專利名稱:薄膜圖案基板、器件的制造方法、電光學(xué)裝置及電子設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種形成例如布線等規(guī)定形狀的薄膜圖案的薄膜圖案基板、器件的制造方法、和電光學(xué)裝置、以及電子設(shè)備。
背景技術(shù):
作為形成用于電子電路或集成電路等的布線等的薄膜圖案的方法,例如使用照相平版印刷法。該照相平版印刷法需要真空裝置等大型設(shè)備和復(fù)雜工序,另外材料使用效率也在數(shù)%左右,不得不廢棄其材料的大部分,制造成本高。
與此相對,例如如專利文獻1中所公開的那樣,提出使用以液滴狀從液體噴頭噴出液體材料的液滴噴出法即所謂噴墨法在基板上形成薄膜圖案的方法(參照專利文獻1)。在該方法中,使薄膜圖案用的液體材料(功能液)在基板上直接進行圖案配置,然后進行熱處理或激光照射而使其干燥,形成膜圖案。還有,該膜圖案中有注入液體材料的液體注入部和液體流動的液體流動部。通過該方法,其優(yōu)點不需要照相平版印刷法,在使處理工序大幅簡化的同時,原材料的使用量也變少。
專利文獻1特開昭59-75205號公報但是,近年來,構(gòu)成器件的電路的高密度化在不斷進展,例如即使對于布線也要求進一步的微細化、細線化。在使用上述的液滴噴出法的薄膜圖案的形成方法中,由于已噴出的液滴彈落后在基板上擴展,所以難以穩(wěn)定地形成微細的薄膜圖案。
特別是在上述的液滴的擴展不均一的情況下,注入液體的液體注入部與液體流動的液體流動部的液面的高度不相同,在液體注入部殘存大量液體,有可能產(chǎn)生液體注入部與液體流動部的膜厚的差。另外,通過液體材料(油墨)的切割,有可能產(chǎn)生缺陷。這樣,在對膜進行層疊制造器件的工序中,難以得到微細的圖案的層疊膜。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于,提供一種能夠精度良好且穩(wěn)定地形成細線狀的微細膜圖案的膜圖案基板、器件的制造方法、和電光學(xué)裝置以及電子設(shè)備。
本發(fā)明的薄膜圖案基板是通過將功能液配置于基板上形成薄膜圖案的基板,具備注入上述功能液的第1區(qū)域部和有被注入到所述第1區(qū)域部的所述功能液流動的第2區(qū)域部;所述第1區(qū)域部具有線寬比該第1區(qū)域部的寬度狹窄的多個線狀圖案,構(gòu)成所述第2區(qū)域部的線狀圖案與構(gòu)成所述第1區(qū)域部的多個線狀圖案內(nèi)的至少一個連接。
通過本發(fā)明,由于第2區(qū)域部與多個線狀圖案的至少1個連接,所以由被注入到第1區(qū)域部的功能液的表面張力引起的壓力與由流出到第2區(qū)域部的功能液的表面張力引起的壓力,在穩(wěn)定狀態(tài)下平衡。而且,在噴出功能液之后,第1區(qū)域部的功能液的曲率高度與第2區(qū)域部的功能液的曲率高度變得大致均一,所以干燥后,第1區(qū)域部的膜厚與第2區(qū)域部的膜厚變得大致相同。因而,可以得到凹凸不平少的薄膜圖案的基板。
本發(fā)明的薄膜圖案基板優(yōu)選所述第1區(qū)域部的薄膜圖案被形成為晶格狀/或梳齒狀。
通過該發(fā)明,由于能夠得到晶格狀/或梳齒狀的薄膜圖案,所以可以用于光學(xué)元件等中。
本發(fā)明的薄膜圖案基板優(yōu)選所述第1區(qū)域部的膜圖案是通過疏液部分隔的親液部。
通過該發(fā)明,由于從第1區(qū)域部向第2區(qū)域部,有功能液通過用疏液部包圍的親液部,所以功能液變得易于流動。因而,可以得到凹凸不平更少的均一的薄膜圖案的基板。
本發(fā)明的薄膜圖案基板優(yōu)選利用噴墨法向所述第1區(qū)域部注入功能液。
通過該發(fā)明,由于可以更微細地控制功能液飛行直到彈落于基板上的飛行直徑,所以可以分幾次將功能液注入第1區(qū)域部中。也就是說,分幾次向第2區(qū)域部中流入功能液,所以可以得到更均一的薄膜圖案的基板。
本發(fā)明的薄膜圖案基板優(yōu)選所述薄膜圖案是導(dǎo)電性的圖案。
通過該發(fā)明,能夠?qū)⒈∧D案設(shè)為布線圖案。也就是說,可以將該布線圖案應(yīng)用于各種器件中。
本發(fā)明的薄膜圖案基板優(yōu)選所述第1區(qū)域部的線寬與所述第2區(qū)域部的線寬為大致相同的尺寸。
通過該發(fā)明,功能液從第1區(qū)域部向第2區(qū)域部均一地流動,第1區(qū)域部的功能液的壓力與第2區(qū)域部的功能液的壓力成為大致相同。而且,第1區(qū)域部的功能液的高度與第2區(qū)域部的功能液的高度成為大致相同。因而,可以得到凹凸不平更少的均一的薄膜圖案的基板。
本發(fā)明的器件的制造方法,是通過在基板上配置功能液來形成薄膜圖案的方法,具備形成注入所述薄膜圖案的所述功能液的第1區(qū)域部的工序;形成連接所述第1區(qū)域部以使所述功能液流動而配置的第2區(qū)域部的工序。
通過該發(fā)明,能夠得到具有均一的膜厚而且更微細化的膜圖案的器件。
本發(fā)明的電光學(xué)裝置,包括具有薄膜圖案基板的器件。
通過該發(fā)明,由于具有更微細化的器件,所以能夠提供更高精度和小型化成為可能的電光學(xué)裝置。
本發(fā)明的電子設(shè)備,具備上述的電光學(xué)裝置。
通過該發(fā)明,由于具有更高精度和小型化成為可能的電光學(xué)裝置,所以能夠提供精度更高的電子設(shè)備。
圖1是表示液滴噴出裝置的概略立體圖。
圖2是用于說明利用壓電方式的液體材料的噴出原理的圖。
圖3是表示薄膜圖案形成方法的流程圖。
圖4是表示薄膜圖案形成過程的模式圖。
圖5是表示薄膜圖案形成過程的模式圖。
圖6是表示作為第1實施方式的薄膜圖案基板的模式圖,(a)為俯視圖,(b)是表示功能液L的形狀的圖,(c)是液滴的截面圖。
圖7是表示作為第2實施方式的薄膜圖案基板的模式圖。
圖8是表示作為第3實施方式的薄膜圖案基板的模式圖。
圖9是表示用于殘渣處理工序的等離子體處理裝置的一個例子的圖。
圖10是表示從對向基板側(cè)觀察液晶顯示裝置的俯視圖。
圖11是表示沿著圖10的H-H’線的截面圖。
圖12是表示液晶顯示裝置的等效電路圖。
圖13是表示液晶顯示裝置的部分放大截面圖。
圖14是表示非接觸型卡媒介物的分解立體圖。
圖15是表示電子設(shè)備的具體例子的圖,(a)是便攜式電話的立體圖,(b)是個人電腦的立體圖,(c)是手表的立體圖。
