專利名稱：器件及其制造方法、具有該器件的電子儀器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在基板上形成底層要素，再在其上形成功能性膜的器件和及其制造方法、電子儀器。
背景技術(shù)：
近年，在移動電話、便攜式個人電腦等電子儀器中廣泛使用了液晶顯示裝置等顯示器件。
作為在這樣的顯示器件中使用的濾色器基板，以往知道例如圖11所示的構(gòu)造的基板。在圖11中，符號201是基板，在該基板201上，把構(gòu)成濾色器的R(紅)、G(綠)、B(藍)的各顏色像素202R、202G、202B形成規(guī)定的排列，例如帶排列、馬賽克排列、三角排列等，在其上形成保護膜203。
這里，之所以在顏色像素202R、202G、202B上形成保護膜(保護膜)203是為了使保護膜203發(fā)揮以下的功能。
第一，通過形成保護膜203，使濾色器基板的表面平坦化，防止在該濾色器基板的表面形成電極的斷線。
第二，通過防止斷線，使電極的薄膜化、低電阻化成為可能，由此，提高像素間的對比度比。
第三，在保護膜203的形成后接著進行的步驟中，防止對濾色器基板內(nèi)的像素(顏色像素202R、202G、202B)帶來損傷，起到了保護作用。
第四，在液晶顯示裝置中使用了濾色器基板的情況下，在單元間隔內(nèi)密封了液晶后，防止雜質(zhì)從濾色器基板擴散到液晶中。
以往，通過在基板201上的由黑矩陣204劃分的規(guī)定的區(qū)域中形成了R(紅色)、G(綠色)、B(藍色)或C(藍綠色)、M(洋紅色)、Y(黃色)等多種顏色像素202R、202G、202B后，并且在黑矩陣204和顏色像素202R、202G、202B的整個表面上，通過旋轉(zhuǎn)鍍膜法等把抗蝕劑等液態(tài)透明樹脂涂敷為均一的厚度，就形成了具有這樣的功能的保護膜203。
此外，采用了在形成這樣的保護層203之間，作為顏色像素202R、202G、202B的形成方法，使用光刻法，對為各色制膜的顏色像素材料構(gòu)圖的方法。
可是，這樣使用光刻法進行構(gòu)圖，形成各顏色像素時，因為步驟復(fù)雜，或消耗了大量的各顏色像素材料和抗蝕劑等，所以存在成本升高的問題。
因此，為了解決這些問題，提出了通過液滴噴出法(噴墨法)，把濾波材料(顏色像素材料)等噴出為點狀，把顏色像素等構(gòu)成要素排列、形成為點狀。
即如圖12(a)所示，首先，在基板2上形成規(guī)定的高度的劃分材料6。關(guān)于該劃分材料6，對于由液滴噴出法噴出的液態(tài)濾波材料5，由具有斥液性的樹脂材料形成?；蛘?，形成后，為了發(fā)揮斥液性，在其表面形成斥液膜。這樣，劃分材料6對于濾波材料5具有斥液性，所以如圖12(b)所示，通過在彼此相鄰的濾波材料5之間存在劃分材料6，不會混合，而分別獨立形成顏色像素。
這樣，如圖12(c)所示，能通過液滴噴出法形成由顏色像素3(3R、3G、3B)構(gòu)成的濾色器。此外，如上所述，如圖12(d)所示，通過在這些顏色像素3(3R、3G、3B)上形成保護膜4，能制作濾色器基板。
可是，在圖12所示的方法中，劃分材料6具有斥液性，所以即使對于涂敷在其上的保護膜4的液態(tài)材料，也發(fā)揮斥液性，作為結(jié)果，在劃分材料6的表面上引起液態(tài)材料的涂敷不均勻。這樣，在保護膜4上發(fā)生膜厚不均勻，所以所述的保護膜的四個功能不能充分發(fā)揮，因此，在使用了它的液晶顯示裝置等器件中，發(fā)生顯示質(zhì)量下降等問題。
此外，在這樣的保護膜(保護膜)以外，在形成在基板上的各種底層要素上設(shè)置的膜或?qū)永缙教够せ驅(qū)娱g絕緣膜、液晶顯示裝置中使用的定向膜等都發(fā)揮要求的功能，并且不會被底層要素引起的凹凸影響，希望是平坦、均勻的膜(層)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明鑒于所述事實，其目的在于對于形成在底層要素上的功能性膜，使其平坦、厚度均勻，由此，提供可提高功能性膜的功能的器件及其制造方法、電子儀器。
為了實現(xiàn)所述目的，在本發(fā)明的器件中，在基板上形成了底層要素的基體的所述底層要素上，形成了功能性膜，其特征在于在所述底層要素上設(shè)置對用于形成所述功能性膜的液態(tài)形成材料具有親液性的親液膜，在該親液膜上設(shè)置有功能性膜。
親液膜設(shè)置在底層要素上，成為在該親液膜上設(shè)置了功能性膜的結(jié)構(gòu)，所以當(dāng)在親液膜上涂敷了用于形成功能性膜的液態(tài)形成材料時，通過該液態(tài)形成材料對于親液膜，浸濕性良好，在該親液膜上良好地擴散，由此進行平坦化，并且由于均勻擴散，膜厚均勻化。因此，根據(jù)該器件，通過功能性膜形成平坦、均勻的厚度，功能性膜的功能特性變?yōu)榱己谩?br> 此外，在所述器件中，希望所述親液膜是由親液膜形成材料在大氣壓下或減壓下通過等離子體處理而形成的。
這樣，親液膜對于用于形成功能性膜的液態(tài)形成材料具有更良好的親液性，所以功能性膜的平坦化、膜厚均勻化變得顯著，因此，功能性膜的功能特性進一步提高。
