專利名稱:膜圖形形成方法、器件制造方法、光電裝置和電子設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及膜圖形的形成方法和器件的制造方法、光電裝置和電子設(shè)備、有源矩陣基板的制造方法。
背景技術(shù):
例如光刻法被用在有布線的電子電路和集成電路等的器件制造中。該光刻法為把被稱為抗蝕劑的感光性材料涂覆到預(yù)先涂覆了導(dǎo)電膜的基板上,照射電路圖形使之顯影,通過對應(yīng)抗蝕劑圖形蝕刻導(dǎo)電膜、形成布線圖形。該光刻法需要用到真空裝置等大型設(shè)備和復(fù)雜的工序,另外,材料使用效率也是以百分之幾的程度,不得不廢棄幾乎所有的材料,制造成本高。
對此,在如美國特許第5132248號說明書中,有如下方法的提案使用從液體噴頭噴出液滴狀功能液的液體噴出法、即所謂噴墨法,在基板上形成布線圖形的方法。在該方法中,把分散有金屬微粒等導(dǎo)電性微粒的功能液直接按圖形涂覆到基板上,然后進行熱處理或激光照射、變換為導(dǎo)電性膜圖形。使用該方法,具有不需要光刻蝕、工序大幅度變簡單的同時、原材料的使用量也變少的優(yōu)點。
基于液體噴出法形成組成器件的膜圖形時,為了得到良好的器件特性,使噴頭噴出的液滴在希望的狀態(tài)下、配置到希望的位置上,這一點是很重要的。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述問題而設(shè)計的,其目的在于提供一種用液體噴出法在基板上形成膜圖形時能夠使液滴在希望狀態(tài)下配置到希望位置上的膜圖形的形成方法和器件的制造方法、光電裝置和電子設(shè)備、有源矩陣基板的制造方法。
為了達到上述目的,本發(fā)明采用以下構(gòu)造。
本發(fā)明的膜圖形的形成方法是通過把功能液配置在基板上而形成膜圖形的方法,包括在上述基板上形成具有規(guī)定圖形的圍堰的工序、在上述圍堰間的溝內(nèi)設(shè)置由多孔體構(gòu)成的接受膜的工序、把上述功能液配置到上述接受膜上的工序。
根據(jù)本發(fā)明,通過圍堰間的溝里設(shè)置由多孔體構(gòu)成的接受膜,而配置在接受膜上的功能液被接受膜吸收,并被良好地保持。因而,能夠把功能液良好地配置在圍堰間的溝中,能夠形成具有希望形狀的膜圖形。另外,在把功能液配置在溝中時,即使在該功能液的一部分粘到圍堰上面的情況下,通過接受膜吸收功能液,粘在圍堰上面的功能液能夠被引入溝內(nèi)。因而,能夠防止在圍堰上面生成功能液殘渣的不良,能夠防止該殘渣引起的器件特性的劣化。
在本發(fā)明的膜圖形的形成方法中,包括設(shè)置上述接受膜的工序,在上述溝中配置第2功能液的工序,對被配置在上述溝中的上述第2功能液進行規(guī)定處理而把上述第2功能變換為上述液接受膜的工序。
根據(jù)本發(fā)明,通過對配置在溝中的第2功能液進行規(guī)定處理,能夠在溝內(nèi)順暢地形成接受膜。
在本發(fā)明的膜圖形的形成方法中,上述規(guī)定處理包括對被配置在上述溝中的上述第2功能液進行熱處理,通過該熱處理形成由多孔體構(gòu)成的接受膜。
根據(jù)本發(fā)明,通過在規(guī)定條件下對第2功能液進行熱處理,能夠良好地形成接受膜。
在本發(fā)明的膜圖形的形成方法中,在配置上述第2功能液的工序中使用液體噴出法。
根據(jù)本發(fā)明,能夠經(jīng)過簡單的過程且控制材料的使用量而配置第2功能液。
在本發(fā)明的膜圖形的形成方法中,在上述基板上由上述圍堰形成具有第1寬度的第1溝的同時、還形成與上述第1溝連接的具有第2寬度的第2溝,把上述第2功能液配置到上述第1溝中,通過被配置到上述第1溝中的上述第2功能液的自身流動而把該第2功能液配置到第2溝中。
根據(jù)本發(fā)明,通過把第2功能液配置到第1溝中,利用被配置到該第1溝中的第2功能液的自身流動(毛細管現(xiàn)象)能夠把第2功能液配置到第2溝中。因而,即使從圍堰上方很難將第2功能液配置到第2溝中的情況下,第2功能液也能順利地被配置到第2溝中。另外,即使不從圍堰上方配置第2功能液,也能在第2溝中配置第2功能液,因此能夠避免在圍堰的上面存在第2功能液的殘渣的不良。
在本發(fā)明的膜圖形的形成方法中,上述第2寬度為上述第1寬度以下。
根據(jù)本發(fā)明,對寬度窄的第2溝,即使不從圍堰上方配置第2功能液,通過把第2功能液配置到寬度寬的第1溝中,也能夠順利地把第2功能液配置到第2溝中。另外,即使對第1溝從圍堰上方配置第2功能液,也由該第1溝具有寬的的寬度,所以能夠避免在圍堰的上面粘有第2功能液的殘渣的不良。另外,由于第2溝的寬度窄,所以第2功能液能通過毛細管現(xiàn)象順利地被配置到第2溝中。而且,由于能夠順利地把第2功能液配置到寬度狹窄的第2溝中,所以能夠?qū)崿F(xiàn)膜圖形的細線化(精細化)。
在本發(fā)明的膜圖形的形成方法中,在上述基板上,通過上述圍堰形成向第1方向延伸的第1溝的同時、還形成與上述第1溝連接的向第2方向延伸的第2溝,向上述第1溝中配置上述第2功能液,通過第2功能液的自身流動而將該第2功能液配置到上述第2溝中。
根據(jù)本發(fā)明,通過把第2功能液配置到第1溝中,利用自身流動把第2功能液配置到與該第1溝延伸方向不同的第2溝中。
本發(fā)明的膜圖形的形成方法,其特征在于把上述功能液配置到上述第1溝中,利用被配置到上述第1溝中的上述功能液的自身流動把該功能液配置到上述第2溝中。
