에 따른 제조 수순(과정)에 따른 각 부의 현미경 사진,

도 9는 비교예에서 제작한 인쇄 패턴의 현미경 사진,

도 10의 (a) ~ (e)는 종래 기술과 그의 과제를 설명하는 단면 공정도.

Claims (10)

1. 기판과;

   개구폭이 커짐에 따라서 깊이가 증가하는 복수의 오목 패턴(concave pattern)을 가지고, 상기 기판 위에 설치된 감광성 수지막

   을 구비한 인쇄용 요판(凹版; intaglio plate).
2. 제1항에 있어서,

   상기 오목 패턴중 최대 개구폭 W1의 오목 패턴의 깊이 d1은, 하기의 식에 의거하여 설정되어 있는 인쇄용 요판.

   d1〉(A×ρ×W1⁴)+(t×ρ/E)

   {식중, ρ은 인쇄용 요판에서의 오목 패턴 형성면에 블랭킷이 눌려지는 잉크층을 가지는 블랭킷에 대한 인가 압력을 나타내고, E는 블랭킷의 영률(Young's modulus)을 나타내고, t는 블랭킷의 두께를 나타내며, A는 블랭킷상수(constant of blanket)를 나타낸다.}
3. 제2항에 있어서,

   상기 상수 A는, 예비 실험에 의해서 산출되는 인쇄용 요판.
4. 개구폭이 커짐에 따라서 깊이가 증가하는 복수의 오목 패턴을 가지고,

   상기 오목 패턴중 최대 개구폭 W1의 오목 패턴의 깊이 d1이, 하기의 식에 의거하여 설정되어 있는 인쇄용 요판.

   d1〉(A×ρ×W1⁴)+(t×ρ/E)

   (식중, ρ은 인쇄용 요판에서의 오목 패턴 형성면에 블랭킷이 눌려지는 잉크층을 가지는 블랭킷에 대한 인가 압력을 나타내고, E는 블랭킷의 영률을 나타내고, t는 블랭킷의 두께를 나타내며, A는 블랭킷상수를 나타낸다.)
5. 제4항에 있어서,

   상기 상수 A는, 예비 실험에 의해서 산출되는 인쇄용 요판.
6. 기판 위에 감광성 수지막을 형성하는 공정과;

   상기 감광성 수지막에 대해서 복수의 오목 패턴을 형성하기 위한 패턴 노광을 행하는 공정과;

   개구폭이 커짐에 따라서 깊이가 증가하는(오목 패턴이 형성되는) 조건하에서, 감광성 수지막을 현상 처리하는 공정

   을 포함하는 인쇄용 요판의 제조 방법.
7. 제6항에 있어서,

   상기 오목 패턴중 최대 개구폭 W1의 오목 패턴의 깊이 d1을, 하기의 식에 의거하여 설정하는 인쇄용 요판의 제조 방법.

   d1〉(A×ρ×W1⁴)+(t×ρ/E)

   (식중, ρ은 인쇄용 요판에서의 오목 패턴 형성면에 블랭킷이 눌려지는 잉크층을 가지는 블랭킷에 대한 인가 압력을 나타내고, E는 블랭킷의 영률을 나타내고, t는 블랭킷의 두께를 나타내며, A는 블랭킷상수를 나타낸다.)
8. 제7항에 있어서,

   상기 감광성 수지막을 형성하는 공정 전에,

   상기 상수 A를 예비 실험에 의해서 산출하는 공정

   을 더 포함하는 인쇄용 요판의 제조 방법.
9. 개구폭이 커짐에 따라서 깊이가 증가하는 복수의 오목 패턴을 가지는 감광성 수지막을, 기판 위에 설치해서 이루어지는 인쇄용 요판을 제작하는 공정과;

   상기 인쇄용 요판에서의 오목 패턴 형성면에, 도전성 잉크층을 대향 배치한 상태에서 상기 잉크층을 가지는 블랭킷을 눌러서(압압해서) 벗겨내는 것에 의해, 상기 블랭킷 측에 남겨진 도전성 잉크층 부분에 의해 잉크 패턴을 형성하는 공정과;

   상기 블랭킷 측의 잉크 패턴을 장치 기판 위에 전사해서 도전성 패턴을 형성 하는 공정

   을 포함하는 전자 기판의 제조 방법.
10. 개구폭이 커짐에 따라서 깊이가 증가하는 복수의 오목 패턴을 가지는 감광성 수지막을, 기판 위에 설치해서 이루어지는 인쇄용 요판을 제작하는 공정과;

    상기 인쇄용 요판에서의 오목 패턴 형성면에, 도전성 잉크층을 대향 배치한 상태에서 상기 잉크층을 가지는 블랭킷을 눌러서 벗겨내는 것에 의해, 상기 블랭킷 측에 남겨진 도전성 잉크층의 부분에 의해 잉크 패턴을 형성하는 공정과;

    상기 블랭킷 측의 잉크 패턴을 장치 기판 위에 전사해서 화소 전극을 포함한 도전성 패턴을 형성하는 공정

    을 포함하는 표시 장치의 제조 방법.

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