此外，在所述器件中，所述親液膜希望是由親液膜形成材料在大氣壓下或減壓下通過接受了電磁波的照射而形成的。此外，這時，所述電磁波希望是紫外線。
這樣，用于親液膜的形成的電磁照射裝置比等離子體裝置簡易、便宜，因此，能降低制造成本。特別是當(dāng)使用了紫外線作為電磁波時，該照射裝置變?yōu)楦阋?，所以制造成本進一步降低。
在本發(fā)明的器件的制造方法中，該器件在基板上形成了底層要素的基體的所述底層要素上，形成了功能性膜，其特征在于在所述底層要素上形成對用于形成所述功能性膜的液態(tài)形成材料具有親液性的親液膜；在該親液膜上設(shè)置所述功能性膜。
根據(jù)該器件的制造方法，在底層要素上形成親液膜，在該親液膜上設(shè)置功能性膜，所以在親液膜上涂敷了用于形成功能性膜的液態(tài)形成材料時，該液態(tài)形成材料對于親液膜，浸濕性好，所以該液態(tài)形成材料能在親液膜良好地擴展，由此，能使功能性膜平坦化，并且能均勻擴散，使其膜厚均勻化。因此，能把功能性膜形成平坦、均勻的厚度，能使功能性膜的功能特性良好，由此，能提高制品的良品率，并且能縮短制膜時間。
此外，在所述制造方法中，希望通過在大氣壓下或減壓下對親液膜形成材料進行等離子體處理，形成所述親液膜。
這樣，親液膜變?yōu)閷τ谟糜谛纬晒δ苄阅さ囊簯B(tài)形成材料具有更良好的親液性，所以功能性膜的平坦化、膜厚均勻化變得顯著，因此，能進一步提高功能性膜的功能特性。
此外，在所述制造方法中，希望通過在大氣壓下或減壓下對親液膜形成材料照射電磁波，形成所述親液膜。此外，這時，希望所述電磁波是紫外線。
這樣，用于親液膜的形成的電磁照射裝置比等離子體裝置簡易、便宜，因此，能降低制造成本。特別是當(dāng)使用了紫外線作為電磁波時，該照射裝置變?yōu)楦阋?，所以制造成本進一步降低。
在本發(fā)明的電子儀器中，具有所述器件。
根據(jù)該電子儀器，通過具有功能性膜的功能特性良好的器件，顯示特性等各種功能變?yōu)榱己谩?br>

圖1是表示把本發(fā)明的器件應(yīng)用于液晶顯示裝置中的一例的側(cè)剖視圖。
圖2是表示親液膜形成裝置的一例的概念圖。
圖3是表示作為電磁波處理裝置的一例的概念圖。
圖4是表示大氣壓等離子體裝置的概略結(jié)構(gòu)的圖，(a)是側(cè)剖視圖，(b)是(a)的A-A線剖視圖。
圖5是表示把本發(fā)明的器件應(yīng)用于顯示器中的一例的平面模式圖。
圖6是表示把本發(fā)明的器件應(yīng)用于顯示器中的一例的圖，(a)是顯示器的平面圖，(b)是(a)的AB線剖視圖。
圖7是圖5、圖6所示的顯示器的主要部分側(cè)剖視圖。
圖8是表示具有本實施例的光學(xué)器件的電子儀器的一例的圖。
圖9是表示具有本實施例的光學(xué)器件的電子儀器的一例的圖。
圖10是表示具有本實施例的光學(xué)器件的電子儀器的一例的圖。
圖11是表示以往的濾色器基板的一例的主要部分側(cè)剖視圖。
圖12(a)～(d)是用于按步驟順序說明濾色器基板的制造方法一例的主要部分側(cè)剖視圖。
具體實施例方式
以下，詳細說明本發(fā)明。
在本實施例中，以作為具有覆蓋濾色器的保護膜或定向膜的顯示器件的液晶顯示裝置為例，說明本發(fā)明的器件。
圖1是作為顯示器件的液晶顯示裝置，在圖1中，符號20是半透射反射型的彩色液晶顯示裝置。此外，在以下的附圖中，為了容易觀察附圖，適當(dāng)使各構(gòu)成要素的膜厚或尺寸的比率等不同。
該液晶顯示裝置20具有液晶單元21和背光22(照明裝置)。液晶單元21與下基板23、上基板24對向配置，在上基板24和下基板23之間，夾持了由把相位差設(shè)定為λ/2的向列型液晶等構(gòu)成的液晶層26。在液晶單元21的后面一側(cè)(下基板23的外面一側(cè))配置有背光22，背光22具有由LED(發(fā)光二極管)等構(gòu)成的光源27、導(dǎo)光板28、反射板29等。
在由玻璃等透光性材料構(gòu)成的下基板23的內(nèi)表面一側(cè)形成半透射反射層33。下基板23由玻璃等透光性基板構(gòu)成，半透射反射層33使具有規(guī)定的旋轉(zhuǎn)方向的圓偏振光中的一部分反射，使一部分透射。
在下基板23的半透射反射層33的上方，由ITO等透明導(dǎo)電膜構(gòu)成的下部電極37形成條紋狀，在其上隔著親液膜形成由聚酰亞胺等樹脂構(gòu)成的定向膜38(使液晶層26的液晶分子定向的定向膜)。親液膜15是為了使功能膜即定向膜38對于成為底層要素的下部電極37變?yōu)槠教共⑶揖鶆蚨O(shè)置的，由對于用于形成定向膜38的液態(tài)形成材料，具有親液性的材料、聚乙烯膜等碳氫類聚合膜形成。
而在上基板24的內(nèi)面?zhèn)?，在由劃分材?劃分的區(qū)域內(nèi)分別設(shè)置有包含R、G、B等不同顏色的顏料的顏色像素34r、34g、34b，由此，形成濾色器層35。此外，劃分材料6如上所述，由對于濾色器層35具有斥液性的樹脂材料等形成，或者形成后，為了發(fā)揮斥液性，在其表面形成斥液膜。
