KR20110116727A - 도전성 잉크 및 이를 이용한 어레이 기판의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 기판이 안착되는 스테이지와, 그 표면에 블랭킷이 구비된 인쇄롤과, 볼록부와 오목부로 이루어진 클리체로 구성된 오프(off)-셋(set) 인쇄장치를 이용하여 기판상에 도전성 패턴을 형성하기 위해 이용되는 전도성 잉크에 있어서, 전도성 나노입자 또는 전도성 전구체와; 프린팅 용제와; 캐리어 용제와; 접합 증진제를 포함하며, 상기 블랭킷에 코팅시에는 액체 상태를 유지하고, 상기 블랭킷에서 상기 클리체 또는 상기 기판에 전사시키는 오프(off)-셋(set) 프린팅시에는 겔(gel) 상태를 유지하며, 경화 시 상기 기판과의 접합력이 1N/㎝ 이상인 것을 특징으로 하는 전도성 잉크와 이를 이용하여 배선을 형성하는 것을 특징으로 하는 어레이 기판의 제조 방법을 제공한다.

Description

도전성 잉크 및 이를 이용한 어레이 기판의 제조 방법{Conductive ink and method of fabricating an array substrate using the same}

본 발명은 도전성 잉크 및 이를 이용한 어레이 기판의 제조 방법에 관한 것으로, 더욱 상세히는 기판과의 접합력 및 인쇄성을 향상시킬 수 있는 도전성 잉크 및 이를 이용하여 마스크 공정없이 금속배선을 패터닝할 수 있는 것을 특징으로 하는 어레이 기판의 제조 방법에 관한 것이다.

최근 정보화 사회로 시대가 급발전함에 따라 박형화, 경량화, 저 소비전력화 등의 우수한 특성을 가지는 평판 표시 장치(flat panel display)의 필요성이 대두되었는데, 이 중 액정표시장치(liquid crystal display)가 해상도, 컬러표시, 화질 등에서 우수하여 노트북이나 데스크탑 모니터에 활발하게 적용되고 있다.

일반적으로 액정표시장치는 일측에 전극이 각각 형성되어 있는 두 기판을 상기 전극이 형성되어 있는 면을 마주보도록 배치하고, 두 기판 사이에 액정을 주입한 후, 합착함으로써 각 기판에 형성된 전극에 전압을 인가하여 생성되는 전기장에 의해 액정 분자를 움직이게 함으로써, 이에 따라 달라지는 빛의 투과율에 의해 화상을 표현하는 장치이다.

좀 더 자세히, 일반적인 액정표시장치의 분해사시도인 도 1을 참조하여 그 구성에 대해 설명하면, 도시한 바와 같이, 액정층(30)을 사이에 두고 어레이 기판(10)과 컬러필터 기판(20)이 대면 합착된 구성을 갖는데, 이중 하부의 어레이 기판(10)은 제 1 투명기판(12) 및 이의 상면으로 종횡 교차 배열되어 다수의 화소영역(P)을 정의하는 복수개의 게이트 배선(14)과 데이터 배선(16)을 포함하며, 이들 두 배선(14, 16)의 교차지점에는 박막 트랜지스터(Tr)가 구비되어 각 화소영역(P)에 마련된 화소전극(18)과 일대일 대응 접속되어 있다.

또한 이와 마주보는 상부의 컬러필터 기판(20)은 제 2 투명기판(22) 및 이의 배면으로 상기 게이트 배선(14)과 데이터 배선(16) 그리고 박막트랜지스터(Tr) 등의 비표시영역을 가리도록 각 화소영역(P)을 둘러싸는 격자 형상의 블랙매트릭스(25)가 형성되어 있으며, 이들 격자형태의 블랙매트릭스(25) 내측으로 각 화소영역(P)에 대응되게 순차적으로 반복 배열된 적, 녹, 청색 컬러필터 패턴(26a, 26b, 26c)을 포함하는 컬러필터층(26)이 형성되어 있으며, 상기 블랙매트릭스(25)와 컬러필터층(26)의 전면에 걸쳐 투명한 공통전극(28)이 마련되어 있다.

그리고 도면상에 명확하게 도시되지는 않았지만, 이들 두 기판(10, 20)은 그 사이로 개재된 액정층(30)의 누설을 방지하기 위하여 가장자리 따라 실링제 등으로 봉함된 상태에서 각 기판(10, 20)과 액정층(30)의 경계부분에는 액정의 분자배열 방향에 신뢰성을 부여하는 상, 하부 배향막이 개재되며, 각 기판(10, 20)의 적어도 하나의 외측면에는 편광판이 부착된다.

더불어 액정패널 배면으로는 백라이트(back-light)가 구비되어 빛을 공급하는 바, 게이트 배선(14)으로 박막트랜지스터(Tr)의 온(on)/오프(off) 신호가 순차적으로 스캔 인가되어 선택된 화소영역(P)의 화소전극(18)에 데이터 배선(16)의 화상신호가 전달되면 이들 사이의 수직전계에 의해 그 사이의 액정분자가 구동되고, 이에 따른 빛의 투과율 변화로 여러 가지 화상을 표시할 수 있다.

한편 전술한 구성을 갖는 액정표시장치의 어레이 기판은 수회의 마스크 공정을 진행하여 제조되고 있다.

즉, 어레이 기판에는 박막트랜지스터와 게이트 및 데이터 배선 및 화소전극을 형성해야 하며 이러한 구성요소는 도전성 특성을 갖는 금속물질로 형성되기 때문에 이를 패터닝하기 위해서 마스크 공정을 진행하고 있다. 마스크 공정이라 함을 포토리소그래피 공정을 의미하며 패터닝하기 위한 물질층을 기판 상에 형성한 후, 그 상부에 감광성 특성을 갖는 포토레지스트층의 형성, 빛의 투과영역과 차단영역을 갖는 노광 마스크를 이용한 노광, 노광된 포토레지스트층의 현상, 현상되고 남은 포토레지스트 패턴을 이용한 상기 물질층의 식각, 포토레지스트 패턴의 스트립 등 일련의 복잡한 단위공정을 포함한다. 따라서 1회의 마스크 공정을 진행하기 위해서는 각 단위 공정 진행을 위한 단위 공정 장비와 각 단위 공정 진행을 위한 재료를 필요로 하며 나아가 각 단위 공정 장비를 통한 각 공정 진행 시간이 필요로 되고 있다.

그러므로 마스크 공정은 전술한 바와 같이 다수의 단위공정을 진행해야 하므로 제조 비용 및 시간을 상승시키는 요인이 되고 있으며, 따라서 액정표시장치의 각 제조사는 어레이 기판의 제조 비용 저감 및 생산성 향상을 위해 많은 노력을 하고 있으며, 이러한 노력 중 가장 두드러지는 것은 어레이 기판 제조 마스크 수 저감이 되고 있다.

근래 들어 어레이 기판은 통상 5마스크 또는 4마스크 공정에 의해 제조되고 있으며, 평판표시장치의 제품 가격 경쟁이 심화되어 제품 가격을 낮추기 위해 더욱더 마스크 공정을 저감시키려 노력중이다.