圖中1-液滴噴頭,P-基板,L-功能液,L1-第1區(qū)域A1中的功能液,L2-第2區(qū)域A1中的功能液,B-圍堰,A-線狀區(qū)域,A1-第1區(qū)域,A2-第2區(qū)域,d-線寬,R1-滴下到第1區(qū)域A1中的功能液L1的曲率半徑,R2-滴下到第2區(qū)域A2中的功能液L2的曲率半徑,R3-長邊方向的曲率半徑,h1-功能液L1的曲率的高度,h2-功能液L2的曲率的高度,w-基部的寬度,600-作為電子設(shè)備的便攜式電話,700-作為電子設(shè)備的信息處理裝置,800-作為電子設(shè)備的時鐘。
具體實施例方式
下面,舉出本發(fā)明的薄膜圖案基板、器件的制造方法的實施方式,按照附圖進行詳細說明。在本實施方式中,將通過液滴噴出法以液滴狀從液滴噴頭的噴嘴噴出含有導(dǎo)電性微粒的布線圖案(膜圖案)形成用油墨(功能液)、形成在基板上用導(dǎo)電性膜形成的布線圖案的情況作為例子進行說明。
(第1實施方式)首先,對使用的油墨(功能液)進行說明。作為液體材料的布線圖案形成用油墨,是由將導(dǎo)電性微粒分散于分散介質(zhì)中的分散液構(gòu)成的液狀體。在本實施方式中,作為導(dǎo)電性微粒,除了使用含有金、銀、銅、鋁、鈀以及鎳中的至少任意一種的金屬微粒以外,還使用它們的氧化物、以及導(dǎo)電性聚合物或超導(dǎo)體的微粒等。就這些導(dǎo)電性微粒而言,為了提高分散性,也可以在其表面上涂敷有機物等后使用。為了提高分散性,也可以在這些導(dǎo)電性微粒的表面上涂敷有機物等使用。導(dǎo)電性微粒的粒徑優(yōu)選為1nm以上1.0μm以下。這是因為,當比1.0μm大時,有可能發(fā)生后述的液滴噴頭的噴嘴的堵塞。另外,還因為當比1nm小時,涂敷劑相對于導(dǎo)電性微粒的體積比變大,得到的膜中的有機物的比例變得過多。
作為使用的分散介質(zhì),只要能夠分散上述的導(dǎo)電性微粒且不發(fā)生凝聚就沒有特別限定。具體地說,除了水以外,還可以舉出甲醇、乙醇、丙醇、丁醇等醇類,正庚烷、正辛烷、癸烷、十二烷、十四烷、甲苯、二甲苯、異丙基苯、均四甲苯、茚、二戊烯、四氫化萘、十氫化萘、環(huán)己基苯等烴系化合物,另外還可以舉出乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、乙二醇甲基乙基醚、二甘醇二甲醚、二甘醇二乙醚、二甘醇甲基乙基醚、1,2-二甲氧基乙烷、雙(2-甲氧基乙基)醚、對二噁烷等醚系化合物,進而可以舉出碳酸丙烯酯、γ-丁內(nèi)酯、N-甲基-2-吡咯烷酮、二甲基甲酰胺、二甲亞砜、環(huán)己酮等極性化合物。其中,從微粒的分散性和其穩(wěn)定性、還有應(yīng)用于液滴噴出法的容易程度的觀點出發(fā),優(yōu)選水、醇類、烴系化合物、醚系化合物,作為進一步優(yōu)選的分散介質(zhì),可以舉出水、烴系化合物。
作為上述導(dǎo)電性微粒的分散液的表面張力,優(yōu)選在0.02N/m以上0.07N/m以下的范圍內(nèi)。這是因為,在利用液滴噴出法噴出油墨時,如果表面張力不到0.02N/m,油墨相對于噴嘴面的潤濕性增大,所以容易產(chǎn)生飛行彎曲,如果超過0.07N/m,在噴嘴頂端的新月形狀不穩(wěn)定,所以難以控制噴出量、噴出時間。為了調(diào)整表面張力,可以在不使與基板的接觸角降低較大的范圍內(nèi),微量添加氟系、硅酮系、非離子系等表面張力調(diào)節(jié)劑。非離子系表面張力調(diào)節(jié)劑使油墨向基板的潤濕性提高,改進膜的流平性、防止膜的微細凹凸不平的發(fā)生等。上述表面張力調(diào)節(jié)劑也可以根據(jù)需要含有醇、醚、酯、酮等有機化合物。
上述分散液的粘度優(yōu)選為1mPa·s以上50mPa·s以下。這是因為,當利用液滴噴出法將油墨作為液滴噴出時,在粘度小于1mpa·s的情況下,噴嘴周邊部因油墨的流出而容易被污染,另外在粘度比50mPa·s大的情況下,在噴嘴孔的堵塞頻率變高而難以順利地噴出液滴。
作為形成布線圖案的基板,可以使用玻璃、石英玻璃、Si晶片、塑料薄膜、金屬板、陶瓷等各種基板。另外,還包括在這些各種原料基板的表面上形成半導(dǎo)體膜、金屬膜、電介質(zhì)膜、有機膜、絕緣膜等作為基底層的基板。
在這里,作為液滴噴出法的噴出技術(shù),可以舉出帶電控制方式、加壓振動方式、電機械變換方式、電熱變換方式、靜電吸引方式等。帶電控制方式是用帶電電極向材料賦予電荷,用偏轉(zhuǎn)電極控制材料的飛行方向而從噴嘴噴出的方式。另外,加壓振動方式是向材料施加30kg/cm2左右的超高壓而使材料從噴嘴頂端側(cè)噴出的方式,在不施加控制電壓的情況下,材料直線前進從噴嘴噴出,如果施加控制電壓,在材料間發(fā)生靜電排斥,材料飛散,不從噴嘴噴出。另外,電機械變換方式是利用壓電元件接受脈沖電信號而發(fā)生變形的性質(zhì)的方式,所以是通過壓電元件變形而借助可撓物質(zhì)向已儲存材料的空間加壓,從該空間擠出材料而使其從噴嘴噴出的方式。
另外,電熱變換方式通過在儲存材料的空間內(nèi)設(shè)置的加熱器,使材料急劇地氣化而使其產(chǎn)生氣泡,利用氣泡的壓力而使空間內(nèi)的材料噴出的方式。靜電吸引方式是向儲存材料的空間內(nèi)施加微小壓力,在噴嘴形成材料的新月形狀,在該狀態(tài)下施加靜電引力之后引出材料的方式。另外,除此之外,還可以應(yīng)用利用通過電場的流體的粘性變化的方式或以放電火花飛出的方式等技術(shù)。液滴噴出法在使用材料方面較少浪費,而且可以在需要的位置準確地配置需要的量的材料。還有,通過液滴噴出法,被噴出的液體材料的一滴的量例如為1~300納克。
接著,對制造本發(fā)明的器件時使用的器件制造裝置進行說明。作為該器件制造裝置,使用通過從液滴噴頭相對基板噴出液滴(滴下)來制造器件的液滴噴出裝置(噴墨裝置)。
圖1是表示液滴噴出裝置IJ的概略構(gòu)成的立體圖。
在圖1中,液滴噴出裝置IJ具備液滴噴頭1、X軸方向驅(qū)動軸4、Y軸方向引導(dǎo)軸5、控制裝置CONT、載置臺(stage)7、清洗機構(gòu)8、底座(pedestal)9、和加熱器15。
載置臺7支撐通過液滴噴出裝置IJ來配置油墨的基板P,具備將基板P固定于基準位置的未圖示的固定機構(gòu)。
液滴噴出裝置1是具備多個噴嘴的多噴嘴型的液滴噴頭,使其長邊方向與X軸方向一致。多個噴嘴在液滴噴頭1的下面與X軸方向并列并以一定間隔設(shè)置。從液滴噴頭1的噴嘴向被載置臺7支撐的基板P噴出含有上述的導(dǎo)電性微粒的油墨。
