專利名稱：膜圖案的形成方法、器件、電光學裝置、電子儀器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及膜圖案的形成方法、器件、電光學裝置、電子儀器及有源矩陣基板的制造方法。
背景技術：
作為形成使用于電子電路或集成電路等中的由規(guī)定圖案構成的布線等的方法例如廣泛地利用光刻法。該光刻法需要有真空裝置、曝光裝置等大規(guī)模的設備。而且為了用上述裝置形成由規(guī)定圖案構成的布線等，需要有復雜的工序，另外材料使用效率僅是幾％左右，不得不廢棄其大部分，存在制造成本高的課題。
與此相對，提出使用從液滴噴射頭以液滴狀噴出液體材料的液滴噴出法、所謂噴墨法在基板上形成由規(guī)定圖案構成的布線等的方法(例如，參照專利文獻1、專利文獻2)。在該噴墨法中，將圖案用液體材料(功能液)直接圖案配置在基板上，其后進行熱處理或激光照射，形成希望的圖案。從而，按照該方法，由于不需要光刻工序，過程可以大幅度簡化，同時還可以將原材料直接配置在圖案位置，所以具有可以減少使用量的優(yōu)點。
近年，構成器件的電路的高密度化進展迅速，例如即使對于布線也要求進一步微細化、細線化。但是，由于用上述液滴噴出法的圖案形成方法，由于噴出的液滴彈落后在基板上擴散，所以難以穩(wěn)定地形成微細的圖案。特別是使圖案形成導電膜的情況下，因上述液滴的擴展，生成液積存(凸起)，擔心成為其斷線或短路等的不合適情況的發(fā)生原因。因此，提出了使用具備幅寬的布線形成區(qū)域和與該布線形成區(qū)域連續(xù)而形成的微細布線形成區(qū)域的圍堰(bank)結構的技術(例如參照專利文獻3)。該技術將功能液噴出到幅寬的布線形成區(qū)域，通過毛細管現(xiàn)象使功能液流入微細的布線形成區(qū)域內(nèi)，形成微細的布線圖案。
在此，微細的布線形成區(qū)域的寬度和噴出功能液的布線形成區(qū)域的寬度的差別大時，由于通常功能液沿著區(qū)分幅寬的布線形成區(qū)域的圍堰流動，所以向微細的布線形成區(qū)域的由毛細管現(xiàn)象的功能液的流入量會不足。這樣，存在形成微細的布線圖案的膜厚比其它布線圖案薄的問題。
因此，考慮例如通過使幅寬的布線形成區(qū)域的一部分的寬度變窄、增加由該布線形成區(qū)域向微細布線形成區(qū)域的功能液的流入量，以謀求微細布線圖案的厚膜化的方法。
專利文獻1特開平11-274671號公報專利文獻2特開2000-216330號公報專利文獻3特開2005-12181號公報但是，使上述的布線形成區(qū)域(圖案形成區(qū)域)的一部分的寬度變窄、增加流入微細的布線形成區(qū)域(第1圖案形成區(qū)域)內(nèi)的功能液的流入量的情況下，難以恰當?shù)卣{(diào)節(jié)功能液的流入量，例如，流入微細的布線形成區(qū)域的功能液過多時，微細的布線圖案比其它布線圖案的膜厚厚，微細布線部分和其它布線部分之間發(fā)生膜厚的差別。
鑒于上述課題，本發(fā)明的目的在于，提供通過將功能液配置到具有寬度不同的圖案形成區(qū)域內(nèi)可以均勻而且穩(wěn)定地形成膜圖案的膜圖案形成方法。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述課題，本發(fā)明的膜圖案的形成方法，是將含有H2O的功能液配置在由設在基板上的圍堰區(qū)分的圖案形成區(qū)域內(nèi)而形成膜圖案的方法，其特征在于，具有在基板上配置第1圍堰形成材料形成第1圍堰層的工序；在上述第1圍堰層上配置第2圍堰形成材料而形成第2圍堰層的工序；通過對上述第1圍堰層及第2圍堰層圖案形成，形成圍堰的工序，所述圍堰具有由第1圖案形成區(qū)域和與該第1圖案形成區(qū)域連續(xù)、而且寬度比該第1圖案形成區(qū)域?qū)挼牡?圖案形成區(qū)域構成的圖案形成區(qū)域；并設置上述圍堰，其中面對上述圖案形成區(qū)域的上述第1圍堰層的側壁的對于上述功能液的接觸角低于50°、上述第2圍堰層的對于上述功能液的接觸角比上述第1圍堰層的接觸角大的角度。
根據(jù)這樣的形成方法，通過對配置在下層側的第1圍堰層的側壁對于功能液的接觸角為低于50°，可以使配置在圖案形成區(qū)域內(nèi)的功能液以特定形狀濕潤擴展。也就是說，沿著圖案形成區(qū)域的側壁的部分可以使功能液的濕潤擴展的前端形狀為向著行進方向延長的俯視凹形狀，可以使功能液均勻而且迅速地在圖案形成區(qū)域內(nèi)擴展，同時即使是向利用毛細管現(xiàn)象的細部供給功能液，也可以迅速而確實地進行。藉此，可以在短時間內(nèi)穩(wěn)定地形成均勻膜厚的膜圖案。
在本發(fā)明的膜圖案形成方法中，優(yōu)選將上述圖案形成區(qū)域的底面部的對于上述功能液的接觸角設為上述第1圍堰層側壁的接觸角以下的角度。根據(jù)這樣的形成方法，可以使功能液在圖案形成區(qū)域的全面上均勻地涂布擴展，顯著地有助于均勻的膜圖案的形成。上述底面部的接觸角比第1圍堰層的側壁中的接觸角大的情況下，濕潤擴展時的功能液的前端形狀容易是俯視凸形狀，難以得到均勻的濕潤擴展。
在本發(fā)明的膜圖案形成方法中，優(yōu)選將上述第2圍堰層的對于上述功能液的接觸角設為50°以上。藉此，可以使功能液在上層側的第2圍堰層上良好地彈起，因第1圍堰層和第2圍堰層的接觸角的差異而使功能液良好地封閉在圖案形成區(qū)域內(nèi)，可以容易地形成正確的平面形狀的膜圖案。
在本發(fā)明的膜圖案形成方法中，優(yōu)選上述第1圍堰形成材料是以碳鍵或硅氧烷鍵作為主鏈，側鏈上具有選自-H、-OH、-(CH2CH2O)nH、-COOH、-COOK、-COONa、-CONH2、-SO3H、-SO3Na、-SO3K、-OSO3H、-OSO3Na、-OSO3K、-PO3H2、-PO3Na2、-PO3K2、-NO2、-NH2、-NH3Cl、NH3Br、≡HNCl、≡NHBr中的1種以上的材料。通過使用這樣的圍堰形成材料，可以容易地將第1圍堰層的接觸角調(diào)整為低于50°。
在本發(fā)明的膜圖案形成方法中，上述第1圍堰材料也可以是側鏈的一部分具有烷基、鏈烯基或者芳基的材料。在本發(fā)明中，由于只要能夠?qū)⒌?圍堰層側壁的接觸角調(diào)整為低于50°就行，所以可以使用對于水系功能液的親和性比較低的材料。因而，在側鏈的一部分中也可以含有與水的親和性低的有機基。
在本發(fā)明的膜圖案形成方法中，優(yōu)選上述第2圍堰形成材料是以碳鍵或者硅氧烷鍵作為主鏈、側鏈具有烷基、鏈烯基或者芳基的材料。通過使用這樣的材料，可以降低與水系功能液的親和性，可以提高第2圍堰層的接觸角。藉此，可以使由第2圍堰層的功能液的封入更良好。
在本發(fā)明的膜圖案形成方法中，優(yōu)選使上述第2圍堰層比上述第1圍堰層薄地形成。根據(jù)這樣的形成方法，能夠?qū)⒏嗟墓δ芤号渲迷趫D案形成區(qū)域內(nèi)，即使是比較厚的膜圖案，也能夠容易、均勻地形成。
在本發(fā)明的膜圖案形成方法中，也可以是如下的形成方法即具有在上述圖案形成區(qū)域配置第1功能液內(nèi)的工序；干燥上述第1圖案形成區(qū)域內(nèi)的第1功能液而形成第1干燥膜的工序；和在上述第1干燥膜上配置第2功能液的工序；使干燥上述第1功能液而形成的第1干燥膜的膜厚比上述第1圍堰層的厚度薄地形成。