이러한 어레이 기판 제조에 있어 마스크 공정 수 저감의 노력에 부응하기 위해 패터닝을 필요로 하지 도전성 잉크를 이용한 인쇄법에 의해 금속배선을 형성하는 것이 제안되고 있다.

하지만, 현재 개발된 도전성 잉크는 코팅 시 바로 건조되는 특성을 가지며, 나아가 기판 상에 코팅상태의 도전성 잉크의 표면 에너지 또한 블랭킷의 표면에너지 인 20mJ/㎡ 보다 작아 코팅 특성은 우수하나 전사 특성이 저하되어 인쇄 공정 진행시 불량이 다발하여 양산 적용에 문제가 되고 있는 실정이다.

또한, 인쇄법에 의해 블랭킷으로부터 기판으로 전사된 투명 도전성 잉크패턴은 기판과의 접합력이 약해 이후 공정 진행 시 들뜸이 발생하거나 또는 뜯김이 발생하는 문제가 야기되고 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 특성을 향상시켜 인쇄장치를 이용하여 기판 상에 인쇄공정 진행 시 코팅성 및 전사성이 우수하며 나아가 기판과의 접합성이 우수한 도전성 잉크를 제공하는 것을 제 1 목적으로 한다.

또한, 본 발명에 제시된 도전성 잉크를 이용하여 인쇄 공정을 통해 금속배선을 형성함으로써 전사성 저하에 의한 인쇄 불량을 억제하며, 나아가 종래의 어레이 기판 제조 대비 1회 이상의 마스크 공정을 저감시켜 생산성을 향상시키며 나아가 제조 비용을 저감시키는 것을 제 2 목적으로 한다.

전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 전도성 잉크는, 기판이 안착되는 스테이지와, 그 표면에 블랭킷이 구비된 인쇄롤과, 볼록부와 오목부로 이루어진 클리체로 구성된 오프(off)-셋(set) 인쇄장치를 이용하여 기판상에 도전성 패턴을 형성하기 위해 이용되는 전도성 잉크에 있어서, 전도성 나노입자 또는 전도성 전구체와; 프린팅 용제와; 캐리어 용제와; 접합 증진제를 포함하며, 상기 블랭킷에 코팅시에는 액체 상태를 유지하고, 상기 블랭킷에서 상기 클리체 또는 상기 기판에 전사시키는 오프(off)-셋(set) 프린팅시에는 겔(gel) 상태를 유지하며, 경화 시 상기 기판과의 접합력이 1N/㎝ 이상인 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 프린팅 용제와 상기 캐리어 용제는 그 함량비(중량%)가 10:90 내지 1:99 인 것이 특징이다.

상기 프린팅 용제는, 분산성(dispersion term)이 극성(polar term)보다 큰 값을 갖는 것이 특징이며, 이때, 상기 분산성(dispersion term)이 극성(polar term)보다 큰 값을 갖는 물질은 n-Buthyl benzyl phthalate, Dioctyl phthalate, Pine oil, Terpineol, Tetraethylene glycol, Tripropylene glycol, Diglycol 중 어느 하나 인 것이 특징이다.

또한, 상기 캐리어 용제는, 용해성은 높으면서 흡수율은 낮은 물질인 Methanol 또는 Ethanol인 것이 특징이다.

또한, 상기 전도성 나노입자 또는 전도성 전구체는 은(Ag), 구리(Cu), 알루미늄(Al) 중 어느 하나의 성분인 것이 특징이다.

또한, 상기 접합 증진제는 그 함량이 상기 프린팅 용제와 캐리어 용제를 합한 함량비(중량%)의 0.01% 내지 1%인 것이 특징이며, 이때, 상기 접합 증진제는 그 일단이 가수분해기를 가지며, 그 타단이 유기 관능기를 가져 R-(CH₂)n-Si-X₃ (R은 유기 관능기(Organofunctional group), X₃는 가수분해성 기(hydrolyzable group))라는 분자식으로 표현되는 실란 커플링 에이전트인 것이 특징이다.

또한, 상기 실란 커플링 에이전트(silane coupling agent)는 300℃ 이상의 고온의 분위기 노출되어도 접합성 저하가 발생하지 않는 열적 안정성이 우수한 물질인 것이 바람직하며, 상기 열적 안정성을 갖는 실란 커플링 에이전트는 (3-chloropropyl)trimethoxysilane, (4-(chloronethy)phenethyl)trimethoxysilane, 3-(trimethoxysilyl)propyl nethacrylate, 4(tris(ethylperoxy)silyl)benzenamine, N¹-(3-(trimethoxysilyl)propyl)ethane-1,2-diamine, Tris(ethylperoxy)(p-tolyl)silane, N¹-(4-(2-(trimethoxysilyl)ethyl)benzyl)ethane-1,2-diamine, N-phenyl-3-aminopropyl trimethoxysilane, Trimethoxy(p-tolyl)silane, Triethoxy(p-tolyl)silane 중 어느 하나인 것이 특징이다.

또한, 상기 전도성 잉크의 표면에너지는 20mJ/㎡보다 작은 값을 갖는 상기 블랭킷의 표면에너지 보다 크고, 50mJ/㎡보다 큰 값을 갖는 상기 클리체 또는 상기 기판의 표면에너지보다 작은 값을 갖는 것이 특징이며, 이때, 상기 전도성 잉크의 표면에너지는 25mJ/㎡ 내지 40mJ/㎡인 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 어레이 기판의 제조 방법은, 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 하나의 항 기재에 따른 전도성 잉크를 이용하여 도전성 배선을 형성하는 것을 포함하는 어레이 기판의 제조 방법에 있어서, 기판이 안착되는 스테이지와, 그 표면에 블랭킷이 구비된 인쇄롤과, 볼록부와 오목부로 이루어진 클리체로 구성된 오프(off)-셋(set) 인쇄장치의 상기 스테이지 상에 기판을 안착시키는 단계와; 상기 블랭킷 전면에 액체 상태의 상기 전도성 잉크를 코팅하여 겔(gel) 상태의 전도성 잉크층을 형성하는 단계와; 오프(off) 프린팅을 진행하여 상기 겔(gel) 상태를 이룬 상기 전도성 잉크층과 상기 클리체와 접촉하도록 하여 일부를 전사시킴으로써 상기 블랭킷 상에 특정 형태를 갖는 전도성 잉크 패턴만이 남도록 하는 단계와; 셋(set) 프린팅을 진행하여 상기 블랭킷 상에 남아있는 전도성 잉크 패턴을 상기 기판에 전사시키는 단계와; 상기 전상된 전도성 잉크 패턴이 갖는 상기 기판에 소성공정을 진행하여 상기 전도성 잉크패턴을 경화시킴으로써 도전성 특성을 가지며 상기 기판과의 접합력이 1N/㎝ 이상인 게이트 배선과 이와 연결된 게이트 전극을 형성하는 단계와; 상기 게이트 배선과 게이트 전극 위로 상기 기판 전면에 게이트 절연막을 형성하는 단계와; 상기 게이트 절연막 위로 상기 게이트 배선과 교차하여 화소영역을 정의하는 데이터 배선과, 상기 게이트 전극에 대응하여 순차 적층된 형태로 액티브층과 서로 이격하는 오믹콘택층과 서로 이격하는 소스 및 드레인 전극을 형성하는 단계와; 상기 드레인 전극과 접촉하며 상기 화소영역에 화소전극을 형성하는 단계를 포함한다.