在X軸方向驅(qū)動軸4上連接有X軸方向驅(qū)動電動機2。X軸方向驅(qū)動電動機2是步進電動機等,如果從控制裝置CONT提供X軸方向的驅(qū)動信號,則使X軸方向驅(qū)動軸4旋轉(zhuǎn)。如果X軸方向驅(qū)動軸4旋轉(zhuǎn),則液滴噴頭1在X軸方向上移動。
Y軸方向引導(dǎo)軸5被固定成不相對底座9移動。載置臺7具備Y軸方向驅(qū)動電動機3。Y軸方向驅(qū)動電動機3是步進電動機等,如果從控制裝置CONT提供Y軸方向的驅(qū)動信號,則載置臺7在Y軸方向上移動。
控制裝置CONT向液滴噴頭1提供液滴的噴出控制用的電壓。進而,控制裝置CONT向X軸方向驅(qū)動電動機2提供對液滴噴頭1向X軸方向的移動進行控制的驅(qū)動脈沖信號,同時向Y軸方向驅(qū)動電動機3提供對載置臺7向Y軸方向的移動進行控制的驅(qū)動脈沖信號。
清洗機構(gòu)8是篩選液滴噴頭1的機構(gòu),具備未圖示的Y軸方向驅(qū)動電動機。通過該Y軸方向驅(qū)動電動機的驅(qū)動,清洗機構(gòu)8沿著Y軸方向引導(dǎo)軸5移動。清洗機構(gòu)8的移動也由控制裝置CONT控制。
加熱器15在這里是通過燈退火對基板P進行熱處理的機構(gòu),進行在被涂布于基板P上的油墨所含有的溶劑的蒸發(fā)和干燥。該加熱器15的電源的接通和斷開也由控制裝置CONT控制。
液滴噴出裝置IJ一邊相對掃描液滴噴頭1和支撐基板P的載置臺7一邊對基板P噴出液滴。在這里,在下面的說明中,將Y軸方向設(shè)為掃描方向,將與Y軸方向正交的X軸方向設(shè)為非掃描方向。因而,液滴噴頭1的噴嘴沿著作為掃描方向的X軸方向以一定間隔并列設(shè)置。還有,在圖1中,液滴噴頭1相對基板P的前進方向被配置為直角,但也可以調(diào)整液滴噴頭1的角度而使其相對基板P的前進方向交叉。這樣,可以通過調(diào)整液滴噴頭1的角度來調(diào)節(jié)噴嘴間的間距。另外,也可以任意調(diào)節(jié)基板P與噴嘴面的距離。
圖2是表示用于說明通過壓電方式噴出液體材料的原理的圖。
在圖2中,與收容液體材料(布線圖案形成用油墨,功能液)的液體室21相鄰設(shè)置有壓電元件22。在液體室21中,借助含有對液體材料進行收容的材料槽的液體材料供給系23提供液體材料。壓電元件22與驅(qū)動電路24連接,借助該驅(qū)動電路24向壓電元件22施加電壓,通過使壓電元件22變形,液體室21發(fā)生變形,從噴嘴25噴出液體材料。這種情況下,通過使施加電壓的數(shù)值發(fā)生變化來控制壓電元件22的變形量。另外,通過使施加電壓的頻率發(fā)生變化來控制壓電元件22的變形速度。由于通過壓電方式的液滴噴出沒有向材料加熱,所以具有難以影響材料的組成的優(yōu)點。
接著,一邊參照圖3、圖4以及圖5,一邊對本發(fā)明的布線圖案的形成方法的一個實施方式進行說明。
圖3是表示本實施方式中的布線圖案的形成方法的一個例子的流程圖,圖4和圖5是表示形成過程的模式圖。
如圖3所示,本實施方式中的布線圖案的形成方法,是將上述的油墨二(功能液)的液滴噴出到基板上而在基板上形成(描繪)導(dǎo)電膜布線圖案的方法,包括在基板上突出設(shè)置對應(yīng)布線圖案的圍堰的圍堰形成工序S1、向基板賦予親液性的親液化處理工序S2、向圍堰賦予疏液性的疏液化處理工序S3、在已被賦予疏液性的圍堰間配置圍堰的材料配置工序S4、除去油墨的液體成分的至少一部分的中間干燥工序S5、和燒成工序S6。下面對各工序分別詳細說明。在本實施方式中,使用玻璃基板作為基板P。
<圍堰形成工序>
首先,在涂布有機材料之前,作為表面改良處理,對基板P實施HMDS處理。HMDS處理是以蒸氣狀涂布六甲基二硅氮烷((CH3)3SiNHSi(CH3)3)的方法。這樣,如圖4(a)所示,在基板P上形成作為提高圍堰與基板P的粘附性的粘附層的HMDS層32。
圍堰是作為隔開構(gòu)件發(fā)揮功能的構(gòu)件,圍堰的形成可以通過照相平版印刷法或印刷法等任意的方法進行。例如,在使用照相平版印刷法時,通過旋涂、噴涂、輥涂、模具涂敷(die coat)、浸涂等規(guī)定的方法在基板P的HMDS層32上涂布有機系感光性材料21并與圍堰的高度一致,在其上涂布抗蝕劑層。接著,與圍堰形狀(布線圖案)一致地實施掩模,對抗蝕劑進行曝光、顯影,由此殘存與圍堰形狀一致的抗蝕劑。最后,進行蝕刻以除去掩模以外的部分的圍堰材料。另外,可以形成下層由無機物而上層由有機物構(gòu)成的2層以上的圍堰(凸出部)。這樣,如圖4(b)所示,突出設(shè)置圍堰B、B以包圍布線圖案形成預(yù)訂區(qū)域的周邊。還有,作為這樣形成的圍堰B、B,成為其上部側(cè)的寬度狹窄而底部側(cè)的寬度較寬的錐形,但如后所述,容易向圍堰間的溝部流入油墨的液滴,所以優(yōu)選。
作為形成圍堰的有機材料,可以是相對圍堰顯示疏液性的材料,如后所述,也可以是通過等離子體處理可以疏液化(氟化)的、與基底基板的粘附性好且通過照相平版印刷法容易形成圖案的絕緣有機材料。例如,可以使用丙烯酸樹脂、聚酰亞胺樹脂、烯烴樹脂、酚醛樹脂、三聚氰胺樹脂等高分子材料?;蛘?,也可以是具有在主鏈上有無機骨架(硅氧烷鍵)的有機基團的材料。
在基板P上形成圍堰B、B之后,實施氫氟酸處理。氫氟酸處理是例如通過用2.5%氫氟酸水溶液實施蝕刻來除去圍堰B、B間的HMDS層32的處理。在氫氟酸處理中,圍堰B、B發(fā)揮作為掩模的功能,如圖4(c)所示,除去作為存在于在圍堰B、B間形成的溝部34的底部35的有機物質(zhì)的HMDS層32,露出基板P。
<親液化處理工序>
接著,進行向圍堰B、B間的底部35(基板P的露出部)賦予親液性的親液化處理工序。作為親液化處理工序,可以選擇照射紫外線的紫外線(UV)照射處理或在大氣環(huán)境中將氧氣作為處理氣體的O2等離子體處理等。在這里,實施O2等離子體處理。
在O2等離子體處理中,相對基板P,從等離子體放電電極照射等離子體狀態(tài)的氧。作為O2等離子體處理的條件的一個例子,例如等離子體功率為50~1000W、氧氣流量為50~100mL/min、相對于等離子體放電電極的基板的相對移動速度為0.5~10mm/sec、基板溫度為70~90℃。
接著,當基板P為玻璃基板時,其表面相對于布線圖案形成用油墨具有親液性,而通過如同本實施方式那樣實施O2等離子體處理或紫外線照射處理,可以進一步提高在圍堰B、B間露出的基板P表面(底部35)的親液性。在這里,優(yōu)選進行O2等離子體處理或紫外線照射處理,以使相對圍堰間的底部35的油墨的接觸角成為15度以下。