即，本發(fā)明適宜用于層疊結構的膜圖案的形成中。另外，在本發(fā)明中，由于分別調(diào)整第1圍堰層、第2圍堰層的接觸角而層疊形成，所以不必以歷來的由等離子體處理進行賦予疏液性的形成方法那樣在形成層疊結構的膜圖案的情況下、在各層的形成工序之間設等離子體處理等的疏液化處理，能夠效率極其高地形成層疊結構的膜圖案。
形成層疊結構的膜圖案的情況下，優(yōu)選為了在第1干燥膜形成后使配置在其上面的第2功能液也具有良好的濕潤擴展性，可以使第1干燥膜的厚度比第1圍堰層的厚度薄、即使對于第2功能液也可以利用由第1圍堰層的側壁產(chǎn)生的助長濕潤擴展的作用。
在本發(fā)明的膜圖案形成方法中，也可以是具有將功能液配置在上述圖案形成區(qū)域內(nèi)的工序；干燥上述圖案形成區(qū)域內(nèi)的功能液而形成干燥膜的工序；和將上述圍堰和上述干燥膜一起燒成的工序的形成方法。
根據(jù)該形成方法，僅省略圍堰的燒成工序，就可以實現(xiàn)膜圖案形成工序中的處理時間的縮短，就可以提高器件的制造效率。
在本發(fā)明的膜圖案形成方法中，也可以在上述膜圖案形成區(qū)域內(nèi)層疊形成多層干燥膜后，將該干燥膜和上述圍堰一起燒成。
即使在形成的膜圖案具有層疊結構的情況下，也可以通過將圍堰的燒成和膜圖案的燒成一起進行，可以提高膜圖案形成工序的效率。
本發(fā)明的器件的特征在于，具有用前面所述的形成方法在基板上形成的圍堰、由該圍堰圍住的圖案形成區(qū)域、和由該圖案形成區(qū)域形成的膜圖案。由于這樣的器件具有均勻膜厚的膜圖案，所以難以發(fā)生斷線、短路等，電特性優(yōu)良。
本發(fā)明的器件的特征在于，將在上述第2圖案形成區(qū)域內(nèi)形成的膜圖案作為柵極布線而具備，將在上述第1圖案形成區(qū)域內(nèi)形成的膜圖案作為柵極電極而具備。根據(jù)這樣，通過使用上述的膜圖案的形成方法，可以使柵極布線和柵極電極的膜厚大體相等。藉此，可以使晶體管的特性穩(wěn)定，具備這樣的晶體管的器件的可靠性高。
本發(fā)明的器件的特征在于，將在上述第2圖案形成區(qū)域內(nèi)形成的膜圖案作為源極布線而具備，將在上述第1圖案形成區(qū)域內(nèi)形成的膜圖案作為源極電極而具備。根據(jù)這樣，通過使用上述的膜圖案的形成方法，可以使源極布線和源極電極的膜厚大體相等。藉此，可以使晶體管的特性穩(wěn)定，具備這樣的晶體管的器件的可靠性高。
本發(fā)明的電光學裝置的特征在于，具備上述的器件。
根據(jù)本發(fā)明的電光學裝置，由于具備具有高精度的電特性的器件，所以可以實現(xiàn)謀求質(zhì)量和性能提高的電光學裝置。
這里，在本發(fā)明中所謂的電光學裝置是除了具有由電場變化物質(zhì)的折射率而使光的透射率變化的電光學效果的電光學裝置以外，也包括將電能轉(zhuǎn)換為光能的電光學裝置的總稱。具體地說，有作為電光學物質(zhì)用液晶的液晶顯示裝置、作為電光學物質(zhì)用有機EL(Electro-Luminescence)的有機EL裝置、用無機EL的無機EL裝置、作為電光學物質(zhì)使用等離子體用氣體的等離子體顯示裝置等。進一步說，有電泳顯示裝置(EPDElectrophoretic Display)、場致發(fā)射顯示裝置(FEDField Emission Display)等。
本發(fā)明的電子儀器的特征在于，具備上述的電光學裝置。
根據(jù)本發(fā)明的電子儀器，因具備謀求質(zhì)量和性能提高的電光學裝置而可靠性高。
另外，本發(fā)明的有源矩陣基板的制造方法的特征在于，具有在基板上形成柵極布線的第1工序；在上述柵極布線上形成柵極絕緣膜的第2工序；隔著上述柵極絕緣膜層疊半導體層的第3工序；在上述柵極絕緣膜上形成源極電極和漏極電極的第4工序；在上述源極電極和上述漏極電極上配置絕緣材料的第5工序；和在配置了上述絕緣材料之上形成像素電極的第6工序；其中在上述第1工序和上述第4工序和上述第6工序的至少一個工序中使用上述的膜圖案的形成方法。
另外，本發(fā)明的有源矩陣基板的制造方法，作為不同的實施方式的特征在于，具有在基板上形成源極電極和漏極電極的第1工序；在上述源極電極和漏極電極上形成半導體層的第2工序；隔著柵極絕緣膜在上述半導體層上形成柵極電極的第3工序；和形成與上述漏極電極連接的像素電極的第4工序；其中在上述第1工序和上述第3工序和上述第4工序的至少一個工序中使用上述的膜圖案的形成方法。
另外，本發(fā)明的有源矩陣基板的制造方法，作為其不同的實施方式的特征在于，具有在基板上形成半導體層的第1工序；隔著柵極絕緣膜在上述半導體層上形成柵極電極的第2工序；形成借助于在上述柵極絕緣膜上形成的接觸孔，與上述半導體層的源極區(qū)域連接的源極電極和與上述半導體層的漏極區(qū)域連接的漏極電極的第3工序；和形成與上述漏極電極連接的像素電極的第4工序；其中在上述第2工序和上述第3工序和上述第4工序的至少一個工序中使用上述的膜圖案的形成方法。通過以上的各制造方法，可以制造可靠性高的有源矩陣基板。


圖1是表示本發(fā)明的液滴噴出裝置的概略構成的立體圖。
圖2是用于說明用壓電方式的液狀體的噴出原理的圖。
圖3(a)是圍堰結構的平面圖，(b)是(a)的側剖面圖。
圖4(a)～(d)是表示形成圍堰結構的工序的側剖面圖。
圖5(a)～(c)是用于說明布線圖案的形成工序的側剖面圖。
圖6(a)～(c)是用于說明布線圖案的形成工序的側剖面圖。
圖7是模式地表示作為顯示區(qū)域的1個像素的平面圖。
圖8(a)～(e)是表示1個像素的形成工序的剖面圖。
圖9是從對向基板側看液晶顯示裝置的平面圖。
圖10是沿圖9的H-H′線的液晶顯示裝置的剖面圖。
圖11是液晶顯示裝置的等效電路圖。
圖12是有機EL裝置的局部放大剖面圖。
圖13是表示本發(fā)明的電子儀器的具體例的圖。
圖14是模式地表示有源矩陣基板的一例的剖面圖。
圖15是模式地表示有源矩陣基板的不同例的剖面圖。
L-功能液，34-圍堰，35-第1圍堰層，36-第2圍堰層，35a、36a-圍堰層(圍堰形成材料)，40-柵極布線(膜圖案)，41-柵極電極(膜圖案)，42-源極布線(膜圖案)，43-源極電極(膜圖案)，55-第1圖案形成區(qū)域，56-第2圖案形成區(qū)域，250-像素結構(器件)，600-移動電話機(電子儀器)具體實施方式
(第1實施方式)以下，參照

本發(fā)明的1種實施方式。另外，以下說明的實施方式表示本發(fā)明的一部分的方式，并不限定本發(fā)明。另外，在以下的用于說明的各附圖中，為了使各層或各構件在附圖上成為可辨認程度的大小，對各層或各構件適宜地變更了縮尺。
(液滴噴出裝置)首先，參照圖1說明本實施方式中用于形成膜圖案的液滴噴出裝置。
圖1是表示作為用于本發(fā)明的膜圖案形成方法的裝置的一例，通過液滴噴出法將液體材料配置在基板上的液滴噴出裝置(噴墨裝置)IJ的概略構成的立體圖。
液滴噴出裝置IJ備有液滴噴出頭301、X軸方向驅(qū)動軸304、Y軸方向?qū)蜉S305、控制裝置CONT、臺307、清洗機構308、基臺309和加熱器315。
臺307支持通過該液滴噴出裝置IJ設置墨水(液體材料)的基板P，備有固定于基準位置的未圖示的固定機構。本實施方式的情況下，支持后述的基板18。