在這些劃分材料6和濾色器層35(顏色像素34r、34g、34b)上隔著親液膜16形成保護膜(保護層)36。親液膜16是與所述親液膜15同樣的目的形成的，用于對于成為底層要素的劃分材料6和濾色器層35使功能膜即保護膜36變?yōu)槠教共⑶揖鶆蚨O(shè)置的。此外，該親液膜也由對于用于形成保護膜36的液態(tài)形成材料具有親液性的材料例如聚乙烯膜等碳氫類聚合膜形成。
在保護膜36的內(nèi)面?zhèn)?，由ITO等透明導(dǎo)電膜構(gòu)成的上部電極39形成條紋狀，在其上隔著親液膜17形成由聚酰亞胺等樹脂構(gòu)成的定向膜40(使液晶層26的液晶分子定向的定向膜)。親液膜17與所述親液膜15同樣，是用于對于成為底層要素的上部電極39使功能膜即定向膜40平坦并且均勻而設(shè)置的，由聚乙烯膜等碳氫類聚合膜形成。
此外，在由下部電極37、上部電極39構(gòu)成的電極結(jié)構(gòu)中，采用使用了薄膜晶體管(TFT)、薄膜二極管(TFD)等開關(guān)元件的有源矩陣方式、無源矩陣方式中的任意一種。
在上基板24的外面?zhèn)?，從基板一?cè)按順序設(shè)置有上相位差板42、上偏光板43(由雙方構(gòu)成上基板一側(cè)圓偏振光入射部件)。而在下基板的外面?zhèn)葟幕逡粋?cè)按順序設(shè)置有下1/4波長板(下相位差板)44和下偏光板45(由雙方構(gòu)成基板一側(cè)圓偏振光入射部件)。這些相位差板42、44和偏光板43、45用于對于液晶26具有規(guī)定的旋轉(zhuǎn)方向的圓偏振光入射?？墒?，當(dāng)想使設(shè)置在上基板24一側(cè)的相位差板具有顏色補償?shù)墓δ軙r，并不一定要1/4波長板，可以選擇具有任意相差的相位差板。
作為由這樣的結(jié)構(gòu)構(gòu)成的液晶顯示裝置20的制造方法，說明親液膜15(16、17)和配置在其上的功能膜(保護膜36、定向膜38、40)的形成。
圖2是表示親液膜形成裝置的一例的概念圖，該親液膜形成裝置把包含正癸烷的氦(He)氣在大氣壓下(或減壓下)等離子體化，通過向基體S照射該等離子體，在基板S的表面形成親液膜。這里，基體S是指在基板23(24)上形成了濾色器層35或電極(下部電極37、上部電極39)等的狀態(tài)。
在該親液膜形成裝置中，把氦氣以流量100[sccm]導(dǎo)入貯存在容器52中的正癸烷溶液中，發(fā)泡。通過該發(fā)泡，包含正癸烷的氦氣從容器52輸送給第一電極54。此外，向該第一電極54，以流量10[slm]提供氦氣33。
從高頻電源56向第一電極54外加頻率13.56[MHz]的高頻電壓。這里，從高頻電源56向第一電極54供給的電力例如為400[W]。在與第一電極34的位置配置作為第二電極起作用的臺58。
臺58安放固定被處理物的基體S，一邊與第一電極54的下端保持規(guī)定的間隔，一邊能在水平方向移動。安放在第一電極54和臺(第二電極)58上的基體S的間隔(gap)例如為1[mm]。臺38的移動速度即基體S的輸送速度例如為0.46[mm/sec]。
根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，導(dǎo)入第一電極34中的氦氣5中的正癸烷蒸汽在外加了高頻電壓的該電極54和臺(第二電極)58之間生成的等離子體57中，以高活性狀態(tài)被激勵，發(fā)生聚合反應(yīng)。這樣，通過聚合反應(yīng)，變?yōu)榫垡蚁┑忍細漕惥酆夏?，在基體S的上表面，膜化為覆蓋了底層要素的狀態(tài)，變?yōu)橛H液膜15(16、17)。此外，基體S與臺58一起在水平方向移動，所以在基體S的上表面全體形成親液膜15(16、17)。
這里，關(guān)于這樣的親液膜15(16、17)的膜厚，只使功能發(fā)揮親液性就可以了，沒必要特別厚，例如可以形成1nm～100nm左右的膜厚。
這樣，如果形成了親液膜15(16、17)，則在親液膜15(16、17)上形成功能性膜即保護膜36或定向膜38(40)。關(guān)于保護膜36，作為形成材料，例如使用把從丙烯酸類樹脂或環(huán)氧樹脂、亞胺樹脂、氟類樹脂等選擇的樹脂溶解于乙二醇等溶劑或分散于分散劑中的液態(tài)材料，把它通過旋轉(zhuǎn)鍍膜或液滴噴出法、帽涂敷等，然后進行干燥、燒結(jié)，形成。關(guān)于定向膜38(40)，作為其形成材料，使用把聚酰亞胺樹脂溶解于溶劑或分散到分散劑中的液態(tài)材料，把它通過旋轉(zhuǎn)鍍膜或液滴噴出法、帽涂敷等，然后進行干燥、燒結(jié)，形成。
這樣，在底層要素上形成親液膜15(16、17)，再在其上形成保護膜36或定向膜38(40)作為功能性膜，則在親液膜15(16、17)上涂敷了功能性膜的形成材料時，該形成材料對于親液膜15(16、17)，浸濕性好，所以該形成材料在親液膜15(16、17)上良好地擴散，由此，不太受底層要素引起的凹凸的影響，該形成材料能充分良好地平坦化。此外，浸濕性良好地擴散，所以如果底層面是相同的水平，則形成相同的膜厚即均勻的膜厚。
因此，通過在劃分材料6和濾色器層35上隔著親液膜16設(shè)置保護膜36，該保護膜36不受底層要素的劃分材料6和濾色器層35的凹凸的影響，此外，由于劃分材料6即使發(fā)揮斥液性，也在其上覆蓋親液膜16，不受劃分材料6的斥液性的影響，充分平坦化，由此，防止形成在保護膜36上的上部電極39的斷線等，良好地發(fā)揮所作為所述保護膜的4個功能。