圖9是表示在O2等離子體處理時使用的等離子體處理裝置的一個例子的概略構(gòu)成圖。圖9所示的等離子體處理裝置具有與交流電源41連接的電極42、和作為接地電極的樣品工作臺40。樣品工作臺40支撐作為樣品的基板P同時可以在Y軸方向移動。在電極42的下面突出設(shè)置有在與移動方向正交的X軸方向上延伸的2根平行的放電發(fā)生部44、44,同時以包圍放電發(fā)生部44的方式設(shè)置有電介質(zhì)構(gòu)件45。電介質(zhì)構(gòu)件45是防止放電發(fā)生部44的異常放電的構(gòu)件。接著,包括電介質(zhì)構(gòu)件45的電極42的下面成為大致平面形狀,在放電發(fā)生部44以及電介質(zhì)構(gòu)件45與基板P之間形成微小的空間(放電間隙)。另外,在電極42的中央設(shè)置有構(gòu)成在X軸方向細長形成的處理氣體供給部的一部分的氣體噴出口46。氣體噴出口46借助電極內(nèi)部的氣體通路47以及中間腔室48與導(dǎo)入口49連接。
含有通過氣體通路47從氣體噴出口46噴射的處理氣體的規(guī)定氣體,分移動方向(Y軸方向)的前方和后方在上述空間中流動,從電介質(zhì)構(gòu)件45的前端和后端向外部排氣。與此同時,從電源41向電極42施加規(guī)定的電壓,在放電發(fā)生部44、44與樣品工作臺40之間發(fā)生氣體放電。接著,利用通過該氣體放電生成的等離子體生成上述規(guī)定氣體的激發(fā)活性種,連續(xù)地處理通過放電區(qū)域的基板P的整個表面。
在本實施方式中,上述規(guī)定氣體是使作為處理氣體的氧氣(O2)、和用于在大氣壓附近的壓力下容易地使放電開始且維持穩(wěn)定的氦氣(He)、氬氣(Ar)等稀有氣體或氮氣(N2)等惰性氣體混合而成的氣體。特別是,通過使用氧氣作為處理氣體,可以除去在圍堰B、B間的底部35中的圍堰形成時的有機物(抗蝕劑或HMDS)殘渣。即,在上述氫氟酸處理中,有時無法完全除去圍堰B、B間的底部35的HMDS(有機物)。或者,有時也會在圍堰B、B間的底部35殘留圍堰形成時的抗蝕劑(有機物)。所以,通過進行O2等離子體處理,除去圍堰B、B間的底部35的殘渣。
還有,在這里,對通過進行氫氟酸處理來除去HMDS層32進行了說明,而通過O2等離子體處理或者紫外線照射處理可以充分地除去圍堰間的底部35的HMDS層32,所以可以不進行氫氟酸處理。另外,在這里,作為親液化處理,說明O2等離子體處理或紫外線照射處理的任意一方的進行,但當然也可以組合O2等離子體處理和紫外線照射處理。
<疏液化處理工序>
接著,對圍堰B進行疏液化處理,向其表面賦予疏液性。作為疏液化處理,采用將四氟化碳(四氟甲烷)作為處理氣體的等離子體處理法(CF4等離子體處理法)。CF4等離子體處理的條件為例如等離子體功率為50~1000W、四氟化碳氣體流量為50~100mL/min、相對于等離子體放電電極的基板運送速度為0.5~20mm/sec、基板溫度為70~90℃。還有,作為處理氣體,不限于四氟甲烷,也可以使用其它碳氟化合物系的氣體、或者SF6或SF5CF3等氣體。在CF4等離子體處理中,可以使用已參照圖9說明的等離子體處理裝置。
通過進行這樣的疏液化處理,在圍堰B、B中,向構(gòu)成該圍堰的樹脂中導(dǎo)入氟基,對圍堰B、B賦予高疏液性。還有,作為上述的親液化處理的O2等離子體處理也可以在形成圍堰B之前進行,而就丙烯酸樹脂或聚酰亞胺樹脂等而言,具有所謂完成通過O2等離子體的前處理更容易被氟化(疏液化)的性質(zhì),所以優(yōu)選在形成圍堰B之后進行O2等離子體處理。
還有,通過針對圍堰B、B的疏液化處理,盡管對預(yù)先已進行親液化處理的圍堰間的基板P露出部多少有影響,但特別是在基板P由玻璃等構(gòu)成的情況下,由于不會發(fā)生通過疏液化處理的氟基的導(dǎo)入,所以實質(zhì)上不損壞基板P的親液性、即潤濕性。
通過上述的親液化處理工序和疏液化處理工序,實施表面改質(zhì)處理以使圍堰B的疏液性變得比圍堰間的底部35的疏液性高。還有,在這里,作為親液化處理進行的是O2等離子體處理,但如上所述,當基板P是由玻璃等構(gòu)成時,不發(fā)生通過疏液化處理的氟基的導(dǎo)入,所以即使不進行O2等離子體處理而只進行CF4等離子體處理,也可以使圍堰B的疏液性比圍堰間的底部35高。
<材料配置工序>
接著,使用通過液滴噴出裝置IJ的液滴噴出法,將布線圖案形成用油墨的液滴配置于基板P上的圍堰B、B間。還有,在這里,噴出由使用有機銀化合物作為導(dǎo)電性材料、使用二乙二醇二乙醚作為溶劑(分散介質(zhì))的有機銀化合物構(gòu)成的油墨。如圖5(d)所示,在材料配置工序中,從液滴噴頭1以液滴的形式噴出使含有布線圖案形成用材料的油墨。液滴噴頭1向圍堰B、B間的溝部34噴出油墨的液滴,將油墨配置于溝部34內(nèi)。此時,被噴了液滴的布線圖案形成預(yù)定區(qū)域(即溝部34)由圍堰B、B包圍,所以能夠阻止液滴擴展到規(guī)定位置以外。
在本實施方式中,圍堰B、B間的溝部34的寬度W(在這里,溝部34的開口部的寬度)被設(shè)定為比油墨(功能液)的液滴的直徑D小。還有,噴出液滴的環(huán)境優(yōu)選被設(shè)定為溫度60℃以下,濕度80%以下。這樣,可以在液滴噴頭1的噴嘴不堵塞的情況下進行穩(wěn)定的液滴噴出。
如果從液滴噴頭1噴出這樣的液滴并配置于溝部34內(nèi),由于液滴的直徑D比溝部34的寬度W大,所以如圖5(e)的雙點劃線所示,其一部分到圍堰B、B上。但是,由于圍堰B、B的表面成為疏液性而且成為錐狀,所以到這些圍堰B、B上的液滴部分從圍堰B、B彈起,進而通過毛細管現(xiàn)象流落到溝部34內(nèi),由此如圖5(e)的實線所示,液滴進入溝部34內(nèi)。
另外,由于基板P(底部35)被進行了親液化處理,所以被噴到溝部34內(nèi)或者從圍堰B、B流落的油墨容易潤濕擴展,這樣,油墨被更均一地埋入到溝部34內(nèi)。因而,盡管溝部34的寬度W比液滴的直徑D小,向溝部34內(nèi)噴出的液滴也會很好地進入溝部34內(nèi),而將其均一地埋入。
<中間干燥工序>
在向基板P噴出基板之后,為了除去分散介質(zhì)和確保膜厚,根據(jù)需要,進行干燥處理。干燥處理除了例如通過加熱基板P的通常的熱板、電爐等進行處理以外,還可以通過燈退火進行。作為用于燈退火的光的光源,沒有特別限定,可以將紅外線燈,氙燈,YAG激光器,氬激光器,二氧化碳氣體激光器、XeF、XeCl、XeBr、KrF、KrCl、ArF、ArCl等的激元激光器等作為光源使用。這些光源通常使用的范圍為輸出10W以上、5000W以下,而在本實施方式中,100W以上、1000W以下的范圍已足夠。接著,如圖5(f)所示,通過反復(fù)進行該中間干燥工序和上述材料配置工序,油墨的液滴被多層層疊,形成膜厚較厚的布線圖案(薄膜圖案)33。