液滴噴出頭301是具備多個噴出嘴的多噴嘴型的液滴噴出頭，長度方向和Y軸方向相一致。多個噴出嘴沿Y軸方向以一定間隔排列設在液滴噴出頭301的下面。從液滴噴出頭301的噴出嘴對于支持在臺307上的基板P噴出含有上述導電性微粒子的墨水(功能液)。
X軸方向驅(qū)動軸304上連接有X軸方向驅(qū)動馬達302。X軸方向驅(qū)動馬達302是步進馬達等，從控制裝置CONT供給X軸方向的驅(qū)動信號時，X軸方向驅(qū)動軸304旋轉(zhuǎn)。X軸方向驅(qū)動軸304旋轉(zhuǎn)時，液滴噴出頭301沿X軸方向移動。
Y軸方向?qū)蜉S305，以對于基臺309不動的方式被固定。臺307具備Y軸方向驅(qū)動馬達303。Y軸方向驅(qū)動馬達303是步進馬達等，從控制裝置CONT供給Y軸方向的驅(qū)動信號時，使臺307沿Y軸方向移動。
控制裝置CONT將液滴噴出控制用電壓供給液滴噴出頭301。另外，將控制液滴噴出頭301的X軸方向的移動的驅(qū)動脈沖信號供給X軸方向驅(qū)動馬達302，將控制臺307的Y軸方向的移動的驅(qū)動脈沖信號供給Y軸方向驅(qū)動馬達303。
清洗機構308清洗液滴噴出頭301。在清洗機構308中備有未圖示的Y軸方向的驅(qū)動馬達。通過該Y軸方向的驅(qū)動馬達的驅(qū)動，清洗機構308沿Y軸方向?qū)蜉S305移動。清洗機構308的移動也由控制裝置CONT控制。
這里，加熱器315是用氙燈熱處理基板P的機構，進行基板P上涂布的液體材料中含有的溶劑的蒸發(fā)及干燥。該加熱器315的電源極的接通及斷開也由控制裝置CONT控制。
液滴噴出裝置IJ相對掃描支持液滴噴出頭301和基板P的臺307，同時對于基板P噴出液滴。這里，在以下的說明中，以X軸方向作為掃描方向，以與X軸方向垂直的Y軸方向作為非掃描方向。因此，液滴噴出頭301的噴出嘴，以一定的間隔沿非掃描方向的Y軸方向排列而設置。另外，在圖1中，液滴噴出頭301對于基板P的行進方向垂直地配置，但是也可以調(diào)整液滴噴出頭301的角度，相對基板P的行進方向交叉。如果根據(jù)這樣調(diào)整液滴噴出頭301的角度，就可以調(diào)節(jié)噴嘴間的間距。另外，也可以任意地調(diào)節(jié)基板P和噴嘴面的距離。
圖2是用于說明用壓電方式的液體材料的噴出原理的圖。
在圖2中，與收容液體材料(布線圖案用墨水、功能液)的液體室312鄰接而設置有壓電元件322。借助于包括收容液體材料的材料容器的液體材料供給系統(tǒng)323將液體材料供給液體室312。
壓電元件322連接在驅(qū)動電路324，通過借助于該驅(qū)動電路324將電壓施加到壓電元件322上而使壓電元件322變形，就可以使液體室312變形，從噴嘴325中噴出液體材料。此時，通過改變施加電壓的值，控制壓電元件322的變形量。另外，通過改變施加電壓的頻率，控制壓電元件322的變形速度。
另外，作為液體材料的噴出原理，除了使用上述的作為壓電體元件的壓電元件而噴出墨水的壓電方式以外，也可以適用通過加熱液體材料產(chǎn)生的泡(氣泡)噴出液體材料的發(fā)泡方式等公知的各種技術。其中，由于用上述的壓電方式不會使液體材料增熱，所以具有不給材料組成等帶來影響的優(yōu)點。
這里，功能液L(參照圖5)由將導電性微粒子分散到分散劑中的分散液或有機銀化合物或氧化銀毫微粒子分散到溶劑(分散劑)中的溶液構成。
作為導電性微粒子，例如除了含有Au、Ag、Cu、Pd、Mn、Cr、Co、In、Sn、Zn、Bi、Ni中的任一種金屬微粒子以外，也可以使用它們的氧化物、合金、金屬化合物、有機鹽、有機金屬化合物及導電性聚合物和超電導體的微粒子等。
這些導電性粒子也可以為提高分散性在其表面涂敷有機物等而使用。
優(yōu)選導電性微粒子的粒徑是1nm以上、0.1μm以下。比0.1μm大時，擔心后述的液滴噴出頭的噴嘴發(fā)生孔堵塞。另外，比1nm小時，對于導電性微粒子的涂覆劑的體積比增大，得到的膜中的有機物的比例過多。
作為分散劑，只要是可以分散上述的導電性微粒子、不發(fā)生凝聚就不作特別的限定，但是，在本發(fā)明中，由于利用與層疊結構的圍堰中的溶劑的親和性的不同而進行功能液的圖案的配置，所以作為功能液的分散劑使用水系的分散劑(含有水的分散劑)。
但是，未必使用水單體，也可以含有水以外的溶劑。作為可添加的溶劑可以例示出甲醇、乙醇、丙醇、丁醇等醇類；另外乙二醇、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、二甘醇單異丁醚、1，2-二甲氧基乙烷、二(2-甲氧基乙基)醚、對二噁烷等的醚系化合物、和碳酸丙烯酯、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。
優(yōu)選上述導電性微粒子的分散液的表面張力在0.02N/m以上、0.07N/m以下的范圍內(nèi)。用液滴噴出法噴出液體之際，當表面張力低于0.02N/m時，因墨水組合物的對于噴嘴面的潤濕性增大而容易發(fā)生飛行彎曲，超過0.07N/m時，因噴嘴前端的彎液面的形狀不穩(wěn)定而難以控制噴出量、噴出時間。為了調(diào)整表面張力，在不會大幅度降低與基板的接觸角的范圍內(nèi)，可以向上述分散液中微量添加氟系、硅系、非離子系等的表面張力調(diào)節(jié)劑。非離子系表面張力調(diào)節(jié)劑有益于提高液體對基板的濕潤性、改善膜的調(diào)平性、防止膜的微細的凹凸的發(fā)生等。上述表面張力調(diào)節(jié)劑也可以根據(jù)必要含有醇、醚、酯、酮等有機化合物。
優(yōu)選上述分散液的粘度是1mpa·s以上、50mPa·s以下。用液滴噴出法以液體材料作為液滴噴出之際、粘度比1mpa·s小的情況下，因墨水的流出噴嘴周邊部容易被污染，另外粘度比50mPa·s大的情況下，噴嘴孔處的孔堵塞的頻率增高，順利的液滴噴出變得困難。
(圍堰結構體)以下，參照圖3(a)、(b)說明本實施方式中限制基板上的功能液(墨水)位置的圍堰結構體。
圖3(a)是表示圍堰結構體的概略構成的平面圖。另外，圖3(b)是圖3(a)中所示的F-F′線的箭頭方向所視的上述圍堰結構體的側剖面圖。
如圖3(a)、(b)所示，本實施方式的圍堰結構體備有在基板18上形成圍堰34的構成，由該圍堰34區(qū)分的區(qū)域是成為用于配置功能液的區(qū)域的圖案形成區(qū)域13。本實施方式的圖案形成區(qū)域13是用于形成構成后述的TFT的柵極布線和柵極電極的設置在基板18上的區(qū)域。
上述圖案形成區(qū)域13由與柵極布線(膜圖案)對應的溝狀的第1圖案形成區(qū)域55和與該第1圖案形成區(qū)域55連接、與柵極電極(膜圖案)對應的第2圖案形成區(qū)域56構成。這里，所謂對應是指通過使配置在上述第1圖案形成區(qū)域55或上述第2圖案形成區(qū)域56內(nèi)的功能液實施固化處理而分別成為柵極布線或柵極電極。
具體地說，如圖3(a)所示，第1圖案形成區(qū)域55在圖3(a)中Y軸方向上延長而形成。另外，第2圖案形成區(qū)域56在對于第1圖案形成區(qū)域55大體垂直的方向(圖3(a)中的X軸方向)上形成，而且與上述第1圖案形成區(qū)域55連續(xù)(連接)而設置。