이때, 상기 화소전극을 형성하기 전에 상기 소스 및 드레인 전극 위로 상기 기판 전면에 상기 드레인 전극을 노출시키는 드레인 콘택홀을 갖는 보호층을 형성하는 단계를 포함하며, 상기 드레인 전극과 상기 화소전극은 상기 드레인 콘택홀을 통해 접촉하는 것이 특징이다.

또한, 상기 데이터 배선과 소스 및 드레인 전극을 형성하는 단계는, 상기 게이트 배선과 게이트 전극을 형성한 것과 동일하게 상기 전도성 잉크와 인쇄장치를 이용하여 오프(off)-셋(set) 프린팅 단계와 소성단계를 진행하여 형성하는 것이 특징이다.

또한, 상기 게이트 배선과 게이트 전극은 그 비저항이 2.5μΩ·cm 내지 5.4μΩ·cm인 것이 특징이다.

본 발명에 따른 전도성 잉크는 특정 성분이 포함되어 인쇄 장치의 롤 상의 블랭킷에 코팅 시 상태와 오프(off)-셋(set) 인쇄시의 상태를 이원화함으로서 코팅성과 전사성이 향상되어 인쇄불량을 억제함으로써 수율을 향상시키는 효과가 있다.

나아가, 본 발명에 따른 전도성 잉크는 열적 안정성이 높은 실란 커플링 에이젼트가 소정량 포함되도록 구성되어 소성공정 진행시 화학반응에 의해 기판과 접합력을 1N/㎝ 이상이 되도록 향상시킴으로써 도전성 잉크로 이루어진 배선 등이 이후 공정 진행시 들뜸 및 뜯김이 발생하는 것을 억제하는 효과가 있다.

본 발명에 따른 전도성 잉크를 이용하여 인쇄에 의한 배선 형성을 포함하여 어레이 기판을 제조함으로써 종래 대비 1회 이상의 마스크 공정을 저감시킴으로서 생산성을 향상시키고, 제조비용을 저감시키는 효과가 있다.

도 1은 일반적인 액정표시장치의 분해사시도.
도 2는 비교예에 따른 도전성 잉크를 이용하여 기판상에 인쇄법에 의해 도전성 패턴을 형성한 후 스카치 테잎을 이용하여 접합력 테스트를 실시한 것을 나타낸 도면.
도 3은 본 발명에 따른 도전성 잉크를 이용하여 기판상에 인쇄법에 의해 도전성 패턴을 형성한 후 스카치 테잎을 이용하여 접합력 테스트를 실시한 것을 나타낸 도면.
도 4는 종래 및 본 발명에 따른 전도성 잉크의 프린팅 진행 시간별 상태를 나타낸 그래프.
도 5a 내지 도 5k는 본 발명에 따른 전도성 잉크를 이용한 프린팅 단계를 포함하는 어레이 기판의 제조 단계별 공정도.

이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다.

우선, 본 발명에 따른 도전성 잉크에 대해 설명한다.

본 발명에 따른 도전성 잉크는 도전성 특징을 갖는 나노입자 또는 전구체와, 30cp 이상의 점도 및 200℃이상의 고비점을 갖는 프린팅 용제와, 캐리어 용제 및 접합성 향상제로 구성됨으로써 인쇄 장치 내에서 인쇄롤을 최외측을 감싸고 있는 블랭킷에 코팅시에는 점성을 갖는 액체 상태를 유지하고, 상기 블랭킷 상에서 소정의 시간이 지난 후부터 클리체 또는 기판 상에 인쇄를 진행하는 시간을 포함하여 경화공정을 진행하기 전(통상 30초 내지 60초)까지는 겔(gel) 상태를 유지하는 특성을 가지며, 기판에 전사되어 상기 기판과의 접촉한 상태에서 소성이 완료되면 주로 실리콘 성분을 포함하는 유리재질의 상기 기판과의 화학적 작용에 의해 접합성이 증가하는 것이 특징이다.

이때, 상기 전도성 잉크는 그 표면 에너지가 인쇄롤에 구비된 블랭킷의 표면 에너지 보다는 크고 클리체 또는 기판의 표면 에너지 보다는 작은 범위를 갖는 것이 특징이다. 통상적으로 블랭킷은 실리콘 러버 재질 일례로 PDMS(polydimethylsiloxane)로 이루어짐으로써 그 표면에너지가 20mJ/㎡ 보다 작은 값을 가지며, 상기 클리체 또는 기판은 통상 금속재질, 유리, 플라스틱 재질로 이루어짐으로서 그 표면에너지는 50mJ/㎡보다는 큰 값을 가지므로, 상기 전도성 잉크는 그 표면 에너지가 20mJ/㎡ 내지 50mJ/㎡의 범위를 가지며, 가장 바람직하게는 25mJ/㎡ 내지 40mJ/㎡의 범위를 갖는 것이 특징이다.

상기 전도성 잉크의 표면 에너지가 블랭킷의 표면에너지 보다 작게 되거나, 또는 클리체 또는 기판의 표면에너지보다 크게 되면 전사 특성이 현격히 줄어들게 되어 블랭킷에서 클리체로 또는 블랭킷에서 기판 표면으로 전사가 이루어지지 않게 되거나 또는 균일하게 이루어지지 않는 문제가 발생하며, 이러한 문제를 해결하고자 전술한 바와 같은 표면 에너지를 갖도록 전도성 잉크를 설계한 것이다.

이때, 상기 캐리어 및 프린팅 용제의 함량비는 90:10 내지 99:1인 것이 바람직하다. 전체 용제의 함량비 중 프린팅 용제의 함량비가 10중량%보다 크게 되는 경우 블랭킷의 흡수성을 증가시켜 상기 용제가 모두 블랭킷으로 흡수되어 인쇄성이 저하되므로 전체 용제의 함량비 중 10중량% 이하인 것이 바람직하다.

상기 캐리어 용제의 경우, 휘발점(Flash Point: F.P) 및 끊는점(Boiling Point: B.P)이 낮으며, 용해성은 높으면서 흡수율은 낮은 용매 예를들면 Methanol 또는 Ethanol인 것이 특징이다.

또한, 상기 프린팅 용제는 휘발점(Flash Point: F.P) 및 비점(Boiling Point: B.P) 및 비점이 높으며, 용해성에 관련된 매개변수(Solubility Parameter) 중 분산성(dispersion term)이 극성(polar term)보다 큰 값을 갖는 용매 예를들면 n-Buthyl benzyl phthalate, Dioctyl phthalate, Pine oil, Terpineol, Tetraethylene glycol, Tripropylene glycol, Diglycol 중 어느 하나인 것이 특징이다. 이때, 프린팅 용제에 있어 분산성이 극성보다 큰 특성을 갖도록 하는 것은 도전성 나노입자 또는 도전성 전구체의 분산 안정성을 확보하기 위함이다.

또한, 접합 증진제는 다음과 같은 구조식으로 표현될 수 있다.