根據(jù)本發(fā)明,通過把功能液配置到被設(shè)置有接受膜的第1溝中,利用被配置在該第1溝中的功能液的自身流動(毛細管現(xiàn)象)把功能液配置在第2溝中。因而,即使從圍堰上方很難向第2溝配置功能液的情況下,功能液也能順利地被配置到第2溝中。另外,由于即使不從圍堰上方配置功能液,功能液也能被配置到第2溝中,所以能夠防止在圍堰的上面存在功能液的殘渣的不良。另外,對于寬度窄的第2溝,即使不從圍堰上方配置功能液,通過把功能液配置到寬的寬度的第1溝,也能夠順利地把功能液配置到第2溝中。另外,對于第1溝,即使從圍堰上方配置功能液,該第1溝具有較寬的寬度,因此能夠避免在圍堰的上面粘有功能液的殘渣的不良。另外,第2溝的寬度較窄,所以功能液通過毛細管現(xiàn)象,能順利地被配置到第2溝中。而且,因為在第1和第2溝中設(shè)置接受膜,所以功能液被接受膜吸收并被良好地保持。因而,能夠形成具有希望形狀的膜圖形。于是,能夠順利地把第2功能液配置到寬度狹窄的第2溝中,能夠?qū)崿F(xiàn)膜圖形的細線化(精細化)。
在本發(fā)明的膜圖形的形成方法中,在上述功能液中含有導(dǎo)電性微粒。另外,在本發(fā)明的膜圖形的形成方法中,上述功能液含有通過上述熱處理或光處理而呈現(xiàn)導(dǎo)電性的材料。
根據(jù)本發(fā)明,可以把膜圖形做成具有導(dǎo)電性的布線圖形,能夠應(yīng)用于各種器件中。另外,除了導(dǎo)電微粒等之外,通過使用有機EL等的發(fā)光元件形成材料或R·G·B的墨材料,也可以適用于有機EL裝置和具有濾色片的液晶顯示裝置等的制造。
在本發(fā)明的膜圖形的形成方法中,上述功能液和上述第2功能液是大致相同的功能液。
在本發(fā)明中,通過用相同功能液(組成、物理性能)構(gòu)成用于形成接受膜的第2功能液和用于形成膜圖形的功能液,而基于第2功能液形成的接受膜(多孔體)可吸收功能液,能夠形成致密性高的膜圖形。其中,這里說的相同功能液(組成、物理性能)是指由功能液變換成的膜圖形的功能(組成、物理性能)與由第2功能液變換成的第2膜圖形的功能(組成、物理性能)相同。因而,含在功能液中的液體成分(溶劑)和含在第2功能液中的液體成分(溶劑)是相同溶劑也可,是不同溶劑也可。
在本發(fā)明的膜圖形的形成方法中,上述功能液和上述第2功能液是相互不同的液體。
根據(jù)本發(fā)明,對應(yīng)功能液的種類(組成、物理性能),能夠適當選擇對功能液具有良好的接受性的第2功能液的種類(組成、物理性能)。另外,分別適當?shù)剡x擇功能液和第2功能液,能夠形成具有使形成的膜圖形具有功能液和第2功能液分別的功能、能夠控制(調(diào)整)形成的膜圖形的功能等各種功能的膜圖形。其中,功能液中含有的液體成分(溶劑)是相同溶劑也可、是不同溶劑也可。
在本發(fā)明的膜圖形的形成方法中,在配置上述功能液的工序中使用液體噴出法。
根據(jù)本發(fā)明,能夠經(jīng)過簡單的工藝且控制材料的使用量而配置功能液。
本發(fā)明的膜圖形的形成方法是通過把第1功能液配置在基板上形成膜圖形的方法,包括在上述基板上形成具有規(guī)定圖形的圍堰的工序,在由上述圍堰形成的第1溝中配置第2功能液的同時、在與上述第1溝連接的第2溝中利用被配置在上述第1溝中的上述第2功能液的自身流動配置該第2功能液的工序,對被配置在上述第1和第2溝中的第2功能液進行規(guī)定處理而把上述第2功能液變換為膜的工序,在上述膜上配置上述第1功能液的工序。
根據(jù)本發(fā)明,通過把第2功能液配置到第1溝中,利用被配置到該第1溝中的第2功能液的自身流動(毛細管現(xiàn)象),能夠把第2功能液配置到第2溝中。因而,即使從圍堰上方向很難向第2溝中配置第2功能液的情況下,第2功能液也能順利地被配置到第2溝中。另外,即使不從圍堰上方配置第2功能液,也能在第2溝配置第2功能液,所以能夠防止在圍堰的上面存在第2功能液的殘渣的不良。而且,通過把第1功能液配置到設(shè)有基于第2功能液形成的膜的第1溝內(nèi),能夠通過被配置在該第1溝的第1功能液的自身流動(毛細管現(xiàn)象)、也把第1功能液順利地配置到第2溝中。另外,第2功能液同樣,能夠防止在圍堰的上面存在第2功能液的殘渣的不良。另外,因為把第1功能液配置到被設(shè)置在第1和第2溝的膜上,所以根據(jù)膜的功能,能夠良好地保持被配置在溝里的第1功能液的形狀。因而,能夠形成具有希望形狀的膜圖形。
在本發(fā)明的膜圖形的形成方法中,上述規(guī)定處理包括,把被配置在第1和第2溝中的第2功能液變換為對上述第1功能液具有接受性的接受膜的處理。
根據(jù)本發(fā)明,通過變換第2功能液在在第1和第2溝內(nèi)設(shè)置接受膜,而被配置在接受膜上的第1功能液被接受膜吸收、被良好地保持。因而,能夠把第1功能液良好地配置在圍堰間的溝中,能夠形成具有希望形狀的膜圖形。
另外,把第1功能液配置在溝內(nèi)時,即使在該第1功能液的一部分粘到圍堰上面的情況下,通過接受膜吸收第1功能液,粘到圍堰上面的第1功能液能夠被引入溝內(nèi)。因而能夠防止在圍堰上面第1功能液的殘渣存在,所以能夠防止該殘渣引起的器件特性的劣化。
在本發(fā)明的膜圖形的形成方法中,在上述第1溝中的、該第1溝與第2溝連接的連接部以外的位置設(shè)置堤防部,在上述連接部和上述堤防部之間配置上述第2功能液。
根據(jù)本發(fā)明,通過設(shè)置堤防部,被配置在第1溝中的連接部與堤防部之間的第2功能液(或第1功能液)流入連接部側(cè)。因而,第2功能液(或第1功能液)介由該連接部順利地滑入第2溝內(nèi)。