另外，上述第1圖案形成區(qū)域55的寬度比上述第2圖案形成區(qū)域56的寬度寬地形成。在本實施方式中，第1圖案形成區(qū)域55的寬度形成得與從上述液滴噴出裝置IJ噴出的功能液的飛翔直徑大體相等或者稍微大些。通過采用這樣的圍堰結構，可以使噴出到上述第1圖案形成區(qū)域55內(nèi)的功能液利用毛細管現(xiàn)象，使功能液流入作為微細圖案的第2圖案形成區(qū)域56內(nèi)。
另外，所謂各圖案形成區(qū)域55、56的寬度以對于各圖案形成區(qū)域55、56延長的方向(X、Y)而垂直的方向的各圖案形成區(qū)域55、56的端部之間的長度來表示。如圖3(a)所示，上述第1圖案形成區(qū)域55的寬度是長度H1、上述第2圖案形成區(qū)域56的寬度是長度H2。
另一方面，圍堰結構體的剖面形狀(F-F′剖面)具有如圖3(b)所示的構成。具體地說，在基板18上具備多層結構的圍堰34，本實施方式中是從18側起的第1圍堰層35和第2圍堰層36的2層結構。另外，圍堰34中的上層側的第2圍堰層36與第1圍堰層35相比具有疏液性，另一方面，下層側的第1圍堰層35與第2圍堰層36相比具有相對的親液性。藉此，即使在功能液在圍堰34的上面彈落的情況下，因該上面具有疏液性，該功能液也可以流入各圖案形成區(qū)域55、56(以第1圖案形成區(qū)域55為主)內(nèi)，功能液可以在圖案形成區(qū)域55、56內(nèi)恰當?shù)亓鲃印?br> 在本實施方式中，優(yōu)選第1圍堰層35面對圖案形成區(qū)域55、56的側壁35s的對于功能液的接觸角是低于50°，另一方面，第2圍堰層36對于功能液的接觸角比第1圍堰層35的接觸角大，對于功能液的接觸角是50°以上。另外，配置功能液的液滴的圖案形成區(qū)域13的底面部(基板18的表面18a)對于功能液的接觸角是上述第1圍堰層35的接觸角以下的角度。
在本實施方式中，優(yōu)選使第1圍堰層35側壁的上述接觸角及上述圖案形成區(qū)域13的底面部的上述接觸角之和要小地調(diào)整上述第1圍堰層35的接觸角和上述底面部的接觸角。通過這樣構成，可以得到進一步改善功能液L的濕潤擴展性的效果。
(膜圖案的形成方法)以下，以本實施方式中的圍堰結構體的形成方法及由該圍堰結構體區(qū)分的膜圖案形成區(qū)域13來說明作為膜圖案形成柵極布線的方法。
圖4是順序表示上述圍堰結構體的形成工序的側剖面圖。圖4(a)～(d)是表示沿圖3(a)的F-F′線的箭頭方向所視的側剖面，形成由第1圖案形成區(qū)域55及第2圖案形成區(qū)域56構成的圖案形成區(qū)域13的工序的圖。另外，圖5是說明將功能液配置在圖4(a)～(d)中所示的制造工序中形成的圍堰結構內(nèi)形成膜圖案(柵極布線)的工序的剖面圖。
(圍堰材料涂布工序)首先，如圖4(a)、(b)所示，用旋轉(zhuǎn)涂布法將第1圍堰形成材料涂布在基板18的全面上而形成第1圍堰層35a(干燥條件80℃/60秒)，再在第1圍堰層35a的上方涂布第2圍堰形成材料而形成第2圍堰層36a(干燥條件80℃/60秒)。此時，作為上述圍堰形成材料的涂布方法可以適用噴涂法、輥涂法、型涂法、浸漬涂等各種方法。
作為基板18可以使用玻璃、石英玻璃、Si晶片、塑料薄膜、金屬板等的各種材料。在基板18的表面上也可以形成半導體膜、金屬膜、電介質(zhì)膜、有機膜等的基底層。
作為第1圍堰形成材料使用對于配置在圍堰形成區(qū)域13內(nèi)的功能液的接觸角低于50°、對于功能液的親和性相對地高的材料。例如可以使用以碳鍵或者硅氧烷鍵作為主鏈、側鏈具有從-H、-OH、-(CH2CH2O)nH、-COOH、-COOK、-COONa、-CONH2、-SO3H、-SO3Na、-SO3K、-OSO3H、-OSO3Na、-OSO3K、-PO3H2、-PO3Na2、-PO3K2、-NO2、-NH2、-NH3Cl(銨鹽)、NH3Br(銨鹽)、≡HNCl(吡啶鹽)、≡NHBr(吡啶鹽)中選擇的1種以上的材料(高分子材料)。
另外，除了上述材料以外，作為第1圍堰形成材料也可以使用以碳鍵或者硅氧烷鍵作為主鏈、側鏈的一部分具有烷基、鏈烯基或者芳基的材料。
另一方面，作為第2圍堰形成材料使用可以形成對于功能液的接觸角比第1圍堰層35大的圍堰層的、對于功能液親和性相對地低的材料。例如，可以使用以碳鍵或者硅氧烷鍵作為主鏈、側鏈具有烷基、鏈烯基或者芳基的材料。
另外，在本實施方式中，說明了第1圍堰形成材料、第2圍堰形成材料使用以無機質(zhì)的硅氧烷鍵作為主鏈的無機高分子材料的情況。從而，由于使用無機材料的圍堰，所以干燥條件和燒成條件是比較高溫的條件，但是，不同的材料，例如使用有機材料形成圍堰34的情況下，需要根據(jù)其耐熱溫度而適宜地變更干燥條件、燒成條件。
(曝光工序)然后，如圖4(c)所示，借助于掩模M將來自曝光設備(未圖示)的光照射到設在基板18上的圍堰層35a、36a上，形成第1圖案形成區(qū)域55、第2圖案形成區(qū)域56。這里，因照射光而被曝光的圍堰層35a、36a可以通過后述的顯影工序溶解除去。而且，形成上述那樣的具有圖案形成區(qū)域13的圍堰結構。
(顯影工序)然后，在上述曝光工序之后，如圖4(d)所示，用例如氟化氫堿類顯影液顯影處理被曝光的圍堰層35a、35b，選擇地除去被曝光部分。其后，進行燒成(300℃/60分)，如圖4(d)所示，可以在基板18上形成包括第2圍堰形成區(qū)域56和第1圍堰形成區(qū)域55的與圖案形成區(qū)域13相仿的圍堰34。
另外，上述圍堰34是層疊對于功能液的親和性不同的2層圍堰35、36的結構，上層側的第2圍堰層36的表面對于功能液具有疏液性。另外，由于第1圍堰層35由具有親液性的材料構成，所以面對圖案形成區(qū)域13的第1圍堰層35的內(nèi)側面具有親液性，功能液容易擴展。
(功能液配置工序)以下，說明使用上述液滴噴出裝置IJ將功能液噴出配置到由通過上述工序得到的圍堰結構形成的圖案形成區(qū)域13內(nèi)而形成柵極布線(膜圖案)的工序?？墒牵y以將功能液L直接配置到作為微細布線圖案的第2圖案形成區(qū)域56內(nèi)。因此，通過用如上所述的由毛細管現(xiàn)象使配置在第1圖案形成區(qū)域55內(nèi)的功能液L流入第2圖案形成區(qū)域56內(nèi)的方法進行向第2圖案形成區(qū)域56內(nèi)的功能液L的配置。
首先，如圖5(a)所示，用液滴噴出裝置IJ將作為布線圖案形成材料的功能液L噴出到第1圖案形成區(qū)域55內(nèi)。由液滴噴出裝置IJ配置到第1圖案形成區(qū)域55內(nèi)的功能液L，如圖5(b)所示，在第1圖案形成區(qū)域55內(nèi)濕潤擴展。另外，即使功能液被配置在圍堰34的上面，因該上面具有疏液性所以也會彈起來，流入第1圖案形成區(qū)域55內(nèi)。
另外，由于圍堰34的內(nèi)側面(第1圍堰層35的內(nèi)側面)與上面比顯示親液性，所以噴出配置的功能液L在圖案形成區(qū)域13的全域內(nèi)恰當?shù)亓鲃?，如圖6(a)～(c)所示，功能液L在第1圖案形成區(qū)域55和第2圖案形成區(qū)域56之間均勻地擴展。
在本發(fā)明中，如上所述，通過第1圍堰層35的側壁對于功能液的接觸角低于50°，如圖5(b)所示，功能液L沿第1圍堰層35的側壁延伸而濕潤擴展，可以得到極良好的濕潤擴展。圖5(c)是表示用于比較的圖，表示第1圍堰層35的側壁的接觸角在50°以上的情況下的功能液L的擴展的方式。圖5(b)所示的本實施方式的第1圍堰層35側壁的接觸角是8°，圖5(c)所示例的第1圍堰層35側壁的接觸角是51°。除第1圍堰層35以外的部分的表面特性，在(b)、(c)供同，功能液L也相同。