R-(CH₂)n-Si-X₃

(R은 유기 관능기(Organofunctional group), X₃는 가수분해성 기(hydrolyzable group))

상기 접합 증진제는 유리재질의 기판과의 접합력을 강하게 하기 위해 한쪽 단말에는 가수분해가 가능한 기(hydrolyzable group)를 갖고 타 단말에는 상기 접합 증진제를 제외한 도전성 특징을 갖는 나노입자 또는 전구체와 프린팅 용제와 및 캐리어 용제로 이루어진 용액과 결합을 이룰 수 있는 유기 관능기(Organofunctional group)를 갖는 실란 커플링 에이전트인 것이 특징이다.

이러한 실란 커플링 에이전트는 300℃ 이상의 고온의 분위기에 노출되어도 열적 안정성이 뛰어난 물질로서 축합 응축 반응에 의해 유리재질 더욱 정확히는 실리카, 쿼츠(quartz), 유기(glass) 등과 같이 -Si기를 갖는 재질의 기판과의 접합력이 증진되는 것이 특징이다. 이러한 실란 커플링 에이전트는 다음과 같은 분자식으로 이루어진 물질이 될 수 있다.

또한, 실란 커플링 에이전트는 전술한 분자식을 갖는 물질 이외에 추가적으로 N-phenyl-3-aminopropyl trimethoxysilane, Trimethoxy(p-tolyl)silane, Triethoxy(p-tolyl)silane 이 더욱 포함될 수 있다.

이러한 실란 커플링 에이전트는 서로 다른 물질을 접착시킬 때 극성과 비극성, 친화성과 반발성 등에 따라 접착력이 현저하게 달라지는 것이 특징이다. 동일 분자 중에 유기 재료와 결합하는 유기 관능기(Organofunctional group)와 무기 재료와 반응하는 가수분해성기(hydrolyzable group)를 가지고 있어 유기재료와 무기재료를 결합시키는 역할을 한다.

따라서, 이러한 성질을 갖는 접합 증진제가 도전성 잉크를 이루는 성분으로 소량 포함됨으로써 Si기를 갖는 유리재질의 기판과의 접합력을 향상시킬 수 있는 것이 특징이다.

전술한 성분을 포함하는 본 발명에 따른 도전성 잉크에는 이러한 접합 증진제의 함유량이 상기 용제 함량의 0.01중량% 내지 1중량% 의 범위에서 포함되는 것이 특징이다. 이는 고송 소성 시 고온에서 폴리머들이 성능 저하에 의해 불순물로 작용하여 최종적으로 기판 상에 구현된 배선의 비저항을 높이게 되어 전도성을 저감시키게 되므로 이러한 도전성 저감을 방지하기 위해 상기 접합 증진제는 용제 총 중량% 대비0.01% 내지 1% 정도가 되도록 첨가하는 것이다.

이때, 상기 접합 증진제는 그 특성상 열적 안정성이 뛰어나므로 소성 공정 진행 후, 어레이 기판 제조를 위한 후속 공정에서 300℃ 이상의 온도 분위기에 노출된다 하더라도 여전히 도전성 잉크로 이루어진 배선패턴이 기판과의 접합 상태를 유지하도록 하는 것이 특징이다.

통상적으로 스퍼터링 장치 등에 의해 금속층이 증착되는 경우 기판과 전면 접촉을 이루는 분자결합이 되지만, 도전성 잉크를 이용하여 인쇄법에 의해 전사되어 기판 상에 형성된 도전성 잉크패턴의 경우 금속 나노 입자가 녹는점보다 낮은 온도에서 연결되어 형성되는 바운더리 표면만 기판과 접촉한 상태이므로 접촉 면적이 상대적으로 작아짐으로 인해 물질 특성상 큰 접촉특성을 갖는다 하더라도 접합력 약화에 의한 들뜸 또는 뜯김 불량이 발생한다.

따라서, 본 발명에서는 이러한 기판과의 접합력 약화에 의한 불량을 방지하고자 전술한 바와같이 비저항을 높이지 않는 범위에서 접합 증진제를 소량 포함한 도전성 잉크를 제안한 것이며, 이러한 본 발명에 따른 도전성 잉크를 이용하여 인쇄법에 의해 기판 상에 도전성 잉크 패턴을 형성하는 경우 스퍼터링을 통한 금속층을 형성한 정도의 접합력을 가짐을 실험적으로 알 수 있었다.

실란 커플링 에이전트가 포함되지 않은 도전성 잉크를 인쇄법을 이용하여 유리재질의 기판 상에 도전성 잉크 패턴을 형성한 후 소성 공정(350℃분위기에서 10분간 진행)을 진행하고, 80℃의 물에 2시간 노출시킨 상태에서 상기 유리재질의 기판과의 접합력을 측정한 경우 평균적으로 0.25N/㎝ 정도가 되었으며, 이러한 크기의 접합력은 시중에 일반적으로 판매되는 스카치 테잎을 이용하여 이를 상기 소성된 도전성 잉크 패턴에 접합시켰다 떼어내는 경우 도 2(비교예에 따른 도전성 잉크를 이용하여 기판상에 인쇄법에 의해 도전성 패턴을 형성한 후 스카치 테잎을 이용하여 접합력 테스트를 실시한 것을 나타낸 도면)에 도시한 바와 같이 상기 도전성 잉크 패턴이 기판에서 떨어져 나옴을 알 수 있었다.

하지만, 본 발명에 따른 실란 커플링 에이전트의 한 종류인 N-phenyl-3-aminopropyl trimethoxysilane를 용제 함량의 0.5중량% 를 함유한 도전성 잉크를 인쇄법을 이용하여 유리재질의 기판 상에 도전성 잉크 패턴을 형성한 후 소성 공정(350℃분위기에서 10분간 진행)을 진행하고, 80℃의 물에 2시간 노출시킨 상태에서 상기 유리재질의 기판과의 접합력을 측정한 경우 평균적으로 7N/㎝ 가 되었으며, 시중에 일반적으로 판매되는 스카치 테잎을 이용하여 이를 상기 소성된 도전성 잉크 패턴에 접합시켰다 떼어내는 경우에도 도 3(본 발명에 따른 도전성 잉크를 이용하여 기판상에 인쇄법에 의해 도전성 패턴을 형성한 후 스카치 테잎을 이용하여 접합력 테스트를 실시한 것을 나타낸 도면)에 도시한 바와 같이 여전히 기판 상에 접합된 상태를 유지하며 필링이 발생되지 않음을 알 수 있었다.

한편, 상기 도전성 나노입자 또는 도전성 전구체는 비저항이 낮은 은(Ag), 구리(Cu), 알루미늄(Al)인 것이 바람직하다.

이때, 전술한 바와 같은 성분으로 이루어진 전도성 잉크는 기판 상에 특정 패턴 형태로 인쇄된 후, 경화공정을 진행한 후에는 상기 프린팅 및 캐리어 용제는 대부분이 휘발되어 제거되게 되며, 최종적으로 기판 상에는 접합 증진제 및 도전성 물질이 주로 남게 되어 배선 등을 이루게 되는 것이다. 이 경우 상기 접합 증진제는 전체 함량대비 매우 소량이 되며, 상기 기판상에 최종적으로 남게되는 도전성 물질의 비저항성에 거의 영향을 주지 않음으로 문제되지 않는다.