此外，通過在條紋狀的電極37(39)上隔著親液膜15(17)設(shè)置定向膜38(40)，該定向膜38(40)不受底層要素的電極37(39)有無的引起的凹凸或材料的不同引起的影響，充分平坦化，由此，定向膜38(40)的摩擦處理變得容易，并且該處理均勻化，對于液晶的特性均勻化，能提高顯示特性。
因此，通過隔著親液膜15(16、17)形成了作為功能性膜的定向膜38(40)，所述液晶顯示裝置20能使保護膜36或定向膜38(40)的功能特性良好，由此，能提高制品的合格品率，并且能謀求制膜時間的縮短。
此外，在所述例子中，在親液膜15(16、17)的形成中使用了圖2所示的親液膜形成裝置，但是本發(fā)明并不局限于此，能在親液膜的形成中使用例如電磁波照射裝置。圖3是表示作為電磁波處理裝置的紫外線照射裝置的圖，圖3中，符號150是紫外線照射裝置。
該紫外線照射裝置150具有局部排氣罩151、配置在該局部排氣罩151內(nèi)的上方的燈室152、配置在燈室152內(nèi)的UV光源153、配置在燈室152的底面上的合成石英(石英玻璃)154。這里，作為UV光源153，例如使用照射的紫外線的波長為172[nm]的氙(Xe)燈。此外，在燈室152內(nèi)，從氮源通過流量劑156供給氮，此外，從該燈室152內(nèi)進行洗滌排氣。
此外，在局部排氣罩151內(nèi)，在合成石英154的下方配置有支架155。支架157形成箱狀，在該上部開口部可裝卸地安裝了合成石英(石英玻璃)158。根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，在該支架157的內(nèi)部變?yōu)榭沙鋈氲厝菁{基體S，此外，在容納了基體S的狀態(tài)下，密封上部開口部。
此外，在所述紫外線照射裝置150上連接著氣氛生成裝置160。該氣氛生成裝置160通過主管道連接在紫外線照射裝置150的支架157上，向支架157內(nèi)供給氣氛形成氣體。該氣氛生成裝置160包括由氣體瓶構(gòu)成的氮供給源162、加入了親液膜形成材料的容器163、大氣壓等離子體裝置164。氮供給源162通過管道165連接在所述主管道161上，并且通過所述分支管166連接在所述容器163上。
容器163貯存了例如正癸烷作為親液膜形成材料，在其內(nèi)部所述分支管166延伸配置到正癸烷的液面之下。根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，由所述分支管166供給的氮在正癸烷的液體中發(fā)泡。此外，作為親液膜形成材料，除了正癸烷等直鏈狀的飽和碳化氫以外，還能使用酯類或乙醇類、酮類、胺類、具有硝基的有機化合物等各種材料。此外，在該容器163中連接著管道167，該管道167分支，一方連接在所述大氣壓等離子體裝置164上，另一方連接在所述主管道161上。
大氣壓等離子體裝置164如圖4(a)所示，具有高頻電源170和夾著絕緣體171的一對高頻電極172、172，如圖4(b)所示，在高頻電極172、172之間，具有沿著從容器供給的氣體(親液膜形成材料)的流動方向劃分的多個反應(yīng)室173…。根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，大氣壓等離子體裝置164在高頻電極172、172間即反應(yīng)室173…內(nèi)生成等離子體，由此，把通過這些反應(yīng)室173…內(nèi)的氣體(親液膜形成材料)激勵成高活性狀態(tài)。
此外，該大氣壓等離子體裝置164的氣體出口一側(cè)連接在主管道161上。此外，在所述主管道161、管道165、分支管166、管道167上設(shè)置有調(diào)整流過各管中的氣體流量的流量調(diào)整閥174。
通過這樣的大氣壓等離子體裝置164，當(dāng)在基體S的底層要素上形成親液膜15(16、17)時，首先通過氣氛生成裝置160把設(shè)置了基體S的支架157內(nèi)的氣氛改變?yōu)橛H液膜形成氣氛。
為了通過氣氛生成裝置160制造出親液膜形成氣氛，調(diào)整氣氛生成裝置160的各流量調(diào)整閥，用來自氣體供給源162的氮使容器163內(nèi)的親液膜形成材料(正癸烷)發(fā)泡，把含有該親液膜形成材料的蒸汽例如以50sccm的流量導(dǎo)入大氣壓等離子體裝置164中。然后，在該大氣壓等離子體裝置164內(nèi)把氮中的親液膜形成材料激勵為高活性狀態(tài)，在該狀態(tài)下，把含有該親液膜形成材料的氮導(dǎo)入支架157內(nèi)。這里，作為基于大氣壓等離子體裝置164的等離子體生成條件，例如，基于高頻電源170的放電功率為50W，頻率為23kHz。
這樣，如果使支架157內(nèi)的氣氛為親液膜形成氣氛，為親液膜形成材料激勵為高活性狀態(tài)的氣氛，就從UV光源153照射紫外線。這樣，紫外線通過親液膜形成氣氛，處于激勵為該氣氛中的高活性狀態(tài)的親液膜形成材料接受該能量，聚合，例如變?yōu)榫垡蚁?，在基體S上形成親液膜15(16、17)。以規(guī)定的時間進行這樣的親液膜15(16、17)的形成，如果形成了必要厚度的親液膜15(16、17)，就停止含有親液膜形成材料蒸汽的氮的導(dǎo)入，并且也停止紫外線的照射。