如由圖5(b)、(c)的比較表明的那樣，在第1圍堰層35的側壁的接觸角低于50°的本實施方式中，功能液L沿第1圍堰層35的側壁延伸在廣泛的范圍內(nèi)濕潤擴展，而在第1圍堰層35的側壁的接觸角為50°以上的圖5(c)的例中，功能液L在第1圖案形成區(qū)域55的延伸方向上形成俯視為凸形狀的濕潤擴展，與圖5(b)相比只能在狹窄的區(qū)域內(nèi)擴展。另外，在利用毛細管現(xiàn)象擴展功能液的第2圖案形成區(qū)域56中，出現(xiàn)的差別更顯著。
另外，根據(jù)本發(fā)明人確認，液滴噴出后，相同經(jīng)過時間內(nèi)的功能液L的擴展長度W1、W2分別是約220μm、約80μm，圖5(b)所示的實施方式與圖5(c)相比其擴展好2.7倍左右。
另外，上述說明了圖5(b)所示構成中的第1圍堰層35側壁的接觸角為8°的情況，但是只要按照本發(fā)明人的驗證就可以確認，對于上述接觸角為8°～44°的情況，圖5(b)所示的功能液L的濕潤擴展的前端形狀都成為沿圍堰側壁的俯視凹狀。另一方面，對于上述接觸角為50°以上的情況下以多個試樣驗證的結果可以確認，上述前端形狀成為俯視凸狀濕潤擴展，與接觸角低于50°的情況相比，濕潤擴展性差。
(中間干燥工序)接著，在將功能液L配置在第1圖案形成區(qū)域55及第2圖案形成區(qū)域56內(nèi)后，根據(jù)必要進行干燥處理。藉此，可以確保功能液L的分散劑的除去及圖案的膜厚。具體地說，配置到上述第1圖案形成區(qū)域55內(nèi)的功能液L成為第1配線圖案40，配置到上述第2圖案形成區(qū)域56內(nèi)的功能液L成為第2配線圖案41。
作為上述的干燥處理，例如可以用除了加熱基板18的通常的加熱板、電爐、退火燈以外的各種方法進行。這里，作為退火燈所使用的光的光源極不作特別的限定，可以以紅外線燈、氙燈、YAG激光、氬激光、二氧化碳激光、XeF、XeCl、XeBr、KrF、KrCl、ArF、ArCl等的受激準分子激光等作為光源極使用。這些光源極一般在輸出10W以上、5000W以下的范圍內(nèi)使用，本實施方式在100W以上、1000W以下的范圍內(nèi)是充分的。另外，為了成為希望的膜厚，也可以在中間干燥工序后根據(jù)必要重復功能液配置工序。
(燒成工序)配置功能液L后，功能液L的導電性材料例如是有機銀化合物的情況下，為了得到導電性，有必要進行熱處理，除去有機銀化合物的有機部分，殘留銀粒子。因此，優(yōu)選對配置功能液L后的基板實施熱處理或光處理。熱處理或光處理在通常的大氣中進行，但是根據(jù)必要也可以在氫氣、氮氣、氬氣、氦氣等的惰性氣體的氣氛中進行。熱處理或光處理的處理溫度可以考慮分散劑的沸點(蒸汽壓)、氣氛氣體的種類或壓力、微粒子或有機銀化合物的分散性或氧化性等的熱行為、涂敷劑的有無或數(shù)量、基體材料的耐熱溫度等而適宜決定。例如，為了除去有機銀化合物的有機部分，需要在約200℃下燒成。另外，使用塑料等的基板的情況下，優(yōu)選在室溫以上、100℃以下進行。
通過由以上的工序殘留功能液L的作為導電性材料(有機銀化合物)的銀粒子，轉(zhuǎn)換為導電性膜，如圖6(c)所示，可以得到幾乎沒有相互的膜厚差別的連續(xù)的導電膜圖案，即可以得到作為柵極布線發(fā)揮功能的第1布線圖案40和作為柵極電極發(fā)揮功能的第2布線圖案41。
這樣，通過使柵極布線和柵極電極之間大體沒有膜厚差別而可以使晶體管特性穩(wěn)定。
另外，在第1實施方式中，作為形成方法，燒成圍堰34后將功能液L噴出配置在圖案形成區(qū)域13內(nèi)、其后進行功能液L的干燥、膜圖案的燒成，但也可以將圍堰34的燒成和膜圖案的燒成一起進行。也就是說，使圍堰34形成圖案后，不進行燒成而進行功能液L的噴出配置，在功能液L的干燥結束后，一起進行燒成。該情況下，可以省略用于加熱到高溫時間需要的工序，可以提高制造效率。
(第2實施方式)在上述第1實施方式中，說明了形成的膜圖案由單一材料構成的情況，但是，即使在形成的膜圖案是多種材料的層疊結構的情況下，本發(fā)明的膜圖案的形成方法也是優(yōu)于以往的形成方法。例如，構成電光學裝置的像素的柵極布線，有時采用層疊使用從Ag、Cu、Al等中選擇的1種或者2種以上的金屬材料形成的基體層和使用從Ni、Ti、W、Mn等中選擇的1種或者2種以上的金屬材料形成的被覆層而形成的2層結構。通過這樣的2層結構，由被覆層可以防止構成基體層的Ag或Cu、Al的向柵極絕緣膜的擴散，藉此，用于防止TFT發(fā)生動作不良或移動度的降低。另外，在上述基體層和基板之間，有時也設用于提高兩者的密接性的密接層(例如，使用Mn)。
形成上述的層疊結構的膜圖案時，如果使用本發(fā)明的膜圖案的形成方法，由于第1圍堰層35和第2圍堰層36，由構成各自的材料控制其表面的接觸角，所以即使在將功能液L噴出配置在圖案形成區(qū)域13內(nèi)后加熱、使功能液L干燥固化后，第1圍堰層35和第2圍堰層36的表面的接觸角也不會變化。因此，上述例中形成由Ag等構成的基體層后，即使對圍堰34不再實施等離子體等的表面處理，繼續(xù)形成由Ni等構成的被覆層，也可以使用于形成被覆層的功能液良好地封閉于圖案形成區(qū)域內(nèi)，而且在該區(qū)域內(nèi)均勻而迅速地濕潤擴展。
另外，形成如本實施方式的層疊結構的膜圖案時，下側的層(上述例中的基體層)，使干燥后的膜厚比第1圍堰層35的膜厚薄地形成，換句話說，使第1圍堰層35的膜厚比下側的層的膜厚大地形成。這是由于，由下側的層覆蓋第1圍堰層35的側壁時，噴出配置用于形成上側的層(上述例中的被覆層)的功能液時的功能液的涂布擴展性降低。另外，不言而喻，即使在形成層疊結構的膜圖案的情況下，也可以使圍堰34的燒成和膜圖案的燒成一起進行。
實施例1(器件)以下，說明具備由本發(fā)明的膜圖案的形成方法形成的膜圖案的器件。在本實施方式中，參照圖7和圖8說明具備柵極布線的像素(器件)及其像素的形成方法。
在本實施方式中，利用上述的圍堰結構體及膜圖案的形成方法，形成具有底柵(bottom gate)型的TFT30的柵極電極、源極電極、漏極電極等的像素。另外，在以下的說明中，省略與上述圖5、圖6所示的膜圖案形成工序同樣的工序的說明。另外，賦予與上述實施方式中所示的構成要素相同的構成要素以相同的符號。
(像素的結構)首先，說明具備由上述膜圖案的形成方法形成的膜圖案的像素(器件)的結構。
圖7是表示本實施方式的像素結構250的圖。
如圖7所示，像素結構250在基板上具備柵極布線40(第1布線圖案)、從該柵極布線40延伸而形成的柵極電極41(第2布線圖案)、源極布線42、從該源極布線42延伸而形成的源極電極43、漏極電極44和與漏極電極44電連接的像素電極45。柵極布線40沿X軸方向延伸而形成，源極布線42與柵極布線40交叉沿Y軸方向延伸而形成的。而且，在柵極布線40和源極布線42的交叉點附近形成有作為開關元件的TFT。通過該TFT成為接通狀態(tài)，以將驅(qū)動電流供給與TFT連接的像素電極45。
這里，如圖7所示，柵極電極41的寬度H2比柵極布線40的寬度H1狹窄地形成。例如，柵極電極41的寬度H2是10μm，柵極布線40的寬度H1是20μm。該柵極布線40及柵極電極41由上述的實施方式形成。