참고적으로 통상의 마스크 공정을 통해 형성되는 AlNd 재질의 배선의 경우 비저항이 4.5μΩ·cm정도가 되며, 본 발명에 따른 전도성 잉크의 경우 도전성 입자가 은(Ag)으로 이루어진 경우 2.5μΩ·cm 내지 5.4μΩ·cm 정도의 비저항을 가졌으며, 도전 특성이 매우 중요시되는 배선으로서의 역할을 하는 데는 마스크 공정을 통해 패터닝된 종래의 어레이 기판보다 우수하거나 동일한 수준이 됨을 실험적으로 알 수 있었다.

도 4는 종래 및 본 발명에 따른 전도성 잉크의 프린팅 진행 시간별 상태를 나타낸 그래프이다.

종래의 전도성 잉크(주로 잉크젯 장치에 이용됨)의 경우 액상을 유지하는 인쇄롤에 코팅되는 시간 초기부터 휘발이 시간에 비례하여 지속적으로 빠른 속도로 진행되어 클리체 또는 기판 상에 인쇄되는 시점(통상 코팅 후 10초 이내)에서는 고체상으로 변화되는 특성을 가짐을 알 수 있다.

하지만, 본 발명에 따른 전도성 잉크는 액체 상태에서 인쇄롤 상의 블랭킷에 코팅이 이루어지는 시간까지 상대적으로 서서히 휘발이 발생하며 코팅이 완료되는 시점에서 겔(gel) 상태를 이루며, 이러한 겔(gel) 상태가 경화공정을 진행하는 시간까지 유지되는 특성을 가짐을 알 수 있다.

따라서, 전술한 겔(gel) 상태를 유지하는 시간이 길어짐에 따라 인쇄장치의 롤을 통해 클리체에 접촉함으로써 패터닝 되는 단계와, 기판과 접촉하여 기판에 패터닝된 전도성 잉크를 전사시키는 단계가 모두 겔(gel) 상태에서 진행이 이루어짐으로서 안정적으로 기판 상에 패터닝 된 배선을 형성할 수 있는 것이 특징이다.

또한, 본 발명에 따른 도전성 잉크를 이용하여 전술한 바와 같이 기판 상에 인쇄법에 의해 전사되어 배선 패턴이 형성된다 하더라도 소성 공정을 완료하게 되면, 소량 첨가된 접합 증진제에 의해 Si기를 갖는 유리재질의 기판 표면과 축합 응축 반응에 의해 강한 결합이 이루어지며, 상기 접합 증진제는 열적 안정성을 갖는 물질이 됨으로써 후속 공정에서 300℃ 이상의 분위기에 노출된다 하더라도 여전히 기판과의 강한 결합을 유지할 수 있는 것이 특징이다.

이후에는 전술한 본 발명에 따른 전도성 잉크를 이용하여 프린트를 통해 배선을 형성하는 것을 포함하는 어레이 기판의 제조 방법에 대해 설명한다.

도 5a 내지 도 5k는 본 발명에 따른 전도성 잉크를 이용한 프린팅 단계를 포함하는 어레이 기판의 제조 단계별 공정도이다.

우선, 도 5a에 도시한 바와 같이, 기판(도 5c의 101)이 안착되는 스테이지(도 5c의 110)와, 블랭킷(105)으로 덮인 인쇄롤(103)과, 인쇄롤(103) 상의 블랭킷(105)에 도전성 잉크를 공급하여 코팅하는 잉크 공급 슬릿(104)과, 클리체(107)로 구성된 인쇄 장치(102)의 상기 스테이지(도 5c의 110) 상에 투명한 절연기판(101)을 안착시킨다.

이후, 상기 잉크 공급 슬릿(104)을 통해 상기 인쇄롤(103)의 최외각에 구성된 블랭킷(105)에 전술한 성분 및 특성을 갖는 본 발명에 따른 전도성 잉크를 적정량 드롭하며 상기 인쇄롤(103)을 일방향으로 회전시킴으로써 상기 블랭킷(105) 전면에 전도성 잉크를 일정 두께로 코팅하여 도전성 잉크층(106)을 형성한다.

다음, 도 5b에 도시한 바와 같이, 블랭킷(105) 전면에 전도성 잉크층이 형성된 상기 인쇄롤(103)을 상기 클리체(107)의 일끝단과 접촉한 상태에서 일방향으로 상기 클리체(107)를 이동하는 동시에 상기 인쇄롤(103)을 상기 클리체(107)의 이동속도에 맞게 회전함으로써 상기 블랭킷(105) 상의 도전성 잉크층(106) 중 일부를 제거하여 패터닝된 형태를 이루도록 한다. 이렇게 클리체(107)와 인쇄롤(103)이 접촉하도록 하여 블랭킷(105) 상의 전면에 코팅된 전도성 잉크층(106)을 특정 형태로 패터닝하는 하는 것을 오프(off) 프린팅이라 한다.

한편, 상기 클리체(107)는 그 표면이 볼록부(107a)와 오목부(107b)로 나뉘며, 볼록부(107a)에 대응하여 상기 블랭킷(105) 상에 코팅된 도전성 잉크층(106)이 접촉함으로써 상기 블랭킷(105)에서 상기 클리체(107)의 볼록부(107a)로 상기 도전성 잉크층(106)이 전사되게 되며, 이러한 오프(off) 프린팅에 의해 상기 클리체(107)의 오목부(107b)에 대응하는 부분만이 상기 인쇄롤(103)의 블랭킷(105) 상에 남게 됨으로써 특정 형태로 패터닝된 상태의 제 1 도전성 잉크 패턴(108)을 이루게 된다.

본 발명에 이용되는 클리체(107)의 경우, 추후 기판(도 5c의 101) 상에 형성되어야 할 게이트 배선(미도시)과 이와 연결된 게이트 전극(도 5d의 120)이 형성되어야 할 형태대로 상기 오목부(107b)가 패터닝된 형태를 이루는 것이 특징이다.

한편, 본 발명에 이용되는 도전성 잉크는 이미 설명한 바와 같이, 특정 중량 비로 혼합된 프린팅 용제와 캐리어 용제로 구성된 용제와 도전성 나노입자 또는 도전성 전구체로 구성됨으로써 그 표면에너지가 상기 블랭킷(105)의 표면 에너지보다 크고, 클리체(107) 및 기판(101)의 표면에너지 보다 작은 25mJ/㎡ 내지 40mJ/㎡의 범위를 가지며, 블랭킷(105) 상의 전면에 코팅된 후에는 겔(gel) 상태를 유지하는 특성에 의해 상기 전도성 잉크층(106)이 클리체(107)의 볼록부(107a)와 접촉이 이루지게 되면 상기 블랭킷(105)에서 상기 클리체(107)로 전사가 종래대비 용이하게 거의 불량없이 이루어지게 되는 것이 특징이다.