這樣，如果通過紫外線照射裝置150形成親液膜15(16、17)，則與等離子體裝置等相比，紫外線照射裝置150變得簡單、便宜，所以能降低裝置成本，減少制造成本。此外，處理母基板那樣的大型基板時，在等離子體裝置中，裝置成本高，所以大型化是困難的，因此難以對應(yīng)，但是電磁波照射裝置，特別是紫外線照射裝置150的結(jié)構(gòu)建議，所以大型化容易，因此，向大型基板的對應(yīng)是容易的，能提高生產(chǎn)性。
此外，在所述例子中，使用了紫外線照射裝置150作為電磁波照射裝置，但是本發(fā)明并不局限于此，能使用各種裝置，例如，能使用具有照射激光的激光光源的激光裝置、或者照射電子束的電子束裝置作為電磁波照射裝置使用。
當(dāng)使用了這樣的激光裝置或電子束裝置時，通過調(diào)整激光光線或電子束的照射能量，親液膜的形成材料能與種類或狀態(tài)對應(yīng)，形成各種親液膜。
此外，在所述氣氛生成裝置160中，為了把親液膜的形成材料激勵為高活性狀態(tài)，設(shè)置有大氣壓等離子體裝置164，但是在本發(fā)明中，并不一定要設(shè)置大氣壓等離子體裝置164，當(dāng)然也可以使用減壓等離子體裝置，此外，如果是能把親液膜的形成材料激勵為高活性狀態(tài)的裝置，就能使用任意的裝置。
此外，在所述例子中，列舉了液晶顯示裝置作為本發(fā)明的器件，形成保護膜和定向膜作為功能性膜，但是本發(fā)明并不局限于此，當(dāng)在各種器件，例如有機EL裝置或電泳裝置、等離子體顯示器裝置、由具有電阻、電容器、晶體管、二極管、半導(dǎo)體激光器等各種光學(xué)元件或半導(dǎo)體元件構(gòu)成的器件中形成功能性膜時，也能應(yīng)用。或者，例如向半導(dǎo)體基板的規(guī)定的地方，通過噴墨法噴出布線材料(包含金屬微粒的液體)，形成金屬布線時，也能應(yīng)用。
圖5、圖6表示在由有機EL裝置形成的有源矩陣型的顯示器中應(yīng)用了本發(fā)明的器件時的一個例子，在這些圖中，符號1是顯示器。
圖5表示本例的顯示器1的布線構(gòu)造的平面模式圖，圖6表示本例的顯示器1的平面模式圖和剖面模式圖。
如圖5所示，本例的顯示器1具有分別配置了多條掃描線101、在與掃描線101交叉的方向延伸的多條信號線102、在信號線102上并列延伸的多條電源線103的結(jié)構(gòu)，并且在掃描線101和信號線102的各交點附近設(shè)置有像素區(qū)域A。
在信號線102上連接著具有移位寄存器、電平移動器、視頻線和模擬開關(guān)的數(shù)據(jù)側(cè)驅(qū)動電路104。此外，在掃描線101上連接著具有移位寄存器和電平移動器的掃描線側(cè)驅(qū)動電路105。
在各像素區(qū)域A中設(shè)置有通過掃描線101向柵電極供給掃描信號的第一薄膜晶體管122、保持通過該第一薄膜晶體管122從信號線102共有的像素信號的保持電容cap、把由該保持電容cap保持的像素信號提供給第二薄膜晶體管123、當(dāng)通過該第二薄膜晶體管123電連接在電源線103上時，從該電源線103，驅(qū)動電流流入的像素電極(電極)111；夾入該像素電極111和陰極(對置電極)12之間的發(fā)光部110。通過這些像素電極111、對置電極12、發(fā)光部110，構(gòu)成本發(fā)明的發(fā)光元件。
根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，如果驅(qū)動掃描線101，第一薄膜晶體管122變?yōu)閷?dǎo)通，則這時的信號線102的電位保持在保持電容器cap中，按照該保持電容器cap的狀態(tài)，決定第二薄膜晶體管123的導(dǎo)通和斷開狀態(tài)。而且，通過第二薄膜晶體管123，電流從電源線103流向像素電極111，通過發(fā)光部110，電流流向陰極。發(fā)光部110按照流過它的電流量發(fā)光。
如圖6(a)和6(b)所示，本例的顯示器1具有由玻璃等構(gòu)成的透明的基板2、配置為矩陣狀的發(fā)光元件(有機EL元件)、密封基板。形成在基板2上的發(fā)光元件如上所述，由像素電極111、發(fā)光部110、陰極12構(gòu)成。
基板2例如是玻璃等透明基板，劃分為位于基板2的中央的顯示區(qū)2a；位于基板2的周圍，配置在顯示區(qū)2a的外側(cè)的非顯示區(qū)2b。
顯示區(qū)2a是由配置為矩陣狀的發(fā)光元件形成的區(qū)域，也稱作有效顯示區(qū)。此外，在顯示區(qū)的外側(cè)形成非顯示區(qū)2b。而且，在非顯示區(qū)2b上形成與顯示區(qū)2a相鄰的虛設(shè)顯示區(qū)2d。
此外，如圖6(b)所示，在由發(fā)光元件和隔柵部構(gòu)成的發(fā)光元件部11和基板2之間設(shè)置有電路元件部14，在該電路元件部14中設(shè)置有所述的掃描線、信號線、保持電容、第一薄膜晶體管、第二薄膜晶體管123等。