<燒成工序>
噴出工序后的干燥膜在是有機銀化合物的情況下,有必要進行熱處理以得到導(dǎo)電膜,除去有機銀化合物的有機成分,殘留銀粒子。所以,對噴出工序后的基板實施熱處理和/或光處理。
熱處理和/或光處理通常在大氣中進行,根據(jù)需要,也可以在氮氣、氬氣、氦氣等惰性氣體環(huán)境中或者氫氣等還原環(huán)境中進行。熱處理和/或光處理的處理溫度可以考慮分散介質(zhì)的沸點(蒸氣壓)、環(huán)境氣體的種類或壓力、微粒的分散性或氧化性等熱行為、涂敷材料的有無或量、基材的耐熱溫度等而適當決定。在本實施方式中,對于被噴出形成圖案的油墨,有必要在大氣中且在清潔爐(clean oven)中、280~300℃下進行300分鐘的燒成工序。還有,例如,為了除去有機銀化合物的有機成分,有必要在約200℃下進行燒成。另外,在使用塑料等基板時,優(yōu)選在室溫以上250℃以下進行。通過上述工序,噴出工序后的干燥膜確保微粒間的電接觸,被變換為導(dǎo)電性膜。
還有,燒成工序后,可以通過灰化剝離處理除去在基板P上存在的圍堰B、B。作為灰化處理,可以采用等離子體灰化或臭氧灰化等。等離子體灰化是使已等離子體化的氧氣等氣體與圍堰(抗蝕劑)反應(yīng),使圍堰氣化而剝離、除去的處理。圍堰是由碳、氧、氫構(gòu)成的固體物質(zhì),通過使其與氧等離子體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而成為CO2、H2O、O2,能夠全部作為氣體剝離。另一方面,臭氧灰化的基本原理與等離子體灰化相同,分解O3(臭氧)變?yōu)榉磻?yīng)性氣體的O+(氧自由基),使該O+與圍堰發(fā)生反應(yīng)。與O+發(fā)生反應(yīng)的圍堰成為CO2、H2O、O2,全部作為氣體被剝離。通過對基板P實施灰化剝離處理,從基板P除去圍堰。作為除圍堰工序,除了灰化剝離處理以外,也可以進行將圍堰溶于溶劑的方法或物理除去圍堰的方法。
在這里,對作為本發(fā)明的第1實施方式的膜圖案基板的形成方法進行說明。
圖6是表示作為第1實施方式的薄膜圖案基板的模式圖,(a)是俯視圖,(b)是表示功能液L的形狀的立體圖,(c)是液滴的截面圖。
如圖6(a)所示,當在基板P上形成圍堰B時,就通過圍堰B劃分的線狀區(qū)域A而言,第1區(qū)域A1被劃分形成為晶格狀,而且構(gòu)成膜圖案并使第1區(qū)域A1的線寬d與第2區(qū)域A2的線寬d相等。
在基板P上形成圍堰B,構(gòu)成為可以在通過該圍堰B劃分的線狀區(qū)域A上配置功能液L。特別是功能液L通過噴出從液滴噴頭1的噴嘴被注入到第1區(qū)域A1,由此該被注入的功能液L構(gòu)成為從第1區(qū)域A1向第2區(qū)域A2流動。
另外,在該膜圖案形成方法中,通過均等地形成有通過圍堰B劃分的線狀區(qū)域A的線寬d,而使功能液L從第1區(qū)域A1向第2區(qū)域A2有效地流動。進而,通過使功能液L持續(xù)地滴落到第1區(qū)域A1,滯留在第1區(qū)域A1的功能液L緩緩地隆起,接著,功能液L從第1區(qū)域A1向第2區(qū)域A2流出。已流入第2區(qū)域A2的功能液L滯留在第2區(qū)域A2。
在這里,將功能液L配置于由圍堰B劃分的線狀區(qū)域A,該功能液L例如通過干燥而在基板P上形成線狀的膜圖案F。這種情況下,由于由圍堰B規(guī)定膜圖案F的形狀,所以例如通過使相鄰的圍堰B、B間的寬度變窄等適當?shù)匦纬蓢連,實現(xiàn)膜圖案F的微細化或細線化。另外,只有包圍第1區(qū)域A1的外側(cè)的圍堰,其內(nèi)側(cè)的島狀的圍堰可以為疏液處理面的構(gòu)成。
一般來說,當在線狀區(qū)域A配置液體時,有時由于液體的表面張力的作用等而使液體難以流入到該區(qū)域,或者液體在該區(qū)域內(nèi)難以擴展。與此相對,本發(fā)明的膜圖案基板的形成方法由于均等設(shè)置線寬,所以第1區(qū)域A1與第2區(qū)域A2的壓力為大致一定,所以在該部分的液體的活動穩(wěn)定,促進功能液L向線狀區(qū)域A流入或者功能液L在線狀區(qū)域A內(nèi)擴展。
這樣,由于在功能液L的配置時促進功能液L從第1區(qū)域A1向第2區(qū)域A2流入,所以在第2區(qū)域A2的中途不會發(fā)生油墨用盡等,膜圖案F被形成為需要的形狀。因而,能夠高精度且穩(wěn)定地形成細的線狀的膜圖案F。
在這里,一邊參照圖6(b),一邊對使第1區(qū)域A1的壓力P1與第2區(qū)域A2的壓力P2成為大致一定進行說明。
當功能液L滴落在第1區(qū)域A1時,該功能液滴L在基于表面張力而穩(wěn)定的力的作用下,呈現(xiàn)半球狀。但是,如果繼續(xù)將功能液L滴落在第1區(qū)域A1,功能液L會逐漸增加,功能液L沿著被設(shè)于線狀區(qū)域A的晶格(lattice)狀的溝,從第1區(qū)域A1向第2區(qū)域A2流入。當規(guī)定量的功能液L的滴落結(jié)束時,由于第1區(qū)域A1與第2區(qū)域A2為細的溝形狀,所以被滴落在第1區(qū)域A1的功能液L1的形狀與第2區(qū)域A2的功能液L2的形狀大致成為半圓錐體型,第1區(qū)域A1的壓力P1與第2區(qū)域A2的壓力P2變得相等,穩(wěn)定(參照圖6(b))。
在這里,當將第1區(qū)域A1與第2區(qū)域A2的線寬設(shè)為d,將被滴落在第1區(qū)域A1的功能液L1的壓力設(shè)為P1,將表面張力設(shè)為σ,將液面曲率半徑設(shè)為R1,將長邊方向的曲率半徑設(shè)為R3時,R3為∞,P1、σ、R1間成立如下的關(guān)系,在將表面張力設(shè)為σ時,被滴落在第1區(qū)域A1的功能液L1的壓力P1用(1)式給出。
P1=σ(1R1+1R3)=σR1···(1)]]>接著,當將第2區(qū)域A2的功能液L2的壓力設(shè)為P2,將表面張力設(shè)為σ,將寬度方向的曲率半徑設(shè)為R2,將長邊方向的曲率半徑設(shè)為R3時,R3為∞,P2、σ、R2間成立如下的關(guān)系,在將表面張力設(shè)為σ時,第2區(qū)域A2的壓力P2用(2)式給出。
P2=σ(1R2+1R3)=σR2···(2)]]>但是,第1區(qū)域A1與第2區(qū)域A2的線寬d是通用的,所以得出R1=R2,從(1)式、(2)式得出P1=P2。即,第1區(qū)域A1的功能液L1的壓力P1與第2區(qū)域A2的功能液L2的壓力P2變得相等,在穩(wěn)定狀態(tài)下平衡。