다음, 도 5c에 도시한 바와 같이, 오프(off) 프린팅 공정을 진행하여 상기 블랭킷(105) 표면에 패터닝 된 상태로 남아있는 상기 제 1 도전성 잉크패턴(108)이 구비된 상기 인쇄롤(103)을 상기 스테이지(110) 상에 안착된 기판(101)의 일끝단과 접촉시킨 상태에서 상기 스테이지(110)를 일방향으로 이동시킴과 동시에 상기 인쇄롤(103)을 일방향으로 회전시킴으로써 상기 블랭킷(105) 상에 남아있는 상기 제 1 도전성 잉크패턴(108)을 상기 기판(101) 상에 전사시킨다. 이때, 상기 블랭킷(105) 상의 제 1 도전성 잉크패턴(108)은 여전히 겔(gel) 상태를 유지함으로써 상기 기판(101) 표면으로의 전사가 불량없이 이루어지게 되는 것이 특징이다. 이렇게 오프off) 프린팅 공정을 통해 블랭킷(105) 상에 형성된 제 1 도전성 잉크패턴(108)을 기판(101)상으로 전사시키는 단계를 셋(SET) 프린팅이라 한다.

한편, 상기 셋(set) 프링팅 공정 진행에 의해 상기 기판(101) 상에는 상기 인쇄롤(103) 상의 블랭킷(105)에 형성된 상기 제 1 도전성 잉크패턴(108)이 전사됨으로써 일방향으로 연장하며 일정간격 이격하는 형태로 겔(gel) 상태의 제 2 전도성 잉크패턴(111)이 형성된다.

다음, 도 5d에 도시한 바와 같이, 상기 겔(gel) 상태의 제 2 도전성 잉크패턴(도 5c의 111)이 형성된 기판(111)을 퍼나스(furnace) 또는 오븐(oven) 등의 소성장치(191)의 내부에 위치시킨 후, 300℃ 내지 370℃ 정도의 온도 분위기에서 1분 내지 20분간 노출시킴으로써 상기 겔(gel) 상태의 제 2 도전성 잉크패턴(도 5c의 111)을 건조 및 경화시킴으로서 도전성 나노입자 또는 도전성 전극체로 이루어지며 일방향으로 일정간격 이격하는 다수의 게이트 배선(미도시)과 각 화소영역에 상기 게이트 배선(미도시)과 연결된 게이트 전극(120)을 형성한다.

이때, 전술한 일련의 과정에 의해 상기 기판 상에 형성된 상기 게이트 배선과 게이트 전극은 상기 소성 공정 진행에 의해 그 내부적으로 축합응축 반응이 발생하여 소량 첨가되어 있는 접합 증진제에 의해 기판과의 접합력이 7N/㎝ 정도를 유지하게 된다.

한편, 이러한 일련의 단계는 스퍼터링을 통해 금속층을 형성하는 단계와, 금속층 위로 포토레지스트층을 코팅하는 단계, 노광 마스크를 이용한 노광을 실시하는 단계, 노광된 포토레지스트층을 현상하여 포토레지스트 패턴을 형성하는 단계, 포토레지스트 패턴 외부로 노출된 금속층을 식각하여 제거하는 단계 및 포토레지스트 패턴을 스트립하여 제거하는 단계를 포함하는 마스크 공정을 진행하지 않고, 오프 및 셋 프린팅 공정을 통해 형성함으로써 종래의 어레이 기판 대비 1회의 마스크 공정을 줄일 수 있는 것이 특징이다.

다음, 도 5e에 도시한 바와 같이, 상기 게이트 배선(미도시)과 게이트 전극(120)이 형성된 기판 상에 무기절연물질 예를들면 산화실리콘(SiO₂) 또는 질화실리콘(SiNx)을 화학적 기상 증착 장치(Chemical Vapor Deposition: CVD)(192)를 통해 증착함으로써 상기 기판(101) 전면에 게이트 절연막(123)을 형성한다.

한편, 무기절연물질의 증착이 이루어지는 상기 CVD 장치(192)는 상기 무기절연물질의 증착이 이루어지는 챔버 내부는 통상 300℃ 내지 370℃가 되며, 이러한 온도 분위기에서 진행되는 게이트 절연막(123)에 형성에 의해 상기 기판(101) 상에 전사된 제 2 도전성 잉크패턴(도 5c의 111)의 소성 공정 또한 상기 CVD장치(192)를 통한 게이트 절연막(123)의 형성 시 요구되는 온도 분위기와 동일한 온도 분위기에서 진행한 것이다.

이때, 본 발명에 따른 전도성 잉크는 열적 안정성을 갖는 접합 증진제가 포함됨으로써 CVD 장치(192)를 통해 300℃ 이상의 분위기에서 게이트 절연막(123)이 형성된다 하더라도 여전히 상기 게이트 배선(미도시)과 게이트 전극(120)은 기판(101)과의 강한 접한 상태를 유지할 수 있는 것이 특징이다.

다음, 도 5f에 도시한 바와 같이, 상기 게이트 절연막(123) 위로 상기 CVD 장치(도 5e의 192)를 이용하여 그 반응가스만을 교체함으로써 연속적으로 순수 비정질 실리콘과 불순물 비정질 실리콘을 증착하여 순수 비정질 실리콘층(126)과 불순물 비정질 실리콘층(130)을 형성한다.

이후, 상기 불순물 비정질 실리콘층(130) 위로 스퍼터 장치(미도시)를 이용하여 금속물질을 증착함으로써 금속물질층(135)을 형성한다.

다음, 도 5g에 도시한 바와 같이, 상기 금속물질층(135) 상부로 포토레지스트를 도포하여 포토레지스트층(미도시)을 형성한 후, 빛의 투과영역과 반투과영역 및 차단영역을 갖는 노광 마스크(미도시)를 위치시킨 후, 이를 통해 상기 포토레지스트층(미도시)을 노광하고, 현상함으로써 두께를 달리하는 즉, 제 1 두께를 갖는 제 1 포토레지스트 패턴(181a)과, 상기 제 1 두께보다 얇은 제 2 두께를 갖는 제 2 포토레지스트 패턴(181b)을 형성한다.

다음, 도 5h에 도시한 바와 같이, 상기 제 1, 2 포토레지스트 패턴(181a, 도 5g의 181b) 외부로 노출된 상기 금속물질층(도 5g의 135)과 그 하부의 불순불 비정질 실리콘층(도 5g의 130) 및 순수 비정질 실리콘층(도 5g의 126)을 연속하여 식각함으로써 동일한 형태로서 박막트랜지스터(도 5k의 Tr)가 형성되어야 할 영역에는 상기 게이트 전극(120)에 대응하여 금속패턴(136)과, 그 하부로 불순물 비정질 실리콘 패턴(131)과 순수 비정질 실리콘의 액티브층(127)을 형성한다. 동시에 상기 게이트 절연막 상에 상기 게이터 배선(미도시)과 교차하여 화소영역을 정의하는 데이터 배선(137)을 형성한다. 이때, 제조 공정 특성 상 상기 데이터 배선(137)과 게이트 절연막(123) 사이에는 상기 데이터 배선(137)과 동일한 형태로 완전중첩하는 형태로 불순물 및 순수 비정질 실리콘의 제 1 및 제 2 더미패턴(132, 128)이 형성된다.