在本發(fā)明的膜圖形的形成方法中,上述第1溝和上述第2溝具有不同的寬度。另外,在本發(fā)明的膜圖形的形成方法中,上述第2溝的寬度為上述第1溝的寬度以下。
根據(jù)本發(fā)明,即使不從圍堰上方對寬度窄的第2溝配置功能液,通過把功能液配置到寬度寬的第1溝中,也能夠順利地把功能液配置到第2溝中。另外,即使從圍堰上方對于第1溝配置功能液,由于該第1溝具有寬的寬度,所以能夠避免在圍堰的上面有功能液的殘渣的不良。另外,由于第2溝的寬度狹窄,所以功能液利用毛細管現(xiàn)象能順利地被配置到第2溝中。然后,由于能夠順利地把功能液配置到寬度狹窄的第2溝中,所以能夠?qū)崿F(xiàn)膜圖形的細線化(精細化)。
在本發(fā)明的膜圖形的形成方法中,上述第1溝與上述第2溝向相互不同的方向延伸形成。
根據(jù)本發(fā)明,通過在第1溝中配置第2功能液,第2功能液利用自身流動能夠配置在與該第1溝的延伸方向不同的第2溝中。
本發(fā)明的膜圖形的形成方法是通過在基板上配置功能液來形成膜圖形的方法,包括在上述基板上形成具有規(guī)定圖形的圍堰的工序,在由上述圍堰形成的第1溝和與上述第1溝連接的具有比該第1溝寬度窄的寬度的第2溝中的、至少第2溝中設(shè)置對上述功能液具有接受性的接受膜的工序,從上述第2溝上方供給上述功能液而把上述功能液配置到被設(shè)有上述接受膜的上述第2溝中的工序。
根據(jù)本發(fā)明,利用圍堰形成第1溝和與該第1溝連接的具有比該第1溝窄的寬度的第2溝時,至少通過在第2溝中設(shè)置接受膜,而即使在如基于液體噴出法從第2溝上方供給功能液時該功能液的一部分粘到圍堰上面的情況下,通過接受膜吸收功能液,能夠把粘到圍堰上面的功能液引入第2溝內(nèi)。因而可防止在圍堰上面存在功能液的殘渣,能夠防止該殘渣引起的器件特性的劣化。
而且,由于被供給到第2溝內(nèi)的功能液被接受膜吸收并被良好地保持,所以能夠形成具有希望形狀的膜圖形。
本發(fā)明的器件的制造方法是關(guān)于具有在基板上形成膜圖形的工序的器件的制造方法,通過上述所述的膜圖形的形成方法在上述基板上形成膜圖形。
根據(jù)本發(fā)明,能夠得到具有希望的圖形形狀、具有致密性高的膜圖形的器件。
本發(fā)明的光電裝置具有利用上述的器件的制造方法制造的器件。另外,本發(fā)明的電子設(shè)備具有上述的光電裝置。根據(jù)本發(fā)明,能夠得到含有以希望狀態(tài)形成在希望位置的布線圖形的光電裝置和電子設(shè)備。
本發(fā)明的有源矩陣基板的制造方法,包括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,介由上述柵極絕緣膜層疊半導(dǎo)體層的第3工序,在上述柵極絕緣層上形成源極和漏極的第4工序,把絕緣材料配置在上述源極和上述漏極上的第5工序,形成與上述漏極電連接的像素電極的第6工序。上述第1工序、上述第4工序和上述第6工序中的至少一個工序具有在上述基板上形成具有規(guī)定圖形的圍堰的工序,在上述圍堰之間的溝中設(shè)置由多孔體構(gòu)成的接受膜的工序,在上述接受膜上配置上述功能液的工序。
根據(jù)本發(fā)明,因為能夠以希望狀態(tài)在希望位置配置液滴,所以能夠制造具有希望性能的有源矩陣基板。
本發(fā)明的有源矩陣基板的制造方法包括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,介由上述柵極絕緣膜層疊半導(dǎo)體層的第3工序,在上述柵極絕緣層上形成源極和漏極的第4工序,在上述源極和上述漏極上配置絕緣材料的第5工序,形成與上述漏極工序電連接的像素電極的第6工序,上述第1工序、上述第4工序和上述第6工序中的至少一個工序具有在上述基板上形成具有規(guī)定的圖形的圍堰的工序,在把第2功能液配置到由上述圍堰形成的第1溝的同時、還在與第1溝連接的第2溝中利用被配置在第1溝中的上述第2功能液的自身流動來配置第2功能液的工序,對配置在上述第1和第2溝中的第2功能液進行規(guī)定處理、把上述第2功能液變換為膜的工序,把上述第1功能液配置在上述膜上的工序。
根據(jù)本發(fā)明,因為能夠以希望狀態(tài)在希望位置配置液滴,所以能夠制造具有希望性能的有源矩陣基板。
本發(fā)明的有源矩陣基板的制造方法包括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絕緣膜的第2工序,介由上述柵極絕緣膜層疊半導(dǎo)體層的第3工序,在上述柵極絕緣層上形成源極和漏極的第4工序,在上述源極和上述漏極上配置絕緣材料的第5工序,形成與上述漏極電連接的像素電極的第6工序,上述第1工序、上述第4工序和上述第6工序中的至少一個工序具有在上述基板上形成具有規(guī)定的圖形的圍堰的工序,在由上述圍堰形成的第1溝和與第1溝連接的具有比該第1溝窄的寬度的第2溝中的至少第2溝中設(shè)置對上述功能液具有接受性的接受膜的工序,從上述第2溝上方供給上述功能液、在設(shè)有上述接受膜的上述第2溝中配置功能液的工序。
根據(jù)本發(fā)明,因為能夠以希望狀態(tài)在希望位置配置液滴,所以能夠制造具有希望性能的有源矩陣基板。
圖1是表示液滴噴出裝置的簡要立體圖。
圖2是表示說明用壓電方式噴出液體材料的原理圖。
圖3是表示本發(fā)明的膜圖形的形成方法的一個實施方式的流程圖。