在這里,一邊參照圖6(c),一邊對第1區(qū)域A1和第2區(qū)域A2的曲率的高度h進行說明。
如圖6(c)所示,當將液滴L的曲率半徑設(shè)為R,將曲率的高度設(shè)為h,將基礎(chǔ)部的寬度設(shè)為w時,曲率的高度h用(3)式表示。
h=R(1-1-(w2R)2)···(3)]]>在這里,當將滴落在第1區(qū)域A1的功能液L1的曲率半徑設(shè)為R1,將曲率的高度設(shè)為h1,將基礎(chǔ)部的寬度設(shè)為w時,曲率的高度h1用(4)式表示。
h1=R1(1-1-(w2R1)2)···(4)]]>同樣,當將滴落在第2區(qū)域A2的功能液L2的曲率半徑設(shè)為R2,將曲率的高度設(shè)為h2,將基礎(chǔ)部的寬度設(shè)為w時,曲率的高度h2用(5)式表示。
h2=R2(1-1-(w2R2)2)···(5)]]>在這里,第1區(qū)域A1與第2區(qū)域A2的線寬d通用,所以得出R1=R2,從(4)式、(5)式得出h1=h2。因而,最終,在干燥后第1區(qū)域A1與第2區(qū)域A2的膜厚變得相等。
在如上所述的第1實施方式中得到如下所示的效果。
(1)由于在線狀區(qū)域A具有線寬狹窄的(細的)第1區(qū)域A1的線狀圖案,所以在第1區(qū)域A1內(nèi)滴落的液滴L的曲率的高度h變得大致均一。因而,在液滴L干燥后,膜的厚度變得均一,能夠形成凹凸不平少的膜圖案。而且,當向較寬的描繪區(qū)域噴出油墨時,油墨被吸收,有時會發(fā)生油墨用盡。但是,通過用線寬狹窄(細)的第1區(qū)域A1劃分形成該較寬的描繪區(qū)域,油墨容易沿著狹窄(細)的第1區(qū)域A1流動,所以不會發(fā)生油墨用盡。因而,能夠形成缺陷較少的薄膜圖案。
(2)通過使構(gòu)成線狀區(qū)域A中的第1區(qū)域A1和第2區(qū)域A2的圖案的溝部的線寬d均等,第1區(qū)域A1的功能液L1的壓力P1與第2區(qū)域A2的功能液L2的壓力P2變得相等,可以有效地使被注入到第1區(qū)域A1的功能液L流入第2區(qū)域A2。即,可以以必要的最小限度的液滴形成膜圖案,同時可以形成更微細的膜圖案。
(3)另外,因為第1區(qū)域A1與第2區(qū)域A2的線寬d相等,滴落到構(gòu)成第1區(qū)域A1與第2區(qū)域A2的圖案的線寬d上的功能液L中含有的分散介質(zhì)的蒸發(fā)速度成為相等,所以能夠容易地得到在干燥過程中的膜的均一性。即,由于使第1區(qū)域A1與第2區(qū)域A2的膜厚成為相同程度,所以可以形成凹凸不平少的膜圖案。因而,即使是在該膜圖案上層疊其它膜而得到的層疊結(jié)構(gòu)的層疊膜,也可以形成平坦且均一的層疊膜,所以能夠提供沒有斷線等的質(zhì)量穩(wěn)定的器件。
(第2實施方式)接著,對本發(fā)明的第2實施方式進行說明。第2實施方式在上述的第1實施方式中的液體注入部A2成為梳齒狀這一點上不同。還有,對與上述的第1實施方式相同的構(gòu)件和具有相同的功能的構(gòu)件添加相同記號,省略說明。
圖7是表示作為第2實施方式的膜圖案基板的模式圖。
如圖7所示,當在基板P上形成圍堰B時,該膜圖案對于利用圍堰B劃分的線狀區(qū)域A而言,構(gòu)成為使第1區(qū)域A1成為梳齒狀。第2區(qū)域A2與第1區(qū)域A1連接。另外,其構(gòu)成是第1區(qū)域A1的線寬d與第2區(qū)域A2的線寬d變得相等。
當功能液L滴落在第1區(qū)域A1時,該功能液L在基于表面張力而穩(wěn)定的力的作用下,呈現(xiàn)半球狀。但是,如果繼續(xù)將功能液L滴落在第1區(qū)域A1,功能液L沿著被設(shè)于線狀區(qū)域A的梳齒狀的溝,向第2區(qū)域A2流入。當規(guī)定量的功能液L的滴落結(jié)束時,第1區(qū)域A1與第2區(qū)域A2為細的溝形狀,所以被滴落在第1區(qū)域A1的功能液L1的形狀與第2區(qū)域A2的功能液L2的形狀大致成為半圓錐體型,第1區(qū)域A1的曲率的高度h1與第2區(qū)域A2的壓力P2變得相等。第1區(qū)域A1的曲率的高度h1與第2區(qū)域A2的曲率的高度h2變得大致相等,與上述的第1實施方式一樣穩(wěn)定(參照圖6(b)、圖6(c))。
在如上所述的第2實施方式中,除了在第1實施方式中得到的效果以外,得到如下所示的效果。
(4)由于第1區(qū)域A1可以形成梳齒狀的薄膜圖案基板,所以可以用于光學(xué)元件的端子部等。
(第3實施方式)接著,對本發(fā)明的第3實施方式進行說明。第3實施方式與上述的第1實施方式以及第2實施方式中的形狀不同,以復(fù)雜的圖案配置圍堰B中的線狀區(qū)域A,為了使此時的線寬d變得均等,在劃分形成方面不同。還有,向與上述的第1實施方式以及第2實施方式相同的構(gòu)件和具有相同的功能的構(gòu)件添加相同記號,省略說明。
圖8是表示作為第3實施方式的膜圖案基板的模式圖。
如圖8所示,就該膜圖案的構(gòu)成而言,當在基板P上形成圍堰B時,對于利用圍堰B劃分的線狀區(qū)域A,功能液L滴落的第1區(qū)域A1、朝向該功能液L流出的方向,與第2區(qū)域A2、第3區(qū)域A3、第4區(qū)域A4連接配置,這些第1區(qū)域A1、第2區(qū)域A2、第3區(qū)域A3、第4區(qū)域A4的線寬d變得相等。
當功能液L滴落在第1區(qū)域A1時,該功能液L在基于表面張力而穩(wěn)定的力的作用下,呈現(xiàn)半球狀。但是,如果繼續(xù)將功能液L滴落在第1區(qū)域A1,功能液L沿著被設(shè)于線狀區(qū)域A的細線狀的圖案,向第2區(qū)域A2流入,逐漸向第3區(qū)域A3、第4區(qū)域A4流動。當功能液L的滴落結(jié)束時,被滴落在第1區(qū)域A1的功能液L1的形狀與在第2區(qū)域A2~第4區(qū)域A4間的功能液L2~功能液L4的形狀大致成為半圓錐體型,且穩(wěn)定。因而,第1區(qū)域A1的功能液L1的壓力P1、第2區(qū)域A2的功能液L2的壓力P2與第3區(qū)域A3的功能液L3的壓力P3、第4區(qū)域A4的功能液L4的壓力P4與第1實施方式一樣變得相等。而且,第1區(qū)域A1的曲率的高度h1與第2區(qū)域A2的曲率的高度h2變得大致相等,與上述的第1實施方式一樣穩(wěn)定(參照圖6(b)、圖6(c))。