此外，陰極12的端部連接在形成在基板2上的陰極用布線12a上，該布線的端部連接在柔性基板5上的布線5a上。此外，布線5a連接在設(shè)置在柔性基板5上的驅(qū)動IC6(驅(qū)動電路)上。
此外，如圖6(a)和圖6(b)所示，在電路元件部14的非顯示區(qū)2b上配置有所述的電源線103(103R、103G、103B)。
此外，在顯示區(qū)2a的圖6(a)中的兩側(cè)配置有所述的掃描側(cè)驅(qū)動電路105、105。該掃描側(cè)驅(qū)動電路105、105設(shè)置在虛設(shè)區(qū)域2d的下側(cè)的電路元件部14內(nèi)。在電路元件部14內(nèi)設(shè)置有連接在掃描側(cè)驅(qū)動電路105、105上的驅(qū)動電路用控制信號線105a、驅(qū)動電路用電源布線105b。
在顯示區(qū)2a的圖6(a)中上側(cè)配置有檢查電路106。通過該檢查電路106，能進行制造途中或出廠時的顯示裝置的質(zhì)量、缺陷的檢查。
此外，如圖6(b)所示，在發(fā)光元件11上設(shè)置有密封部3。該密封部3由涂敷在基板2上的密封樹脂603、密封基板604構(gòu)成。密封樹脂603由熱硬化性樹脂或者紫外線硬化樹脂等構(gòu)成，特別適合使用環(huán)氧樹脂。
該密封樹脂603在基板2的周圍涂敷為基板2的周圍，例如由微分配器涂敷。該密封樹脂603接合基板2和密封基板604，防止從基板2和密封基板604之間，水或氧向密封基板604內(nèi)部侵入，防止陰極12或發(fā)光元件部11內(nèi)形成的發(fā)光層(未圖示)的氧化。
密封基板604由玻璃或金屬構(gòu)成，通過密封樹脂603接合在基板2上，在其內(nèi)側(cè)設(shè)置有收藏顯示元件10的凹部604a。此外，在凹部604a上粘貼吸收水、氧等的吸氣劑605，能吸收侵入密封基板604的內(nèi)部的水或氧。此外，也可以省略吸氣劑605。
圖7表示放大了顯示器1中的顯示區(qū)的剖面構(gòu)造的圖。在該圖7中表示三個像素區(qū)域A。顯示器1是在基板2上依次層疊形成了TFT等電路的電路元件部14、形成了發(fā)光部110的發(fā)光元件部11而構(gòu)成的。
在該顯示器1中，從發(fā)光部110向基板2側(cè)發(fā)出的光透過電路元件部14和基板2，出射到基板2的下方(觀察者一側(cè))，并且從發(fā)光部110向基板2的相反側(cè)發(fā)出的光由陰極12反射，透射電路元件部14和基板2，出射到基板2的下方(觀察者一側(cè))。
此外，通過使用透明的材料作為陰極12，也能從陰極12側(cè)使光出射。
在電路元件部14，在基板2上形成由氧化硅構(gòu)成的底層保護膜2c，在該保護膜2c上形成由多晶硅構(gòu)成的島狀半導(dǎo)體膜141。此外，在半導(dǎo)體膜141上，通過高濃度P離子注入，形成源極區(qū)域141a和漏極區(qū)域141b。此外，未導(dǎo)入P的部分成為溝道區(qū)域141c。
在電路元件部14形成覆蓋底層保護膜2c和半導(dǎo)體膜141的透明的柵絕緣膜142，在柵絕緣膜142上形成由Al、Mo、Ta、Ti、W燈構(gòu)成的柵電極143(掃描線101)，在柵電極143和柵絕緣膜142上，隔著親液膜18形成透明的層間絕緣膜144，它兼任平坦化膜。
這里，層間絕緣膜144通過在其下預(yù)先形成親液膜18，基本不受柵電極143等底層要素的凹凸影響，變?yōu)槠教够?，因此，跨層全體發(fā)揮均勻的絕緣性，發(fā)揮良好的絕緣性，并且作為平坦化膜起作用。因此，與形成層間絕緣膜144和平坦化膜雙方時相比，全體薄膜化成為可能。此外，關(guān)于該層間絕緣膜144，可以通過層疊二層構(gòu)成，如圖7所示，在這二層間配置電源線103。此外，作為這樣的層間絕緣膜的形成材料，能使用TEOS(四環(huán)氧硅烷)或各種低電介質(zhì)材料，例如多孔硅石或聚酰亞胺、碳氟化合物。此外，作為親液膜18的形成方法，原封不動地采用基于所述裝置的方法。
此外，貫通層間絕緣膜144，形成分別連接在半導(dǎo)體膜141的源漏間區(qū)域141a、141b上的接觸孔145、146。
而且，在層間絕緣膜144上，由ITO等構(gòu)成的像素電極111構(gòu)圖形成規(guī)定的形狀，而該接觸孔145連接在像素電極111上。
此外，另一方的接觸孔146連接在電源線103上。
這樣，在電路元件部14上形成連接在各像素電極111上的第二薄膜晶體管123。
此外，在電路元件部14上形成所述的保持電容cap和第一薄膜晶體管122，但是在圖7中省略了它們的圖示。
發(fā)光元件部11由層疊在多個像素電極111…上的發(fā)光部110、設(shè)置在各像素電極111和發(fā)光部110之間的劃分各發(fā)光部110的隔柵部112、形成在發(fā)光部110上的陰極12為主體構(gòu)成。