이후, 애싱(ashing)을 실시함으로써 상기 제 2 두께를 갖는 제 2 포토레지스트 패턴(도 5g의 181b)을 제거한다. 이때, 상기 애싱(ashing)에 의해 상기 제 1 두께를 갖는 제 1 포토레지스트 패턴(181a) 또한 그 두께가 줄어들게 되지만 여전히 상기 기판(101)상에 남아있게 된다.

다음 도 5i에 도시한 바와 같이, 상기 제 1 포토레지스트 패턴(도 5h의 181a)을 식각 마스크로 하여 건식식각(dry etching)함으로써 상기 제 1 포토레지스트 패턴(181a) 외부로 노출된 상기 금속패턴(도 5h의 136)과 그 하부의 불순물 비정질 실리콘 패턴(도 5h의 131)을 제거함으로써 서로 이격하는 소스 및 드레인 전극(138, 140)과, 그 하부의 상기 소스 및 드레인 전극(138, 140) 각각과 동일한 패턴 형태를 갖는 불순물 비정질 실리콘의 오믹콘택층(133)을 형성한다. 이때, 서로 이격하는 상기 오믹콘택층(133) 사이로 상기 액티브층(127)이 노출된다.

이때, 각 화소영역에 순차 적층된 상기 게이트 전극(120)과, 게이트 절연막(123)과, 액티브층(127) 및 서로 이격하는 오믹콘택층(133)과, 서로 이격하는 소스 및 드레인 전극(138, 140)은 스위칭 소자인 박막트랜지스터(Tr)를 이룬다.

한편, 본 발명의 실시예에 있어서는 상기 데이터 배선(137)과 소스 및 드레인 전극(138, 140)은 스퍼터링을 통해 금속층을 형성하고, 이를 패터닝하여 형성한 것을 보이고 있지만, 변형예로서 상기 게이트 배선(미도시)과 게이트 전극(120)을 형성한 동일한 방법을 진행하여 즉, 전도성 잉크를 이용한 오프(off)-셋(set) 인쇄법을 이용하여 형성할 수도 있다.

조금 더 변형예에 따른 소스 및 드레인 전극과 데이터 배선의 형성 방법에 대해 설명하면, 오프(off)-셋(set) 인쇄법을 이용하여 상기 데이터 배선(137)과 소스 및 드레인 전극(138, 140)을 형성하는 경우는, 상기 게이트 절연막(123) 위로 형성된 순수 및 불순물 비정질 실리콘층(도 5g의 126, 130)을 우선적으로 마스크 공정을 진행하여 상기 게이트 절연막(123) 위로 각 게이트 전극(120)에 대응하여 섬형상의 액티브층 및 불순물 비정질 실리콘패턴(미도시)을 형성하고, 이의 상부에 상기 게이트 배선을 형성한 것과 동일하게 본 발명에 따른 전도성 잉크를 이용한 오프(off)-셋(set) 인쇄법 및 소성 공정을 진행하여 데이터 배선(137)과 소스 및 드레인 전극(138, 140)을 형성하고, 서로 이격하는 상기 소스 및 드레인 전극(138, 140) 사이로 노출된 상기 불순물 비정질 실리콘 패턴(미도시)을 건식식각을 진행하여 제거하여 서로 이격하는 오믹콘택층(133)을 형성함으로써 박막트랜지스터(Tr)를 완성할 수 있다.

이 경우, 실시예와 변형예 모두 액티브층(127)과 서로 이격하는 오믹콘택층(133) 및 서로 이격하는 소스 및 드레인 전극(138, 140)을 형성하는 단계에서 1회의 마스크 공정을 진행한다는 점에서 유사하지만, 변형예의 경우 순수 및 불순물 비정질 실리콘 패턴이 섬형상으로 패터닝된 상태에서 데이터 배선(137)과 소스 및 드레인 전극(138, 140)을 오프(off)-셋(set) 인쇄법에 의해 형성함으로서 상기 데이터 배선(137) 하부에는 불순물 및 순수 비정질 실리콘의 제 1 및 제 2 더미패턴(132, 128)이 존재하지 않는 것이 특징이다.

다음, 도 5j에 도시한 바와 같이, 상기 제 2 포토레지스트 패턴(도 5i의 181a)을 스트립(strip)을 진행하여 제거한 후, 상기 박막트랜지스터(Tr) 위로 무기절연물질 예를들면 산화실리콘(SiO₂) 또는 질화실리콘(SiNx)을 증착하거나 또는 유기절연물질 예를들면 벤조사이클로부텐(BCB) 또는 포토아크릴(photo acryl)을 코팅하여 상기 기판(101) 전면에 보호층(145)을 형성한다.

이후, 상기 보호층(145)에 대해 마스크 공정을 실시함으로써 패터닝하여 상기 드레인 전극(140)을 노출시키는 드레인 콘택홀(147)을 형성한다.

다음, 도 5k에 도시한 바와 같이, 상기 드레인 콘택홀(147)이 구비된 상기 보호층(145) 위로 투명 도전성 물질 예를들면 인듐-틴-옥사이드(ITO) 또는 인듐-징크-옥사이드(IZO)를 기판(101) 전면에 증착하여 투명도전성 물질층(미도시)을 형성하고, 이에 대해 마스크 공정을 진행하여 패터닝함으로써 상기 각 화소영역에 상기 드레인 콘택홀(147)을 통해 상기 드레인 전극(140)과 접촉하는 화소전극(150)을 형성함으로써 본 발명의 실시예에 따른 어레이 기판(101)을 완성한다.

전술한 바와같이, 본 발명에 따른 전도성 잉크를 이용하여 오프(off)-셋(set) 인쇄법을 적용한 실시예 및 변형예에 따른 어레이 기판의 제조에는 총 3회의 마스크 공정만이 진행되므로 종래의 최소 4회 이상 마스크 공정을 진행하여 제조되는 어레이 기판의 제조 방법대비 최소 1회의 마스크 공정을 저감할 수 있음을 알 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 전도성 잉크는 롤 표면의 블랭킷상에 코팅시에는 액체 상태가 되며 상기 블랭킷에 코팅성이 우수하며, 이후에는 겔(gel) 상태를 유지함으로써 상기 겔(gel) 상태의 전도성 잉크층을 클리쳇에 전사 시 및 전도성 잉크패턴을 기판 상에 전사 시 전도성 잉크의 고체화로 인한 인쇄 불량을 억제할 수 있는 것이 특징이다.

또한, 전도성 잉크에는 열적 안정성이 뛰어나며, Si기를 갖는 재질과 접합력을 향상시킬 수 있는 접합 증진제가 소량 포함됨으로서 이를 통해 기판상에 형성된 배선 패턴은 기판과의 접합력이 향상되어 들뜸 및 뜯김 불량을 억제할 수 있는 것이 특징이다.

본 발명은 상기 실시예로 한정되지 않고, 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 한도내에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있다.