圖4A~圖4D是表示形成本發(fā)明的膜圖形順序的一個例子模式圖。
圖5A~圖5D是表示形成本發(fā)明的膜圖形順序的一個例子模式圖。
圖6是表示說明本發(fā)明的膜圖形的形成方法的作用模式圖。
圖7A和圖7B是表示說明實驗結(jié)果的一個例子的圖表。
圖8是表示本發(fā)明的膜圖形的形成方法的其它實施方式模式圖。
圖9A~圖9C是表示本發(fā)明的膜圖形的形成方法的其它實施方式模式圖。
圖10A~圖10C是表示本發(fā)明的膜圖形的形成方法的其它實施方式模式圖。
圖11是表示本發(fā)明的膜圖形的形成方法的其它實施方式模式圖。
圖12是表示本發(fā)明的膜圖形的形成方法的其它實施方式模式圖。
圖13是表示本發(fā)明的膜圖形的形成方法的其它實施方式模式圖。
圖14是表示本發(fā)明的膜圖形的形成方法的其它實施方式模式圖。
圖15A和圖15B是表示本發(fā)明的膜圖形的形成方法的其它實施方式模式圖。
圖16是表示本發(fā)明的膜圖形的形成方法的其它實施方式模式圖。
圖17是表示本發(fā)明的膜圖形的形成方法的其它實施方式模式圖。
圖18是表示本發(fā)明的膜圖形的形成方法的其它實施方式模式圖。
圖19是表示有薄膜晶體管的基板的一個例子模式圖。
圖20是表示說明制造薄膜晶體管工序的圖。
圖21是表示說明制造薄膜晶體管工序的圖。
圖22是表示說明制造薄膜晶體管工序的圖。
圖23是表示說明制造薄膜晶體管工序的圖。
圖24是表示從對向基板方向觀察液晶顯示裝置的俯視圖。
圖25是表示沿圖24的H-H’線的剖面圖。
圖26是表示液晶顯示裝置的等效電路圖。
圖27是表示液晶顯示裝置的部分放大剖面圖。
圖28是表示有機EL裝置的部分放大剖面圖。
圖29是表示等離子型顯示裝置的分解立體圖。
圖30是表示液晶顯示裝置的其它方式圖。
圖31是表示非接觸型卡介質(zhì)的分解立體圖。
圖32A~圖32C是表示本發(fā)明的電子設(shè)備的具體實例圖。
圖中33-布線圖形(膜圖形),34-溝部,34A-第1溝部,34B-第2溝部,36-接受膜,37-連接部,39-堤防部,B-圍堰,P-基板,LQ1、LQ2-功能液。
具體實施例方式
以下,參照圖示對本發(fā)明的膜圖形的形成方法和器件的制造方法進行說明。在本實施方式中使用基于液體噴出法從液體噴頭的噴嘴噴出液滴狀的具有導(dǎo)電性材料的功能液(墨)、在基板上形成由導(dǎo)電性膜構(gòu)成的布線圖形(膜圖形)的例子進行說明。
(器件制造裝置)首先,對被應(yīng)用到本發(fā)明中器件的制造時的器件制造裝置進行說明。作為該器件制造裝置,應(yīng)用通過從液體噴頭噴出(滴下)液滴到基板上而制造器件的液滴噴出裝置(噴墨裝置)。
圖1表示液滴噴出裝置IJ的簡要立體圖。
在圖1中,液滴噴出裝置IJ具有液滴噴頭1、X軸方向驅(qū)動軸4、Y軸方向?qū)к壿S5、控制裝置CONT、載物臺7、清洗機構(gòu)8、底盤9、加熱器15。
載物臺7被用于支持基板P,液滴噴頭1噴出(配置)功能液(墨)到基板P上,載物臺7具有把基板P固定到基準位置的未圖示的固定機構(gòu)。
液滴噴頭1是具有多個噴嘴的多噴嘴類型液滴噴頭,使其長徑方向與X軸方向一致。多個噴嘴按一定間隔沿X軸方向排列被設(shè)定在液滴噴頭1的下面。功能液從液滴噴頭1的噴嘴被噴出到被載物臺7支持的基板P上。
X軸方向驅(qū)動電動機2與X軸方向驅(qū)動軸4連接。X軸方向驅(qū)動電動機2是步進電動機等,在控制裝置CONT供給X軸方向的驅(qū)動信號時,使X軸方向驅(qū)動軸4旋轉(zhuǎn)。X軸方向驅(qū)動軸4旋轉(zhuǎn)時,液滴噴頭1向X軸方向移動。
Y軸方向?qū)к壿S5被固定為不能相對底盤9移動。載物臺7具有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??刂蒲b置CONT供給Y軸方向的驅(qū)動信號時,沿Y軸方向移動載物臺7。
控制裝置CONT向液滴噴頭1供給液滴的噴出控制用電壓。進一步,控制裝置CONT相對X軸方向驅(qū)動電動機2供給控制液滴噴頭1向X軸方向移動的驅(qū)動脈沖信號的同時,供給控制相對Y軸方向驅(qū)動電動機3、載物臺7在Y軸方向移動的驅(qū)動脈沖信號。
清洗機構(gòu)8是清洗液滴噴頭1的機構(gòu),具有未圖示的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Y軸方向?qū)к壿S5移動。清洗機構(gòu)8的移動也受控制裝置CONT的控制。
加熱器15在這里是利用燈退火對基板P進行熱處理的機構(gòu),進行溶劑的蒸發(fā)和干燥,該溶劑含在被涂覆于基板P上的墨中。該加熱器15電源的接通和切斷也受控制裝置CONT的控制。
液滴噴出裝置IJ一邊相對掃描支持液滴噴頭1和基板P的載物臺7一邊基板P噴出液滴續(xù)。在這里,根據(jù)以下說明,Y軸方向定為掃描方向,與Y軸方向垂直的X軸方向定為非掃描方向。因而,液滴噴頭1的噴嘴是被設(shè)置為沿非掃描方向的X軸方向按一定間隔排列。其中,在圖1中,噴頭1被配置為與基板P的運動方向垂直,但也可調(diào)整噴頭1的角度、使其與基板P的運動方向交叉。
這樣,通過調(diào)整液滴噴頭1的角度可以調(diào)節(jié)噴嘴間的間距。另外,也可以隨意調(diào)節(jié)基板P與噴嘴面的距離。
其中,作為液體噴出法的噴出技術(shù),可列舉如下帶電控制方式、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。