這里，像素電極111由ITO形成，在平面視圖中構(gòu)圖形成為近矩形。該像素電極111的厚度希望在50～200nm的范圍，特別是150nm左右。在各像素電極111…之間設(shè)置有隔柵部112。
隔柵部112由位于基板2一側(cè)的無機物隔柵層112a(第一隔柵層)、遠離基板2的有機物隔柵層112b(第二隔柵層)層疊構(gòu)成。
無機物隔柵層、有機物板層(112a、112b)形成為跨在像素電極111的邊緣部上。在平面上配置為像素電極111的周圍和無機物隔柵層112a在平面上重疊的構(gòu)造。此外，此外，有機物隔柵層112b也同樣，配置為與像素電極111的一部分在平面上重疊。此外，無機物隔柵層112a形成有機物隔柵層112b還靠像素電極111的中央一側(cè)。這樣，通過在像素電極111的內(nèi)側(cè)形成無機物隔柵層112a的各第一層疊部112e，形成與像素電極111的形成位置對應(yīng)的下部開口部112c。
此外，在有機物隔柵層112b上形成上部開口部112d。該上部開口部112d設(shè)置為與像素電極111的形成位置以及下部開口部112c對應(yīng)。上部開口部112d如圖7所示，比下部開口部112c寬，比像素電極111寬。此外，有時也在上部開口部112d的上部位置、與像素電極111的端部幾乎相同的位置形成。這時，如圖7所示，有機物隔柵層112b的上部開口部112d的剖面變?yōu)閮A斜的形狀。
然后，在隔柵部112上，通過連通下部開口部112c和上部開口部112d，形成貫通無機物隔柵層112a和有機物隔柵層112b的開口部112g。
此外，無機物隔柵層112a希望由SiO2、TiO2等無機材料構(gòu)成。該無機物隔柵層112a的膜厚希望在50～200nm的范圍中，特別希望是150nm。在膜厚低于50nm時，無機物隔柵層112a變得比后面描述的空穴注入層薄，有可能無法確保空穴注入層的平坦性。此外，如果膜厚超過200nm，則下部開口部112c引起的階梯增大，有可能無法確保空穴注入層上層疊的后面描述的發(fā)光層的平坦性。
有機物隔柵層112b由丙烯酸、聚酰亞胺樹脂等具有耐熱性、耐溶劑性的材料形成。該有機物隔柵層112b的厚度希望為0.1～3.5μm的范圍，特別是2μm。當(dāng)厚度低于0.1μm時，有機物隔柵層112b變得比后面描述的空穴注入層和發(fā)光層的合計厚度薄，發(fā)光層有可能從上部開口部112d溢出。此外，如果厚度超過3.5μm，則基于上部開口部112d的階梯增大，有可能無法確保在有機物隔柵層112b上形成的陰極12的臺階敷層。此外，如果有機物隔柵層112b的厚度為2μm以上，則能提高與第二薄膜晶體管123的絕緣。
此外，在隔柵部112上形成表現(xiàn)親液性的區(qū)域和表現(xiàn)斥液性的區(qū)域。
表示親液性的區(qū)域是無機物隔柵層112a的第一層疊部112e和像素電極111的電極面111a，這些區(qū)域通過以氧為處理氣體的等離子體處理，表面處理為親液性。此外，表現(xiàn)斥液性的區(qū)域是上部開口部112d的壁面和隔柵部112的上表面112f，這些區(qū)域通過以四氟甲烷等為處理氣體的等離子體處理，氟化處理(處理為斥液性)表面。此外，有機物隔柵層可以由含有氟聚合物的材料形成。
發(fā)光部110在本例中，紅的像素R和綠的像素G由層疊在隔柵部112上的空穴注入層、形成在該空穴注入層上的發(fā)光層構(gòu)成。此外，藍的像素B由層疊在像素電極111上的發(fā)光層、形成在空穴注入層上的空穴輸送層、形成在空穴輸送層上的發(fā)光層、形成在發(fā)光層上的電子輸送層構(gòu)成。即在本例中，紅的像素R和綠的像素G的發(fā)光層如后所述，由高分子材料形成，藍的像素B的發(fā)光層由低分子材料形成。此外，在像素R和像素G中，可以與發(fā)光層相鄰形成電子注入輸送層等。
空穴注入層或空穴輸送層具有向發(fā)光層注入空穴的功能，此外，具有向其內(nèi)部述輸送空穴的功能。通過在像素電極111和發(fā)光層之間設(shè)置空穴注入層或空穴輸送層，能提高發(fā)光層的發(fā)光效率、壽命等元件特性。此外，在發(fā)光層中，從空穴注入層或空穴輸送層注入的空穴和從陰極12注入的電子再結(jié)合，產(chǎn)生發(fā)光。
發(fā)光層形成在空穴注入層或空穴輸送層上。這樣的發(fā)光層如上所述，由發(fā)紅色(R)的紅色發(fā)光層、發(fā)綠光(G)的綠色發(fā)光層、發(fā)藍光(B)的藍色發(fā)光層等3種構(gòu)成，各色的發(fā)光層例如配置為條紋狀。
這里，因為像素電極111的電極面111a和無機物隔柵層的第一層疊部112e具有親液性，所以發(fā)光部110均勻地緊貼在像素電極111和無機物隔柵層112a上，在無機物隔柵層112a上，發(fā)光部110不會變得極端薄，因此，防止了像素電極111和陰極12的短路。
此外，有機物隔柵層112b的上表面112f和上部開口部112d壁面具有斥液性，所以發(fā)光部110和有機物隔柵層112b的緊貼性降低，防止了發(fā)光部110從開口部112e溢出。
陰極12在本例中形成在發(fā)光元件部11的整個面上，與像素電極111成對，發(fā)揮使電流流向發(fā)光部110的作用。該陰極12在本例中由LiF/Al(LiF和Al的層疊膜)或者MgAg、或者LiF/Ca/Al(LiF和Ca和Al的層疊膜)形成。