另外，源極電極43的寬度H5比源極布線42的寬度H6狹窄地形成。例如，源極電極43的寬度H5是10μm，源極布線42的寬度H6是20μm。在本實施方式中，通過適用膜圖案形成方法，由毛細管現(xiàn)象使功能液流入作為微細圖案的源極電極43內(nèi)而形成的。
另外，如圖7所示，在柵極布線40的一部分上設有其布線寬度比其它區(qū)域狹窄的節(jié)流部57。而且，在該節(jié)流部57的上方與柵極布線40交叉的源極布線42側也設有同樣的節(jié)流部。這樣，通過使各自的布線寬度狹窄地形成，可以防止電容在交叉部分積蓄。
(像素的形成方法)圖8(a)～(e)是表示沿圖7所示的C-C′線的像素結構250的形成工序的剖面圖。
如圖8(a)所示，在包括由上述方法形成的柵極電極41的圍堰34的面上，用等離子體CVD法等使柵極絕緣膜39成膜。這里，柵極絕緣膜39由氮化硅構成。然后，在柵極絕緣膜39上成膜活性層。接著，通過光刻處理和蝕刻處理，如圖8(a)所示，以規(guī)定形狀圖案形成，形成非晶質(zhì)硅膜46。
然后，在該非晶質(zhì)硅膜46上成膜接觸層47。接著，通過光刻處理和蝕刻處理，如圖8(a)所示，以規(guī)定形狀圖案形成。另外，通過改變原料氣體或等離子體條件，接觸層47形成n+型硅膜。
然后，如圖8(b)所示，用旋轉(zhuǎn)涂布法將圍堰材料涂布在包括接觸層47上的全面上。這里，由于作為構成圍堰的材料在形成后需要具備光透射性和疏液性，所以適宜使用丙烯酸樹脂、聚酰亞胺樹脂、烯樹脂、三聚氰胺樹脂等的高分子材料。具有無機骨架的聚硅氮烷以因其燒成工序中的耐熱性、透射率這一點而更被優(yōu)選使用。而且，為了使該圍堰材料具有疏液性而實施CF4等離子體處理等(使用具有氟成分氣體的等離子體處理)。另外，更優(yōu)選預先向圍堰原材料自體中填充疏液成分(氟基等)，代替這樣的處理。該情況下，可以省略CF4等離子體處理。
然后，形成成為1個像素間距的1/20～1/10的源極/漏極電極用圍堰34d。具體地說，首先，用光刻處理在與柵極絕緣膜39的上面涂布的圍堰形成材料的源極電極43相對應的位置上形成源極電極用形成區(qū)域43a，同樣在與漏極電極44對應的位置上形成漏極電極用形成區(qū)域44a。
另外，用于形成源極/漏極電極的功能液是含有水系溶劑(分散劑)的情況下，對于該源極/漏極電極用圍堰34d，可以使用與上述實施方式說明的具有第1圍堰層35和第2圍堰層36層疊結構的圍堰34同樣的方法形成。也就是說，對于形成源極·漏極電極的工序可以使用本發(fā)明的膜圖案的形成方法。
通過采用層疊對于功能液的接觸角是低于50°的第1圍堰層35和上述接觸角比第1圍堰層35大的第2圍堰層36的結構，可以使功能液良好地涂布擴展，形成均勻而且均質(zhì)的源極電極、漏極電極。特別是對于源極電極、漏極電極采用上述第2實施方式中說明的多種材料的層疊結構的情況下，由于層疊膜圖案時不必再進行圍堰的疏液處理，所以可以提高制造效率。
然后，將功能液L配置到由源極/漏極電極用圍堰34d形成的源極電極用形成區(qū)域43a及漏極電極用形成區(qū)域44a內(nèi)，形成源極電極43及漏極電極44。具體地說，首先，由液滴噴出裝置IJ將功能液L配置到源極布線用形成區(qū)域內(nèi)(省略圖示)。如圖7所示，源極電極用形成區(qū)域43a的寬度H5比源極布線用溝部的寬度H6狹窄地形成。因此，配置在源極布線用溝部的功能液L被設在源極布線中的節(jié)流部一次地攔住，由毛細管現(xiàn)象流入源極電極用形成區(qū)域43a內(nèi)。藉此，如圖8(c)所示，形成源極電極43。另外，將功能液噴出到漏極電極用形成區(qū)域內(nèi)，形成漏極電極44(未圖示)。
然后，如圖8(c)所示，形成源極電極43和漏極電極44后，除去源極/漏極電極用圍堰34d。而且，分別以殘留在接觸層47上的源極電極43和漏極電極44作為掩模，蝕刻在源極電極43和漏極電極44之間形成的接觸層47的n+型硅膜。通過這樣的蝕刻處理，除去在源極電極43和漏極電極44之間形成的接觸層47的n+型硅膜，露出在n+型硅膜的下層形成的非晶質(zhì)硅膜46的一部分。這樣，在源極電極43的下層形成由n+型硅構成的源極區(qū)域32，在漏極電極44的下層形成由n+型硅構成的漏極區(qū)域33。而且，在這些源極區(qū)域32和漏極區(qū)域33的下層形成由非晶質(zhì)硅構成的通道區(qū)域(非晶質(zhì)硅膜46)。
由以上說明的工序形成底柵型TFT30。
然后，如圖8(d)所示，用蒸鍍法、濺射法等在源極電極43、漏極電極44、源極區(qū)域32、漏極區(qū)域33及露出的硅層上成膜鈍化膜(保護膜)38。接著，通過光刻處理和蝕刻處理，除去形成后述的像素電極45的柵極絕緣膜39上的鈍化膜38。同時，為了使像素電極45和源極電極43電連接，在漏極電極44上的鈍化膜38上形成接觸孔49。
然后，如圖8(e)所示，在包括形成像素電極45的柵極絕緣膜39的區(qū)域內(nèi)涂布圍堰材料。這里，如上所述，圍堰材料含有丙烯酸樹脂、聚酰亞胺樹脂、聚硅氮烷等材料。接著，用等離子體處理等對該圍堰材料(像素電極用圍堰34e)的上面實施疏液處理。然后，用光刻處理形成區(qū)分形成像素電極45的區(qū)域的像素電極用圍堰34e。
另外，不言而喻，即使對于該像素電極用圍堰34e，也可以用本發(fā)明的膜圖案的形成方法形成所用的層疊結構的圍堰。
然后，用噴墨法、蒸鍍法等在由上述電極用圍堰34e區(qū)分的區(qū)域內(nèi)形成由ITO(Indium Tin Oxide銦錫氧化物)構成的像素電極45。另外，通過將像素電極45填充在上述的接觸孔49內(nèi)，可以確保像素電極45和漏極電極44的電連接。另外，在本實施方式中，對像素電極用圍堰34e的上面實施疏液處理而且對上述電極用溝部實施親液處理。因此，可以從像素電極用溝部不溢出而形成像素電極45。
由以上說明的工序可以形成圖7所示的本實施方式的像素。
(電光學裝置)以下，說明作為具備由使用上述圍堰結構的膜圖案的形成方法形成的像素(器件)的本發(fā)明的電光學裝置的一例的液晶顯示裝置。
圖9是表示對本發(fā)明的液晶顯示裝置，和各構成要素同時從對向基板側所看的平面圖。圖10是沿圖9的H-H′線的剖面圖。圖11是在液晶顯示裝置的圖像顯示區(qū)域內(nèi)矩陣狀形成的多個像素中的各種元件、布線等的等效電路圖，另外，在以下用于說明的各圖中，為了使各層和各構件在附圖中成為可辨認程度的大小，使各層和各構件的縮尺不同。
在圖9和圖10中，本實施方式的液晶顯示裝置(電光學裝置)100，其成對的TFT陣列基板10和對向基板20由作為光固化性的密封材料的密封材料52粘合，在由該密封材料52區(qū)分的區(qū)域內(nèi)封入并保持液晶50。
在密封材料52的形成區(qū)域的內(nèi)側區(qū)域，形成由遮光性材料構成的周邊分型面53。在密封材料52的外側區(qū)域，沿著TFT陣列基板10的一邊形成有數(shù)據(jù)線驅(qū)動電路201及安裝端子202，沿與該邊鄰接的兩邊，形成有掃描線驅(qū)動電路204。在TFT陣列基板10剩下的一邊上，設有用于連接設在圖像顯示區(qū)域兩側的掃描驅(qū)動電路204之間的多個布線205。另外，在對向基板20的角部的至少一個地方，配設有用于TFT陣列基板10和對向基板20間電導通的基板間導通材料206。