在如上所述的第3實施方式中,除了在第1實施方式或第2實施方式中得到的效果以外,得到如下所示的效果。
(5)通過以均等的線寬d使構(gòu)成線狀區(qū)域A的第1區(qū)域A1、第2區(qū)域A2、第3區(qū)域A3、第4區(qū)域A4連接而構(gòu)成,可以形成復(fù)雜的薄膜圖案基板。因而,可以用于印制電路布線基板等復(fù)雜的電路基板。
<電光學(xué)裝置>
對作為本發(fā)明的電光學(xué)裝置的一個例子的液晶顯示裝置進行說明。圖10是表示本發(fā)明中的液晶顯示裝置連同各構(gòu)成要素的從對向基板側(cè)觀察的俯視圖,圖11是表示沿著圖10的H-H’線的截面圖。圖12是表示在液晶顯示裝置的圖像顯示區(qū)域中形成為矩陣狀的多個像素中的各種元件、布線等的等效電路圖,圖13是表示液晶顯示裝置的部分放大截面圖。還有,在用于以下的說明中的各圖中,由于將各層或各構(gòu)件設(shè)為在圖面上可以識別的程度的大小,所以使各層或各構(gòu)件的縮尺不同。
在圖10和圖11中,本實施方式的液晶顯示裝置(電光學(xué)裝置)100,成對的TFT陣列基板10與對向基板20通過光固化性的作為密封材料的密封材料52貼合,在利用該密封材料52劃分的區(qū)域內(nèi)封入并保持液晶50。密封材料52在基板面內(nèi)的區(qū)域中被形成為密閉的框狀。
在密封材料52的形成區(qū)域的內(nèi)側(cè)的區(qū)域,形成由遮光性材料構(gòu)成的周邊分離(boeder)53。在密封材料52的外側(cè)的區(qū)域,數(shù)據(jù)線驅(qū)動電路201和安裝端子202沿著TFT陣列基板10的一個邊形成,沿著與該邊相鄰的2邊形成有掃描線驅(qū)動電路204。在TFT陣列基板10剩下的一個邊,設(shè)置用于連接被設(shè)于圖像顯示區(qū)域的兩側(cè)的掃描線驅(qū)動電路204之間的多個布線205。另外,在對向基板20的拐角(corner)部的至少1處,配設(shè)用于使TFT陣列基板10與對向基板20之間電導(dǎo)通的基板間導(dǎo)通材料206。
還有,代替在TFT陣列基板10上形成數(shù)據(jù)線驅(qū)動電路201和掃描驅(qū)動電路204,例如也可以借助各向異性導(dǎo)電膜使安裝驅(qū)動用LSI的TAB(Tape Automated Bonding)基板與在TFT陣列基板10的周邊部形成的端子組電或機械連接。還有,在液晶顯示裝置100中,根據(jù)使用的液晶50的種類、即TN(Twisted Nematic)模式、STN(Super Twisted Nematic)模式等動作模式或常白(normally white)模式/常黑(normally black)模式的不同,將相位差板、偏振片等配置于規(guī)定的方向,而在這里省略圖示。另外,在液晶顯示裝置作為彩色顯示用而構(gòu)成100時,在對向基板20中,在TFT陣列基板10的與后述的各像素電極對向的區(qū)域中,與該保護膜一起形成例如紅(R)、綠(G)、藍(B)的濾色器。
如圖12所示,在具有這樣的構(gòu)造的液晶顯示裝置100的圖像顯示區(qū)域中,多個像素100a被構(gòu)成為矩陣狀,同時在這些像素100a中分別形成像素開關(guān)用TFT(開關(guān)元件)30,提供像素信號S1、S2、…、Sn的數(shù)據(jù)線6a與TFT30的源極電連接。寫入到數(shù)據(jù)線6a中的像素信號S1、S2、…、Sn,可以按照該順序以線順序提供。對于相鄰接的多個數(shù)據(jù)線6a彼此,也可以提供給每組。另外,掃描線3a與TFT30的柵極電連接,以規(guī)定的時間,在掃描線3a上脈沖式地按照該順序以線順序施加掃描信號G1、G2、…、Gm而構(gòu)成。
像素電極19與TFT30的漏極電連接,通過使作為開關(guān)元件的TFT30只在一定期間成為打開(ON)狀態(tài),以規(guī)定的時間將從數(shù)據(jù)線6a提供的像素信號S1、S2、…、Sn寫入到各像素中。這樣,借助像素電極19被寫入到液晶的規(guī)定水平的像素信號S1、S2、…、Sn,在圖11所示的對向基板20和對向電極121之間被保持一定期間。還有,為了防止被保持的像素信號S1、S2、…、Sn泄漏,存儲電容60與在像素電極19和對向電極121之間形成的液晶電容被并列地附加。例如,像素電極19的電壓,只以比施加源電壓的時間長3位數(shù)的時間利用存儲電容60保持。這樣,電荷的保持特性被改善,可以實現(xiàn)對比率高的液晶顯示裝置100。
圖13是表示具有底部柵極型TFT30的液晶顯示裝置100的部分放大截面圖,在構(gòu)成TFT陣列基板10的玻璃基板P上,通過上述實施方式的布線圖案的形成方法,在玻璃基板P上的圍堰B、B間形成柵極布線61。
在柵極布線61上,借助由SiNx構(gòu)成的柵極絕緣膜62層疊由非晶硅(a-Si)層構(gòu)成的半導(dǎo)體層63。與該柵極布線部分對向的半導(dǎo)體層63的部分成為溝道區(qū)域。在半導(dǎo)體層63上層疊由用于得到電阻(ohmic)接合的例如n+型a-Si層構(gòu)成的接合層64a和64b,在溝道區(qū)域的中央部中的半導(dǎo)體層63上形成由用于保護溝道的SiNx構(gòu)成的絕緣性的蝕刻停止膜65。還有,這些柵極絕緣膜62、半導(dǎo)體層63以及蝕刻停止膜65通過在蒸鍍(CVD)后實施抗蝕劑涂敷、感光、顯影、光蝕刻,如圖所示形成圖案。
進而,接合層64a、64b以及由ITO構(gòu)成的像素電極19也同樣成膜,同時通過實施光蝕刻,如圖所示形成圖案。接著,在像素電極19、柵極絕緣膜62以及蝕刻停止膜65上分別突出設(shè)置圖案66…,在這些圖案66…間使用上述的液滴噴出裝置IJ,可以通過噴出銀化合物的液滴形成源極線、漏極線。
還有,在上述實施方式中,其構(gòu)成是將TFT30作為用于液晶顯示裝置100的驅(qū)動的開關(guān)元件使用,除了液晶顯示裝置以外,也可以用于例如有機EL(電致發(fā)光)顯示器件中。有機EL顯示器件是如下所述的元件,即具有以陰極和陽極夾持含有熒光性的無機和有機化合物的薄膜的構(gòu)成,在上述薄膜中注入電子和正穴(hole)并使其復(fù)合,由此使其產(chǎn)生激發(fā)子(激子),利用該激子失活時的光的放出(熒光、磷光)而使其發(fā)光。接著,可以在具有上述的TFT30的基板上,將在有機EL顯示元件中使用的熒光線材料當中的呈現(xiàn)紅、綠和藍色的各發(fā)光色的材料即發(fā)光層形成材料和形成正穴注入/電子輸送層的材料作為油墨,分別形成圖案,由此制造自發(fā)光全色EL器件。在本發(fā)明中的器件(電光學(xué)裝置)的范圍中,也包括這樣的有機EL器件。