此外，也可以在這樣的陰極12上設(shè)置由SiO、SiO2、SiN等構(gòu)成的用于防止氧化的保護層。
而且，在這樣形成的發(fā)光元件上配置密封基板604，如圖6(b)所示，通過由密封樹脂接合密封基板604，構(gòu)成顯示器1。
在這樣的顯示器1中，通過隔著親液膜18形成層間絕緣膜144，層間絕緣膜144跨層全體發(fā)揮均勻的絕緣性，發(fā)揮良好的絕緣性，并且也能作為平坦化膜起作用，所以具有良好的顯示特性，由此，收到制品的合格品率上升的效果。
此外，在本例子中，說明了把本發(fā)明的功能性膜應(yīng)用于兼任平坦化膜的層間絕緣膜時的情形，但是作為層間絕緣膜，當(dāng)然也可以在作為平坦化膜的功能性膜的底層上形成親液膜。
(電子儀器)下面，說明具有所述器件的電子儀器的例子。
圖8是表示移動電話的一例的立體圖。在圖8中，符號1000表示移動電話主體，符號1001表示由所述器件構(gòu)成的顯示部。
圖9是表示手表型電子儀器的一個例子的立體圖。在圖9中，符號1100表示手表主體，符號1101表示由所述器件構(gòu)成的顯示部。
圖10是表示字處理器、個人電腦等便攜式信息處理裝置的一個例子的立體圖。在圖10中，符號1200是信息處理裝置，符號1202是鍵盤等輸入部，符號1204是信息處理裝置主體，1206表示由所述器件構(gòu)成的顯示部。
圖8～圖10所示的電子儀器具有所述實施例的器件，所以具有良好的顯示特性，此外，制品的合格品率上升，所以生產(chǎn)性也提高。此外，作為其它電子儀器的例子，能列舉出液晶裝置、電子記事本、尋呼機、POS終端、IC卡、小盤播放器、液晶投影儀、工程工作站(EWS)、文字處理器、電子臺式計算機、汽車導(dǎo)航系統(tǒng)、具有觸摸屏的裝置、手表、游戲機、電泳裝置等各種電子儀器。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，在底層要素上設(shè)置功能性膜，所以能使功能性膜平坦化，并且均勻擴散，使膜厚均勻，因此，能把功能性膜形成平坦、均勻的厚度，能使功能性膜的功能特性良好。因此，能提高制品的合格品率，并且能取得縮短制膜時間的優(yōu)異效果。
權(quán)利要求
1.一種器件，在基板上形成了底層要素的基體的所述底層要素上，形成了功能性膜，其特征在于在所述底層要素上設(shè)置對用于形成所述功能性膜的液態(tài)形成材料具有親液性的親液膜，在該親液膜上設(shè)置有功能性膜。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的器件，其特征在于所述親液膜是親液膜形成材料在大氣壓下或減壓下通過等離子體處理而形成的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的器件，其特征在于所述親液膜是親液膜形成材料在大氣壓下或減壓下通過接受了電磁波的照射而形成的。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的器件，其特征在于所述電磁波是紫外線。
5.一種器件的制造方法，是一種用于制造在基板上形成了底層要素的基體的所述底層要素上形成了功能性膜的器件的制造方法，其特征在于在所述底層要素上形成對用于形成所述功能性膜的液態(tài)形成材料具有親液性的親液膜；在該親液膜上設(shè)置所述功能性膜。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的器件的制造方法，其特征在于通過在大氣壓下或減壓下對親液膜形成材料進行等離子體處理，形成所述親液膜。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的器件的制造方法，其特征在于通過在大氣壓下或減壓下對親液膜形成材料照射電磁波，形成所述親液膜。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的器件的制造方法，其特征在于所述電磁波是紫外線。
9.一種電子儀器，其特征在于具有權(quán)利要求1所述的器件。
10.一種電子儀器，其特征在于具有權(quán)利要求5所述的器件。
全文摘要
本發(fā)明提供一種器件及其制造方法、具有該器件的電子儀器。在基板(23、24)上形成了底層要素的基體的底層要素上，形成了功能性膜(36、38、40)的器件(20)。在底層要素上設(shè)置對于用于形成功能性膜(36、38、40)的液態(tài)形成材料具有親液性的親液膜(15、16、17)，在這些親液膜(15、16、17)上設(shè)置有功能性膜(36、38、40)。由此，可使形成在底層要素上的功能性膜平坦并且厚度均勻，提高功能性膜的性能。
文檔編號G02F1/1333GK1499259SQ20031010255
公開日2004年5月26日 申請日期2003年10月23日 優(yōu)先權(quán)日2002年10月25日
發(fā)明者高木憲一, 十河智彥, 齊藤祐司, 司, 彥 申請人:精工愛普生株式會社