帶電控制方式是用帶電電極給予材料電荷、用偏轉(zhuǎn)電極控制材料的飛行方向、從噴嘴噴出的方式。
另外,加壓振動方式是向材料外加30kg/cm2左右的超高壓、向噴嘴頂端側(cè)噴出材料的方式;在沒有控制電壓的情況下、材料前進從噴嘴被噴出,加控制電壓時、在材料間產(chǎn)生靜電排斥、材料不飛散且不從噴嘴噴出。
另外,電機械變換方式是利用壓電元件接受脈沖電信號而變形的性質(zhì)的方式;通過壓電元件變形、借助可彎曲物質(zhì)向貯存材料的空間施加壓力、從該空間擠壓材料、從噴嘴噴出。
另外,電熱變換方式是通過在貯存材料的空間內(nèi)設(shè)置加熱器,使材料快速汽化,產(chǎn)生泡,在泡壓力作用下噴出空間內(nèi)材料的方式。靜電吸引方式是向貯存材料的空間內(nèi)施加微小壓力,在噴嘴形成材料的彎液面,在該狀態(tài)下施加靜電引力,引出材料的方法。除此以外,也可應(yīng)用利用電場使流體粘性變化的方式和放電火花飛出方式等技術(shù)。液體噴出法具有如下優(yōu)點在材料使用方面浪費少,而且能夠把需要量的材料準確地配置到需要的位置。其中用液體噴出法噴出的功能液一滴的量是例如1~300ng。
圖2表示說明用電機械變換方式(壓電方式)噴出功能液的原理圖。
在圖2中,與容納功能液的液體室21相鄰設(shè)置有壓電元件22。借助含有容納功能液材料容器的功能液供給系統(tǒng)23,功能液被供給到液體室21。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變形,功能液從噴嘴25噴出。這種情況下,通過使施加電壓的值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變化來控制壓電元件22的變形速度。利用壓電方式的液滴噴出由于沒有向材料加熱,所以很難對材料的組成造成影響,在這一點是有利的。
(功能液)接著,對布線圖形形成用的功能液進行說明。
作為形成布線圖形的功能液,可以使用導(dǎo)電性微粒分散到分散劑中的分散液、有機銀化合物或氧化銀鈉米級粒子等分散到溶劑(分散劑)中的溶液。作為導(dǎo)電性微粒,例如,除了可含有金、銀、銅、鋁、鈀和鎳中至少一種金屬微粒之外,也可以使用它們的氧化物和導(dǎo)電性聚合物或超導(dǎo)體微粒等。為了提高分散性,可以在這些導(dǎo)電性微粒的表面涂層有機物等后再使用。導(dǎo)電性微粒的直徑優(yōu)選是1nm以上0.1μm以下。如果比0.1μm大,在后述的液滴噴頭的噴嘴上就會發(fā)生堵塞。
另外,如果比1nm小,涂層劑相對導(dǎo)電性微粒的體積比變大,得到的膜中有機物比例過高。
作為分散劑,只要是能使上述導(dǎo)電性微粒分散、不引起凝聚的即可,沒有特別限制。除了水之外可列舉出甲醇、乙醇、丙醇、丁醇等的醇類,正庚烷、正辛烷、癸烷、十二烷、十四烷、甲苯、二甲苯、異丙基甲苯、均四甲苯、茚、二戊烯、四氫化萘、十氫化萘、環(huán)己基苯等的烴類化合物,另外,可列舉出乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、乙二醇甲乙醚、二甘醇二甲醚、二甘醇二乙醚、二甘醇甲乙醚、1,2-二甲氧基乙烷、二(2-甲氧乙基)醚、對二噁烷等的醚類化合物,還可列舉出碳酸丙烯酯、γ-丁內(nèi)酯、正甲基-2-吡咯烷酮、二甲基甲酰胺、二甲亞砜、環(huán)己酮等的極性化合物。其中,從微粒的分散性和分散液的穩(wěn)定性、或適用于液體噴出法的容易性角度來看,優(yōu)選水、醇類、烴類化合物、醚類化合物,作為分散劑,更優(yōu)選水、烴類化合物。
上述導(dǎo)電性微粒的分散液表面張力優(yōu)選是在0.02N/m以上、0.07N/m以下范圍內(nèi)。用液體噴出法噴出功能液(墨)時,表面張力不足0.02N/m時,功能液對噴嘴面的潤濕性增大,所以容易產(chǎn)生飛行彎曲,超過0.07N/m時,由于在噴嘴頂端的彎液面形狀不穩(wěn)定,所以很難控制噴出量和噴出時間。為了調(diào)整表面張力,在不降低與基板之間的接觸角的范圍內(nèi)也可微量添加氟類、硅類、非離子類等表面張力調(diào)節(jié)劑。非離子類等表面張力調(diào)節(jié)劑起到如下作用提高功能液向基板的潤濕性、改進膜的整平性、防止膜的微細凹凸的發(fā)生等。根據(jù)需要,上述表面張力調(diào)節(jié)劑也可含有醇、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。用液體噴出法作為液滴噴出功能液時,粘度小于1mPa·s的情況下,在功能液流出時容易污染噴嘴周邊部位,另外,粘度大于50mPa·s的情況下,噴嘴孔的堵塞頻率增加、很難順暢地噴出液滴。
作為形成布線圖形的基板,可以使用玻璃、石英玻璃、Si晶圓、塑料薄膜、金屬板等各種材料。另外,也包括在這些各種材料基板的表面上形成半導(dǎo)體膜、金屬膜、電介體膜、有機膜等的基板。
(布線圖形的形成方法(第1實施方式))下面,參照附3、圖4和圖5,對本發(fā)明的布線圖形形成方法的第1實施方式進行說明。圖3是表示本實施方式中的布線圖形形成方法的一個例子的流程圖、圖4和圖5表示形成工序模式圖。