另外，也可以例如借助于各向異性導電膜使安裝驅(qū)動用LSI的TAB(Tape Automated Bonding)基板和在TFT陣列基板10的周邊部形成的端子群電及機械地連接，代替在TFT陣列基板10上形成數(shù)據(jù)線驅(qū)動電路201及掃描線驅(qū)動電路204。另外，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、C-TN法、VA方式、IPS方式的模式等的動作模式和標準白模式/標準黑模式的不同，以規(guī)定的方向配置相位差片、偏光片等，這里省略圖示。
另外，以液晶顯示裝置100作為彩色顯示用而構成的情況下，在對向基板20與TFT陣列基板10的后述的各像素電極對向的區(qū)域內(nèi)，與其保護膜同時形成例如紅(R)、綠(G)、藍(B)的濾色片。
在具有這樣結構的液晶顯示裝置100的圖像顯示區(qū)域中，如圖11所示，多個像素100a以矩陣狀構成，同時在這些各自的像素100a中，形成有像素開關用的TFT(開關元件)30，供給像素信號S1、S2、…、Sn的數(shù)據(jù)線6a電連接在TFT30的源極。寫入數(shù)據(jù)線6a的像素信號S1、S2、…、Sn既可以按照該順序以線順序供給，也可以對于鄰接的多個數(shù)據(jù)線6a彼此供給每一組。另外，在掃描線3a電連接在TFT30的柵極上，構成為以在規(guī)定的時間內(nèi)將掃描信號G1、G2、…、Gm按照該順序以線順序脈沖地施加到掃描線3a上。
像素電極19電連接在TFT30的漏極，通過使作為開關元件的TFT30只在一定期間呈接通狀態(tài)，可以在規(guī)定的時間內(nèi)將由數(shù)據(jù)線6a供給的像素信號S1、S2、…、Sn寫入各像素中。這樣，借助于像素電極19寫入液晶的規(guī)定電平的像素信號S1、S2、…、Sn在與圖10所示的對向基板20的對向電極121之間保持一定時間。另外，為了防止被保持的像素信號S1、S2、…、Sn泄漏極，與在像素電極19和對向電極121之間形成的液晶電容并列附加在存儲電容60。例如，像素電極19的電壓比，通過存儲電容60只保持使施加源極電壓的時間長3位數(shù)的時間。藉此，可以實現(xiàn)改善電荷的保持特性、對比度系數(shù)高的液晶顯示裝置。
圖12是具備由上述圍堰結構和圖案形成方法形成的像素的有機EL裝置的側面圖。以下，參照圖12說明有機EL裝置的概略構成。
在圖12中，有機EL裝置401是在由基板411、電路元件部421、像素電極431、圍堰部441、發(fā)光元件451、陰極461(對向電極)和密封基板471構成的有機EL元件402上，連接了撓性基板(圖示略)的布線和驅(qū)動IC(圖示略)的。電路元件部421在基板411上形成作為有源極元件的TFT30，多個像素電極431排列在電路元件部421上而構成。另外，構成TFT30的柵極布線61用上述的實施方式的布線圖案的形成方法形成。
在各像素電極431之間，圍堰部441形成為格子狀，在由圍堰部441產(chǎn)生的凹部開口444上形成有發(fā)光元件451。另外，發(fā)光元件451由形成紅色發(fā)光的元件和形成綠色發(fā)光的元件和形成藍色發(fā)光的元件構成，藉此，有機EL裝置401可以實現(xiàn)全色顯示。陰極461在圍堰部441及發(fā)光元件451的上部的全面上形成，在陰極461之上層疊有密封用基板471。
含有有機EL元件的有機EL裝置401的制造過程備有形成圍堰部441的圍堰部形成工序；用于恰當形成發(fā)光元件451的等離子體處理工序；形成發(fā)光元件451的發(fā)光元件形成工序；形成陰極461的對向電極形成工序；和在陰極461上層疊密封用基板471而密封的密封工序。
發(fā)光元件形成工序，通過形成凹部開口444、即通過在像素電極431上形成空穴注入層452及發(fā)光層453而形成發(fā)光元件451，備有空穴注入層形成工序和發(fā)光層形成工序。而且，空穴注入層形成工序具有將用于形成空穴注入層452的液狀體材料噴出到各像素電極431上的第1噴出工序；和使噴出的液狀體材料干燥而形成空穴注入層452的第1干燥工序。另外，發(fā)光層形成工序具有將用于形成發(fā)光層453的液狀體材料噴出到空穴注入層452上的第2噴出工序和使噴出的液狀體材料干燥而形成發(fā)光層453的第2干燥工序。另外，發(fā)光層453成為如前所述，由與紅、綠、藍3色對應的材料以便形成為3種，因此，上述的第2噴出工序由用于分別噴出3種材料的3個工序構成。
對于該發(fā)光元件形成工序，在空穴注入層形成工序的第1噴出工序和發(fā)光層形成工序的第2噴出工序中可以使用上述的液滴噴出裝置IJ。因此，即使是具有微細膜圖案的情況下，也可以得到均勻的膜圖案。
根據(jù)本發(fā)明的電光學裝置，由于具備具有高精度電特性等的器件，所以可以實現(xiàn)謀求質(zhì)量和性能提高的電光學裝置。
另外，作為本發(fā)明的電光學裝置，除了上述以外，也可以適用于PDP(等離子體顯示面板)或通過使電流平行地流到在基板上形成的小面積的薄膜的膜面內(nèi)、利用產(chǎn)生電子發(fā)射的現(xiàn)象的表面?zhèn)鲗碗娮影l(fā)射元件等中。
(電子儀器)以下說明本發(fā)明的電子儀器的具體例。
圖13是表示移動電話機一例的立體圖。在圖13中，600表示移動電話機主體，601表示具備上述實施方式的液晶顯示裝置的液晶顯示部。
由于圖13表示的電子儀器具備通過具有上述實施方式的圍堰結構的圖案形成方法形成的液晶顯示裝置，所以可以得到高的質(zhì)量或性能。
另外，本實施方式的電子儀器是具備液晶顯示裝置的電子儀器，但是也可以是具備有機電致發(fā)光顯示裝置、等離子體型顯示裝置等其它電光學裝置的電子儀器。
另外，除了上述的電子儀器以外，還可以適用于各種電子儀器。例如，可以適用于具備液晶投影儀、多媒體對應的個人計算機(PC)和工程·工作站(EWS)、尋呼機、文字處理機、電視、探測型或監(jiān)控直視型的視頻信號磁帶記錄器、電子記事本、臺式電子計算器、車輛導航裝置、POS終端、觸摸面板的裝置等的電子儀器。
以上，參照附圖同時說明了本發(fā)明優(yōu)選的實施方式的例，但是不言而喻，本發(fā)明不限定于這些例。在上述的例中所示的各構成構件的諸形狀或組合等僅是一例，在不偏離本發(fā)明主旨的范圍內(nèi)，可以根據(jù)設計要求等進行種種變更。
例如，在上述實施方式中，通過光刻處理和蝕刻處理形成了希望圖案的圍堰結構。與此相對，也可以通過用激光進行圖案形成，形成希望的圖案來代替上述形成方法。
另外，第1圖案形成區(qū)域55的面積比功能液彈落直徑顯著大的情況下，不一定把圍堰34疏液化。此時，即使不實施疏液化處理，功能液也能夠在圖案形成區(qū)域內(nèi)恰當?shù)貪駶檾U展。
另外，上述本實施方式的膜圖案的形成方法，可以適用于圖14或圖15所示的有源矩陣基板的制造時。具體地說，圖14是表示具備共平面結構的晶體管的有源矩陣基板的一例的剖面模式圖，在基板48上形成半導體層46，在半導體層46上借助于柵極絕緣膜39形成有柵極電極41。柵極電極41由圍堰34圍住而形成圖案，該圍堰34還作為層間絕緣層發(fā)揮功能。而且，在圍堰34和柵極絕緣膜39上形成接觸孔，借助于該接觸孔形成有與半導體層46的源極區(qū)域連接的源極電極43、和與半導體層46的漏極區(qū)域連接的漏極電極44。另外，像素電極與漏極電極44連接。