作為其它實施方式,對非接觸型卡片介質(zhì)的實施方式進行說明。如圖14所示,本實施方式中的非接觸型卡片介質(zhì)(電子設(shè)備)400,是在由卡片基體402和卡片蓋418構(gòu)成的筐體內(nèi)內(nèi)置半導(dǎo)體集成電路芯片408和天線電路412,通過未圖示的外部的收發(fā)兩用機與電磁波或靜電電容結(jié)合的至少一方進行電力供給或進行數(shù)據(jù)收發(fā)的至少一方。在本實施方式中,上述天線電路412通過上述實施方式中的布線圖案形成方法形成。
還有,作為本發(fā)明中的器件(電光學(xué)裝置),除了上述以外,也可以應(yīng)用于PDP(等離子體顯示面板)、或表面?zhèn)鲗?dǎo)型電子發(fā)射元件等,其中所述的表面?zhèn)鲗?dǎo)型電子發(fā)射元件利用的現(xiàn)象是通過在形成于基板上的小面積的薄膜上以平行于膜面的方式流過電流而產(chǎn)生電子發(fā)射。
<電子設(shè)備>
對本發(fā)明的電子設(shè)備的具體例子進行說明。圖15(a)是表示便攜式電話的一個例子的立體圖。在圖15(a)中,600表示便攜式電話主體,601表示具備上述實施方式的液晶顯示裝置的液晶顯示部。圖15(b)是表示文字處理器、個人電腦等的便攜型信息處理裝置的一個例子的立體圖。在圖15(b)中,700表示信息處理裝置,701表示鍵盤等輸入部,703表示信息處理主體,702表示具備上述實施方式的液晶顯示裝置的液晶顯示部。圖15(c)是表示手表型電子設(shè)備的一個例子的立體圖。在圖15(c)中,800表示手表主體,801表示具備上述實施方式的液晶顯示裝置的液晶顯示部。
圖15(a)~(c)表示的電子設(shè)備具備上述實施方式的液晶顯示裝置,具有被良好地細線化的布線圖案。還有,本實施方式的電子設(shè)備為具備液晶裝置的設(shè)備,也可以為具備有機電致發(fā)光顯示裝置、等離子體型顯示裝置等其它電光學(xué)裝置的電子設(shè)備。
還有,本發(fā)明不被上述的實施方式所限定,在能夠達到本發(fā)明的目的的范圍內(nèi)的變形、改良等也被包括在本發(fā)明中。下面顯示變形例。
(變形例1)在第1實施方式~第3實施方式中,說明了形成圍堰并向該圍堰賦予疏液性,但并不限于此,例如對基板實施表面處理,對布線圖案形成預(yù)定區(qū)域?qū)嵤┯H液化處理,對其它部分實施疏液化處理,在該親液化處理部分配置含有導(dǎo)電性微粒的油墨或有機銀化合物,由此可以形成需要的布線圖案。
(變形例2)在第1實施方式~第3實施方式中,是將薄膜圖案作為導(dǎo)電性膜而構(gòu)成,但并不限于此,也可以應(yīng)用于例如為了在液晶顯示裝置中使顯示圖像彩色化而使用的濾色器。該濾色器可以通過相對基板將R(紅)、G(綠)、B(藍)的油墨(液體材料)作為液滴并以規(guī)定的圖案進行配置而形成,而可以通過在基板上形成對應(yīng)規(guī)定圖案的圍堰,向該圍堰賦予疏液性之后配置油墨形成濾色器,來制造具有高性能的濾色器的液晶顯示裝置。
(變形例3)在第1實施方式或第2實施方式中,將第1區(qū)域A1排列為柵格狀或梳齒狀,但本發(fā)明并不限于此。例如,也可以使線寬d變得均等而排列成環(huán)狀。
這樣,除了獲得與第1實施方式或第2實施方式同樣的效果以外,可以得到環(huán)狀的薄膜圖案基板。
(變形例4)在第1實施方式~第3實施方式中,形成溝時,采用了薄膜形成處理工序,但本發(fā)明并不限于此。例如,可以通過蝕刻等形成。
這樣,除了獲得與第1實施方式~第3實施方式同樣的效果以外,不需要復(fù)雜的薄膜形成處理工序。
權(quán)利要求
1.一種薄膜圖案基板,是通過在基板上配置功能液而形成薄膜圖案的基板,其特征在于,具備注入所述功能液的第1區(qū)域部、和有被注入到所述第1區(qū)域部的所述功能液流動的第2區(qū)域部;所述第1區(qū)域部具有線寬比該第1區(qū)域部的寬度狹窄的多個線狀圖案,構(gòu)成所述第2區(qū)域部的線狀圖案與構(gòu)成所述第1區(qū)域部的多個線狀圖案內(nèi)的至少一個連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的薄膜圖案基板,其特征在于,所述第1區(qū)域部的薄膜圖案被形成為晶格狀/或梳齒狀。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的薄膜圖案基板,其特征在于,所述第1區(qū)域部的膜圖案是通過疏液部分隔的親液部。
4.根據(jù)權(quán)利要求1~3中任意一項所述的薄膜圖案基板,其特征在于,利用噴墨法向所述第1區(qū)域部注入功能液。
5.根據(jù)權(quán)利要求1~4中任意一項所述的薄膜圖案基板,其特征在于,所述薄膜圖案是導(dǎo)電性的圖案。
6.根據(jù)權(quán)利要求1~5中任意一項所述的薄膜圖案基板,其特征在于,所述第1區(qū)域部的線寬與所述第2區(qū)域部的線寬為大致相同的尺寸。
7.一種器件的制造方法,是通過在基板上配置功能液來形成薄膜圖案的方法,其特征在于,具備形成注入所述薄膜圖案的所述功能液的第1區(qū)域部的工序;形成連接所述第1區(qū)域部以使所述功能液流動而配置的第2區(qū)域部的工序。
8.一種電光學(xué)裝置,其特征在于,具備具有權(quán)利要求1~6中任意一項所述的薄膜圖案基板的器件。
9.一種電子設(shè)備,其特征在于,具備權(quán)利要求8所述的電光學(xué)裝置。
全文摘要
本發(fā)明可以通過使在圍堰部(B)上形成的線狀區(qū)域(A)的液體注入部(A1)與液體流動部(A2)的線寬相等,使液體注入部(A1)的功能液(L1)的壓力P1與液體流動部(A2)的功能液(L2)的壓力P2變得大致相等,在基板(P)上形成凹凸不平少的薄膜圖案。由此,本發(fā)明提供一種能夠精度良好且穩(wěn)定地形成細線狀的微細的膜圖案的薄膜圖案基板、器件的制造方法、和電光學(xué)裝置以及電子設(shè)備。
文檔編號B05D1/26GK1769988SQ20051011863
公開日2006年5月10日 申請日期2005年11月1日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月1日
發(fā)明者酒井真理, 平井利充 申請人:精工愛普生株式會社