如圖3所示,本實施方式中的布線圖形形成方法是通過把布線圖形形成用功能液配置到基板上而在基板上形成布線圖形的方法,包括根據(jù)布線圖形在基板上設(shè)置圍堰的圍堰形成工序S1,除去圍堰間殘渣的殘渣處理工序S2,賦予圍堰疏液性的疏液化處理工序S3,基于液體噴出法、把功能液(功能液)配置到被除去殘渣的圍堰間的溝中的第1材料配置工序S4,對通過第1材料配置工序S4配置到圍堰間的溝中的功能液進行處理,把功能液變換為接受膜的接受膜形成過程S5,在接受膜形成過程S5形成的接受膜上配置功能液(第1功能液)的第2材料配置工序S6,焙燒(燒成)工序S7。
以下,對每個工序進行詳細說明。在本實施方式中,玻璃基板被作為基板P被使用。另外,在本實施方式中,作為布線圖形形成用功能液,使用把導(dǎo)電性微粒分散到溶劑(分散劑)中的分散液。在本實施方式中,銀微粒作為導(dǎo)電性微粒被使用。其中,作為導(dǎo)電性微粒,如同上述,是含有金、銅、鈀、鎳中的任意金屬的金屬微粒,或者也可以是導(dǎo)電性聚合物和超導(dǎo)體的微粒。另外,作為布線圖形形成用功能液,也可使用把有機銀化合物分散到二甘醇二乙醚中形成的功能液。
(圍堰形成工序)首先,作為有機材料涂覆前的表面改性處理,對基板P施加HMDS處理。HMDS處理是指使六甲基二硅烷基胺[(CH3)3SiNHSi(CH3)3]變?yōu)檎魵鉅?、再涂覆的方法。由此,如圖4A所示,在基板P上形成作為提高圍堰和基板P之間的粘合性(密接性)的粘合層的HMDS層32。
圍堰是指作為間隔構(gòu)件發(fā)揮作用的構(gòu)件,圍堰能在光刻法和印刷法等任意方法中形成。例如,使用光刻法時,用旋涂法、噴涂法、滾涂法、模涂法、浸涂法等規(guī)定的方法,在基板P的HMDS層32上按照圍堰的高度涂覆有機類感光性材料31,再在其上涂覆抗蝕劑層。接著,按照圍堰形狀(布線圖形)形成掩模,使抗蝕劑曝光、顯影后,留下符合圍堰形狀的抗蝕膜。最后,進行蝕刻,除去掩模以外部分的圍堰材料。另外,下層是無機物或有機物、是對功能液具有親液性的材料,上層是有機物、是對功能液具有疏液性的材料,也可由這兩種材料構(gòu)成2層以上,由此形成圍堰。這樣,如圖4B所示,為了包圍布線圖形形成預(yù)定區(qū)域的周邊,設(shè)置了圍堰B。
作為形成圍堰的有機材料,可以是對功能液顯示疏液性的材料,也可以是,如后述的,通過等離子處理疏液化(氟化)的、與基底基板之間的粘合性好的、通過光刻法容易圖形化的絕緣有機材料。例如,可以使用丙烯酸樹脂、聚酰亞胺樹脂、聚烯烴樹脂、苯酚樹脂、三聚氰胺樹脂等的高分子材料。
(殘渣處理工序)在基板上形成圍堰B后,實施氟酸處理。氟酸處理是指,例如,通過用2.5%氟酸水溶液、實施蝕刻,除去圍堰B間的HMDS層32的處理。氟酸處理中,圍堰B發(fā)揮掩模的作用,在圍堰B、B間形成的溝部34的底部35中的有機物HMDS層32被除去。這樣殘渣HMDS層被除去。
(疏液化處理工序)接著,對圍堰B進行疏液化處理,賦予該表面疏液性。作為疏液化處理,可以采用如在空氣環(huán)境中把四氟化碳作為處理氣體的等離子處理法(CF4等離子處理法)。CF4等離子處理的條件是例如,等離子功率50~1000W,4氟化碳氣體流量50~100mL/min、相對等離子放電電極的基體搬送速度0.5~1020mm/sec、基體溫度70~90℃。其中,作為處理氣體,不只僅于四氟化碳,也可使用其它碳氟化合物類氣體。
通過該疏液化處理,在圍堰B中向構(gòu)成圍堰B的樹脂中導(dǎo)入氟基,賦予圍堰B高疏液性。其中,上述作為親液化處理的O2等離子處理也可在圍堰形成前進行,但丙烯酸樹脂、聚酰亞胺樹脂等具有在O2等離子的前處理之后更容易氟化(疏液化)的性質(zhì),所以優(yōu)選在形成圍堰B之后進行O2等離子處理。
其中,對圍堰B疏液化處理會對預(yù)先親液化處理了的圍堰間的基板P露出部有影響,但在尤其是基板P由氣體構(gòu)成的情況下、不能通過疏液化處理產(chǎn)生氟基的導(dǎo)入,所以實際上基板P的親液性即潤濕性并沒有被損害。另外,圍堰B是由具有疏液性的材料(例如具有氟基的樹脂材料)形成的,所以也可省略該疏液處理過程。
這里,會出現(xiàn)用上述氟酸處理不能完全除去圍堰B間的底部35的HMDS(有機物)的情況。或者也會出現(xiàn)在圍堰B、B間的底部35中殘留圍堰形成時的抗蝕劑(有機物)的情況。所以,為了除去在圍堰B、B間的底部35中的圍堰形成時的有機物(抗蝕劑和HMDS),在疏液化處理工序之后,優(yōu)選對基板實施殘渣處理。
作為殘渣處理,可選擇通過紫外線照射、進行殘渣處理的紫外線(UV)照射處理,和在空氣環(huán)境中把氧氣作為處理氣體進行O2等離子處理等。另外也可選擇使用酸(H2SO4、HF、HNO3)等的蝕刻處理。
而且,基板P是玻璃基板的情況下,其表面對布線圖形形成用材料具有親液性,如同本實施方式,通過為了進行殘渣處理而實施O2等離子處理和紫外線照射處理,能夠提高圍堰B間露出的基板P表面(底部35)的親液性。所以,為了使圍堰B間的底部35的相對于功能液的接觸角是15度以下,優(yōu)選進行O2等離子處理和紫外線照射處理、酸(HF)蝕刻。
(第1材料配置工序)接著,使用液滴噴出裝置IJ的液體噴出法,把用于形成接受膜的功能液LQ1的液滴配置到基板P上的圍堰B間的溝部34。在第1材料配置工序中,如圖4所示,使功能液LQ1從液滴噴頭1、以液滴狀噴出。
在本實施方式中,在第1材料工序S4中被配置到溝部34的功能液(第2功能液)LQ1和后述的第2材料配置工序S6中被配置到接受膜(第1功能液)LQ2是相同功能液。即,在本實施方式中,用于形成接受膜的功能液LQ1和用于形成布線圖形的功能液LQ2是相同的功能液。