另一方面，圖15是表示具備交錯結構的晶體管的有源矩陣基板的一例的剖面模式圖，在基板48上形成源極電極43和漏極電極44，在該源極電極43和漏極電極44上形成有半導體層46。另外，在半導體層46上借助于柵極絕緣膜39形成有柵極電極41。柵極電極41由圍堰34圍住而形成圖案，該圍堰34還作為層間絕緣層發(fā)揮功能。另外，像素電極與漏極電極44連接。
在制造以上那樣的有源矩陣基板時，可以使用上述的膜圖案的形成方法?？偠灾缭谟蓢?4圍住的區(qū)域內(nèi)形成柵極電極41時，只要采用本發(fā)明的上述膜圖案的形成方法，就可以形成可靠性高的柵極電極。另外，該膜圖案的形成方法不限定于柵極電極的形成工序，例如也可以在源極電極和漏極電極甚至于像素電極的形成工序中采用。
權利要求
1.一種膜圖案的形成方法，將含有H2O的功能液配置在由設在基板上的圍堰區(qū)分的圖案形成區(qū)域形成膜圖案，該形成方法具有在基板上配置第1圍堰形成材料，形成第1圍堰層的工序；在上述第1圍堰層上配置第2圍堰形成材料，形成第2圍堰層的工序；通過對上述第1圍堰層及第2圍堰層圖案形成，形成圍堰的工序，所述圍堰具有由第1圖案形成區(qū)域、和與該第1圖案形成區(qū)域連續(xù)而且寬度比該第1圖案形成區(qū)域?qū)挼牡?圖案形成區(qū)域構成的圖案形成區(qū)域；設置上述圍堰，其中面對上述圖案形成區(qū)域的上述第1圍堰層的側壁對上述功能液的接觸角低于50°，上述第2圍堰層的對于上述功能液的接觸角比上述第1圍堰層的接觸角大的角度。
2.根據(jù)權利要求1所述的膜圖案的形成方法，其中，將上述圖案形成區(qū)域的底面部中的對上述功能液的接觸角設為上述第1圍堰層側壁的接觸角以下的角度。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的膜圖案的形成方法，其中，將上述第2圍堰層的對上述功能液的接觸角設為50°以上。
4.根據(jù)權利要求1～3的任一項所述的膜圖案的形成方法，其中，上述第1圍堰形成材料是以碳鍵或硅氧烷鍵作為主鏈，在側鏈上具有選自-H、-OH、-(CH2CH2O)nH、-COOH、-COOK、-COONa、-CONH2、-SO3H、-SO3Na、-SO3K、-OSO3H、-OSO3Na、-OSO3K、-PO3H2、-PO3Na2、-PO3K2、-NO2、-NH2、-NH3Cl、NH3Br、≡HNCl、≡NHBr中的1種以上的材料。
5.根據(jù)權利要求4所述的膜圖案的形成方法，其中，上述第1圍堰材料是在側鏈的一部分上具有烷基、鏈烯基或者芳基的材料。
6.根據(jù)權利要求1～5的任一項所述的膜圖案的形成方法，其中，上述第2圍堰形成材料是以碳鍵或者硅氧烷鍵作為主鏈、在側鏈上具有烷基、鏈烯基或者芳基的材料。
7.根據(jù)權利要求1～6的任一項所述的膜圖案的形成方法，其中，比上述第1圍堰層薄地形成上述第2圍堰層。
8.根據(jù)權利要求1～7的任一項所述的膜圖案的形成方法，具有在上述圖案形成區(qū)域配置第1功能液的工序；干燥上述第1圖案形成區(qū)域內(nèi)的第1功能液而形成第1干燥膜的工序；和在上述第1干燥膜上配置第2功能液的工序；其中，使干燥上述第1功能液而形成的第1干燥膜的膜厚，比上述第1圍堰層的厚度薄地形成。
9.根據(jù)權利要求1～8的任一項所述的膜圖案的形成方法，其中，具有在上述圖案形成區(qū)域配置功能液的工序；干燥上述圖案形成區(qū)域內(nèi)的功能液而形成干燥膜的工序；和將上述圍堰和上述干燥膜一起燒成的工序。
10.根據(jù)權利要求9所述的膜圖案的形成方法，其中，在上述膜圖案形成區(qū)域內(nèi)層疊形成多層干燥膜后，將該干燥膜和上述圍堰一起燒成。
11.一種器件，其中，具有用權利要求1～10的任一項所述的形成方法在基板上形成的圍堰、由該圍堰圍住的圖案形成區(qū)域、和在該圖案形成區(qū)域形成的膜圖案。
12.根據(jù)權利要求11所述的器件，其中，將在上述第2圖案形成區(qū)域內(nèi)形成的膜圖案作為柵極布線而具備，將在上述第1圖案形成區(qū)域內(nèi)形成的膜圖案作為柵極電極而具備。
13.根據(jù)權利要求11所述的器件，其中，將在上述第2圖案形成區(qū)域內(nèi)形成的膜圖案作為源極布線而具備，將在上述第1圖案形成區(qū)域內(nèi)形成的膜圖案作為源極電極而具備。
14.一種電光學裝置，其中，具備權利要求11～13的任一項所述的器件。
15.一種電子儀器，其中，具備權利要求14所述的電光學裝置。
16.一種有源矩陣基板的制造方法，該制造方法具有在基板上形成柵極布線的第1工序；在上述柵極布線上形成柵極絕緣膜的第2工序；隔著上述柵極絕緣膜層疊半導體層的第3工序；在上述柵極絕緣膜之上形成源極電極和漏極電極的第4工序；在上述源極電極和上述漏極電極上配置絕緣材料的第5工序；和在配置了上述絕緣材料的上面形成像素電極的第6工序；其中，在上述第1工序和上述第4工序和上述第6工序的至少一個工序中，使用權利要求1～10的任一項所述的膜圖案的形成方法。
17.一種有源矩陣基板的制造方法，該制造方法具有在基板上形成源極電極和漏極電極的第1工序；在上述源極電極和漏極電極之上形成半導體層的第2工序；隔著柵極絕緣膜在上述半導體層之上形成柵極電極的第3工序；和形成與上述漏極電極連接的像素電極的第4工序；其中，在上述第1工序和上述第3工序和上述第4工序的至少一個工序中，使用權利要求1～10的任一項所述的膜圖案的形成方法。
18.一種有源矩陣基板的制造方法，該制造方法具有在基板上形成半導體層的第1工序；隔著柵極絕緣膜在上述半導體層上形成柵極電極的第2工序；形成借助于在上述柵極絕緣膜上形成的接觸孔，與上述半導體層的源極區(qū)域連接的源極電極、和與上述半導體層的漏極區(qū)域連接的漏極電極的第3工序；和形成與上述漏極電極連接的像素電極的第4工序；其中，在上述第2工序和上述第3工序和上述第4工序的至少一個工序中，使用權利要求1～10的任一項所述的膜圖案的形成方法。
全文摘要
本發(fā)明提供將功能液配置在具有寬度不同的幾個區(qū)域的圖案形成區(qū)域內(nèi)的情況下，形成的膜圖案之間的膜厚沒有差別的膜圖案的形成方法。本發(fā)明的膜圖案的形成方法的特征在于，具有在基板18上層疊形成第1圍堰層35和第2圍堰層36的工序；通過將上述第1圍堰層35及第2圍堰層36圖案形成，形成圍堰34的工序，所述圍堰具有由第1圖案形成區(qū)域55、和與該第1圖案形成區(qū)域55連續(xù)而且寬度比該第1圖案形成區(qū)域55寬的第2圖案形成區(qū)域56構成的圖案形成區(qū)域13；設置上述圍堰34，其中面對上述圖案形成區(qū)域13的上述第1圍堰層35的側壁35s的接觸角對于含有水的功能液是低于50°、上述第2圍堰層36的接觸角是比上述第1圍堰層35的接觸角大的角度。
文檔編號H05K1/02GK1909207SQ20061010565
公開日2007年2月7日 申請日期2006年7月18日 優(yōu)先權日2005年7月20日
發(fā)明者平井利充, 守屋克之 申請人:精工愛普生株式會社