101 : 기판 103 : 인쇄롤
105 : 블랭킷 108 : 제 1 도전성 잉크패턴
110 : 스테이지 111 : 제 2 도전성 잉크패턴

Claims (16)

1. 기판이 안착되는 스테이지와, 그 표면에 블랭킷이 구비된 인쇄롤과, 볼록부와 오목부로 이루어진 클리체로 구성된 오프(off)-셋(set) 인쇄장치를 이용하여 기판상에 도전성 패턴을 형성하기 위해 이용되는 전도성 잉크에 있어서,
   전도성 나노입자 또는 전도성 전구체와;
   프린팅 용제와;
   캐리어 용제와;
   접합 증진제
   를 포함하며, 상기 블랭킷에 코팅시에는 액체 상태를 유지하고, 상기 블랭킷에서 상기 클리체 또는 상기 기판에 전사시키는 오프(off)-셋(set) 프린팅시에는 겔(gel) 상태를 유지하며, 경화 시 상기 기판과의 접합력이 1N/㎝ 이상인 것을 특징으로 하는 전도성 잉크.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 프린팅 용제와 상기 캐리어 용제는 그 함량비(중량%)가 10:90 내지 1:99 인 것이 특징인 전도성 잉크.
   
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 프린팅 용제는, 분산성(dispersion term)이 극성(polar term)보다 큰 값을 갖는 것이 특징인 전도성 잉크.
   
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 분산성(dispersion term)이 극성(polar term)보다 큰 값을 갖는 물질은 n-Buthyl benzyl phthalate, Dioctyl phthalate, Pine oil, Terpineol, Tetraethylene glycol, Tripropylene glycol, Diglycol 중 어느 하나 인 것이 특징인 전도성 잉크.
   
5. 제 2 항에 있어서,
   상기 캐리어 용제는, 용해성은 높으면서 흡수율은 낮은 물질인 Methanol 또는 Ethanol인 것이 특징인 전도성 잉크.
   
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 전도성 나노입자 또는 전도성 전구체는 은(Ag), 구리(Cu), 알루미늄(Al) 중 어느 하나의 성분인 것이 특징인 전도성 잉크.
   
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 접합 증진제는 그 함량이 상기 프린팅 용제와 캐리어 용제를 합한 함량비(중량%)의 0.01% 내지 1%인 것이 특징인 전도성 잉크.
   
8. 제 7 항에 있어서,
   상기 접합 증진제는 그 일단이 가수분해기를 가지며, 그 타단이 유기 관능기를 가져 R-(CH₂)n-Si-X₃ (R은 유기 관능기(Organofunctional group), X₃는 가수분해성 기(hydrolyzable group))라는 분자식으로 표현되는 실란 커플링 에이전트인 것이 특징인 전도성 잉크.
   
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 실란 커플링 에이전트(silane coupling agent)는 300℃ 이상의 고온의 분위기 노출되어도 접합성 저하가 발생하지 않는 열적 안정성이 우수한 물질인 것이 특징인 전도성 잉크.
   
10. 제 9 항에 있어서,
    상기 열적 안정성을 갖는 실란 커플링 에이전트는 (3-chloropropyl)trimethoxysilane, (4-(chloronethy)phenethyl)trimethoxysilane, 3-(trimethoxysilyl)propyl nethacrylate, 4(tris(ethylperoxy)silyl)benzenamine, N¹-(3-(trimethoxysilyl)propyl)ethane-1,2-diamine, Tris(ethylperoxy)(p-tolyl)silane, N¹-(4-(2-(trimethoxysilyl)ethyl)benzyl)ethane-1,2-diamine, N-phenyl-3-aminopropyl trimethoxysilane, Trimethoxy(p-tolyl)silane, Triethoxy(p-tolyl)silane 중 어느 하나인 것이 특징인 전도성 잉크.
    
11. 제 1 항에 있어서,
    상기 전도성 잉크의 표면에너지는 20mJ/㎡보다 작은 값을 갖는 상기 블랭킷의 표면에너지 보다 크고, 50mJ/㎡보다 큰 값을 갖는 상기 클리체 또는 상기 기판의 표면에너지보다 작은 값을 갖는 것이 특징인 전도성 잉크.
    
12. 제 11 항에 있어서,
    상기 전도성 잉크의 표면에너지는 25mJ/㎡ 내지 40mJ/㎡인 것이 특징인 전도성 잉크.
    
13. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 하나의 항 기재에 따른 전도성 잉크를 이용하여 도전성 배선을 형성하는 것을 포함하는 어레이 기판의 제조 방법에 있어서,
    기판이 안착되는 스테이지와, 그 표면에 블랭킷이 구비된 인쇄롤과, 볼록부와 오목부로 이루어진 클리체로 구성된 오프(off)-셋(set) 인쇄장치의 상기 스테이지 상에 기판을 안착시키는 단계와;
    상기 블랭킷 전면에 액체 상태의 상기 전도성 잉크를 코팅하여 겔(gel) 상태의 전도성 잉크층을 형성하는 단계와;
    오프(off) 프린팅을 진행하여 상기 겔(gel) 상태를 이룬 상기 전도성 잉크층과 상기 클리체와 접촉하도록 하여 일부를 전사시킴으로써 상기 블랭킷 상에 특정 형태를 갖는 전도성 잉크 패턴만이 남도록 하는 단계와;
    셋(set) 프린팅을 진행하여 상기 블랭킷 상에 남아있는 전도성 잉크 패턴을 상기 기판에 전사시키는 단계와;
    상기 전상된 전도성 잉크 패턴이 갖는 상기 기판에 소성공정을 진행하여 상기 전도성 잉크패턴을 경화시킴으로써 도전성 특성을 가지며 상기 기판과의 접합력이 1N/㎝ 이상인 게이트 배선과 이와 연결된 게이트 전극을 형성하는 단계와;
    상기 게이트 배선과 게이트 전극 위로 상기 기판 전면에 게이트 절연막을 형성하는 단계와;
    상기 게이트 절연막 위로 상기 게이트 배선과 교차하여 화소영역을 정의하는 데이터 배선과, 상기 게이트 전극에 대응하여 순차 적층된 형태로 액티브층과 서로 이격하는 오믹콘택층과 서로 이격하는 소스 및 드레인 전극을 형성하는 단계와;
    상기 드레인 전극과 접촉하며 상기 화소영역에 화소전극을 형성하는 단계
    를 포함하는 어레이 기판의 제조 방법.
    
14. 제 13 항에 있어서,
    상기 화소전극을 형성하기 전에 상기 소스 및 드레인 전극 위로 상기 기판 전면에 상기 드레인 전극을 노출시키는 드레인 콘택홀을 갖는 보호층을 형성하는 단계를 포함하며, 상기 드레인 전극과 상기 화소전극은 상기 드레인 콘택홀을 통해 접촉하는 것이 특징인 어레이 기판의 제조 방법.
    
15. 제 13 항에 있어서,
    상기 데이터 배선과 소스 및 드레인 전극을 형성하는 단계는, 상기 게이트 배선과 게이트 전극을 형성한 것과 동일하게 상기 전도성 잉크와 인쇄장치를 이용하여 오프(off)-셋(set) 프린팅 단계와 소성단계를 진행하여 형성하는 것이 특징인 어레이 기판의 제조 방법.
    
16. 제 13 항에 있어서,
    상기 게이트 배선과 게이트 전극은 그 비저항이 2.5μΩ·cm 내지 5.4μΩ·cm인 것이 특징인 어레이 기판의 제조 방법.

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