如圖4D所示,被噴出的功能液LQ1的液滴被配置到基板上的圍堰B間的溝部34中。作為液滴噴出的條件,例如,能以墨重量4ng/dot、墨速度(噴出速度)5~7m/sec的條件進行。另外,噴出液滴的氣體環(huán)境優(yōu)選被設(shè)定為溫度60℃以下、濕度80%以下。這樣,噴頭1的噴嘴不會被堵塞,能夠穩(wěn)定地進行液滴噴出。
此時,被噴液滴的布線圖形形成預(yù)定區(qū)域(即溝部34)被圍堰B包圍,所以能夠阻止液滴擴張到規(guī)定位置以外。另外,圍堰被賦予了疏液性,由于圍堰表面變成了疏液性,所以即使噴出液滴的一部分附在圍堰B上,也會從圍堰B彈落,流入圍堰間的溝部34。進而,由于基板P露出的溝部34的底部35被賦予了親液性,所以噴出的液滴更易于在底部35擴散,由此墨被均勻配置在規(guī)定范圍內(nèi)。
(接受膜形成工序)在基板P上的溝部34配置功能液LQ1的液滴之后,為了除去液體成分的分散劑和形成接受膜,在規(guī)定條件下進行干燥處理(熱處理)。干燥處理可通過利用加熱基板P的通常的加熱板、電爐等進行的加熱處理進行。本實施方式中,例如,進行在180℃加熱60分鐘左右的處理。干燥處理的氣體環(huán)境可以是空氣、也可以不是空氣。例如也可在氮氣(N2)環(huán)境中進行?;蛘撸部赏ㄟ^用燈退火的光照射處理進行干燥處理。對用于燈退火的光的光源沒有特別的限制,可以把紅外線燈、氙氣燈、YAG激光器、氬氣激光器、二氧化碳激光器、XeF、XeCI、XeBr、KrF、KrCl、ArF、ArCl等的準分子激光器等作為光源使用。這些光源通常被用于輸出10W以上、5000W以下的范圍,但在本實施方式中,100W以上、1000W以下的范圍就足夠了。
在本實施方式中,使被配置在溝部34的功能液LQ1的干燥條件(熱處理條件)最優(yōu)化,通過用該最優(yōu)化的干燥條件干燥,如圖5A所示,把配置到溝部34的功能液LQ1變換為接受膜36。接受膜36是對接下來的工序的第2材料配置工序S6中配置的功能液LQ2具有接受性的膜,由多孔體構(gòu)成。通過在規(guī)定條件下干燥,能夠把被配置在溝部34的功能液LQ1變換為由多孔體構(gòu)成的接受膜36。在本實施方式中,通過例如進行60分鐘左右1 80℃的加熱處理,能夠把被配置在溝部34中的功能液LQ1變換為多孔體。
(第2材料配置工序)對基板P上的功能液LQ用規(guī)定條件進行干燥處理、形成接受膜36之后,如圖5B所示,接下來的功能液LQ2的液滴被配置到設(shè)在溝部34的接受膜36上。如圖5C所示,從噴頭1噴出的功能液LQ2的液滴滲入由多孔體構(gòu)成的接受膜36的空隙部,被接受膜吸收并保持。由此,通過把預(yù)先設(shè)置在基板P上的接受膜36變?yōu)槎嗫左w,接著被配置的功能液LQ2的液滴、第2液滴被上述多孔體構(gòu)成的接受膜36吸收、被良好地配置在圍堰B之間。
(焙燒工序)在噴出工序后的干燥膜上,為了良好地進行微粒間的電接觸,有必要完全除去分散劑。另外,為了提高導(dǎo)電性微粒的表面上的分散性,在涂了有機物等的涂層材料的情況下,也有必要除去該涂層材料。為此,在噴出工序后的基板上實施熱處理或光處理。
熱處理或光處理通常是在空氣中進行的,但根據(jù)需要,也可在氮氣、氬氣、氦氣等的惰性氣體中進行。在考慮了分散劑的沸點(蒸氣壓)、氣氛氣體的種類和壓力、微粒的分散性和氧化性等的熱性能、涂層材料的有無和用量、基體材料的耐熱溫度等之后,適當決定熱處理或光處理的處理溫度。例如,為了除去有機物構(gòu)成的涂層材料,有必要在300℃下焙燒。另外,使用塑料基板的情況下,優(yōu)選在室溫以上、100℃以下進行。
通過以上工序進行了噴出工序以后的干燥膜確保微粒間的電接觸,如圖5D所示,變換為由導(dǎo)電性膜構(gòu)成的布線圖形33。
其中,焙燒工序后,可通過灰化剝離處理除去基板上存在的圍堰B。作為灰化處理,可采用等離子灰化和臭氧灰化等。等離子灰化是使等離子化的氧氣等的氣體和圍堰(抗蝕膜)發(fā)生反應(yīng)、使圍堰氣化、剝離除去圍堰的方法。圍堰是碳、氧、氫構(gòu)成的固體物質(zhì),這些物質(zhì)通過和氧等離子發(fā)生化學(xué)反應(yīng),變?yōu)镃O2、H2O、O2,全部變成氣體,進而能夠剝離。另一方面,臭氧灰化的基本原理與等離子灰化一樣,分解O3(臭氧),變?yōu)榉磻?yīng)性氣體O*(游離氧),使這個O*與圍堰反應(yīng)。與O*反應(yīng)后的圍堰變?yōu)镃O2、H2O、O2,全部變成氣體,進而能夠剝離。通過對基板P進行灰化剝離處理,從基板P除去圍堰。
如上所述,通過在圍堰B間的溝部34設(shè)置接受膜36,被配置在接受膜36上的功能液LQ2被接受膜36吸收,功能液LQ2被良好地保持。因而,能夠把功能液LQ2良好地配置到圍堰B間的溝部34,形成具有需要形狀的布線圖形33。
接著,如圖6模式圖所示,功能液LQ2被配置到溝部34時,即使在該功能液LQ2的一部分粘到圍堰B的上面38的情況下,通過接受膜36吸收功能液LQ2,粘在圍堰B上面38的功能液LQ2能夠被引入溝部34。因而,能夠防止功能液LQ2的殘渣存在于圍堰B的上面38。含有導(dǎo)電性材料的功能液LQ2殘渣被配置在圍堰B上面38的情況下,在布線圖形33中通電流時,可能會在上面38的殘渣內(nèi)發(fā)生漏電。而且,在把該布線圖形33應(yīng)用于薄膜晶體管(TFT)的情況下,可能會因為該漏電使TFT的特性劣化。不過,在本實施方式中,因為能夠防止圍堰B上面38處的殘渣生成,所以能夠防止該殘渣引起的器件特性的劣化。
其中,在本實施方式中,用液體噴出法把功能液LQ1配置到溝部34,通過對該功能液LQ2實施干燥處理(熱處理),形成接受膜36,當然,也可以用液體噴出法以外的方法把功能液LQ1配置到溝部34?;蛘?,也可使形成接受膜36的接受膜形成用材料不為液體狀態(tài)下被配置到溝部34。
在本實施方式中,在第1材料工序S4中被配置到基板P上的功能液LQ1和后述的第2材料配置工序S6中被配置到基板P上的LQ2是相同功能液。即,用于形成接受膜36的功能液LQ1和用于形成布線圖形的功能液LQ2是相同功能液。因而,通過功能液LQ2被接受膜(多孔體)36吸收,能夠形成致密性高的布線圖形33。
另一方面,用于形成接受膜36的功能液LQ1與用于形成布線圖形的功能液LQ2也可以是不同的功能液。而且,被配置到溝部34的接受膜36的物理特性與被配置到該接受膜36的功能液LQ2的物理性能也可不同。這樣,對應(yīng)功能液LQ2的種類(組成、物理性能),可以適當選擇對該功能液LQ2具有良好的接受性的接受膜36的種類(組成、物理性能)。另外,適當分別選擇功能液LQ2和接受膜36,能夠使功能液LQ2和接受膜36在形成的布線圖形(膜圖形)33上具有各自的功能、控制(調(diào)節(jié))形成的布線圖形(膜圖形)33的功能等,可以形成具有各種功能的布線圖形(膜圖形)。
另外,通過使用多孔質(zhì)二氧化硅、在其上配置含有導(dǎo)電性材料的布線圖形形成用功能液LQ2,能夠使圍堰B的上面38不存在殘渣、形成希望形狀的布線圖形33。把含有多孔質(zhì)二氧化硅的接受膜36設(shè)置在溝部34時,通過用液體噴出法把含有多孔質(zhì)二氧化硅的功能液LQ1配置到溝部34、在規(guī)定條件下進行干燥處理(熱處理),能夠設(shè)置多孔質(zhì)二氧化硅構(gòu)成的接受膜36。另外,作為接受膜36,除了多孔質(zhì)二氧化硅之外,也可使用多孔質(zhì)氧化鈦和多孔質(zhì)氧化鋁等。
另外,也可以在第1材料配置工序S4配置有機銀化合物、在第2材料配置工序S6配置銀微粒。相反,也可在第1材料配置工序S4配置銀微粒、在第2材料配置工序S6配置有機銀化合物。另外,例如,在第1材料配置工序S4使用分配器配置功能液、在第2材料配置工序S6使用噴墨頭配置功能液。
其中,在上述實施方式中,對通過第1和第2材料配置工序把功能液配置到基板上的圍堰間進行了說明,當然,也可通過第1、第2材料配置工序和包括其它的第3材料配置工序的任意多次的材料配置工序依次層疊功能液。這種情況下,能夠把接受膜形成工序設(shè)置在多個材料配置工序中的任意材料配置工序之間而構(gòu)成。
另外,在上述實施方式中,對把接受膜形成工序設(shè)置在多個材料配置工序之間進行接受膜的形成進行了說明,但也可與材料配置工序同時進行。例如,可以邊用加熱裝置(加熱板等)加熱基板P、邊把液滴配置在基板P上,也可邊照射光、邊配置液滴。這樣,也可以用接受膜吸收功能膜并保持。另外,在同時配置液滴的接受膜形成工序中,也可以與多次材料配置工序中全部材料配置工序同時進行,也可以與其中選定的材料配置工序同時進行。
其中,如上所述,通過使設(shè)置在基板P上的接受膜36成為多孔體,能夠使噴頭1噴出的功能液LQ2滲入基板P上的接受膜36,因此多層層疊功能液(膜圖形)時,也可使進行該層疊時的液滴噴出量緩緩變多。
其中,對在上述實施方式中的功能液的說明是指把導(dǎo)電性微粒分散到分散劑中的物質(zhì),例如,可以將有機銀化合物等的導(dǎo)電性材料分散到二甘醇二乙醚等的溶劑中(分散劑)的物質(zhì)作為功能液使用。這種情況下,在上述焙燒工序中,對噴出到基板上的功能液(有機銀化合物),進行為了得到導(dǎo)電性的熱處理或光處理、殘留除去有機銀化合物有機成分的銀粒子。例如,為了除去有機銀化合物的有機成分,用大約200℃焙燒。由此,確保了噴出工序后的干燥膜中的微粒間有電接觸,并把干燥膜變換為導(dǎo)電性膜。
(實驗例1)為了形成接受膜36,用液體噴出法把含有導(dǎo)電性微粒的功能液LQ1配置到溝部34,然后,在多個干燥條件下干燥溝部34的功能液LQ1、進行干燥條件的最優(yōu)化。干燥條件是(1)自然放置24小時左右,(2)60℃加熱5分鐘左右,(3)120℃加熱5分鐘左右,(4)180℃加熱60分鐘左右,(5)200℃加熱60分鐘左右,(6)250℃加熱60分鐘左右。
圖7A表示實驗結(jié)果。圖7A表示實驗結(jié)果的表、圖7B表示把圖7A變?yōu)閳D形化的結(jié)果。
在圖7A和圖7B中,把功能液LQ2配置到在上述條件(1)~(4)下形成的接受膜36上時,接受膜36上產(chǎn)生裂紋。另外,把功能液LQ2配置到在上述條件(1)~(6)下形成的接受膜36上時,接受膜36相對于液體L Q2的潤濕性在條件(3)的情況下最好,以下,按照條件(4)、(2)、(1)、(5)的順序變差,條件(6)的情況最差。另外,把功能液LQ2配置到在上述條件(1)~(6)下形成的接受膜36上時,接受膜36相對于液體LQ2的吸收性在條件(3)的情況下最好,以下,按照條件(4)、(2)、(1)、(5)的順序變差,條件(6)的情況最差。其中,圖7B的縱軸“液滴蔓延”表示在接受膜36上用規(guī)定半徑配置功能液LQ2的液滴時的潤濕擴散量,接受膜36的吸收性越高,液滴蔓延的值越低。根據(jù)本實驗結(jié)果,考慮不發(fā)生裂紋的條件等,可以判斷條件(4)是最佳干燥條件。(實驗例2)作為為了形成接受膜36的材料,使用多孔質(zhì)二氧化硅。另外,作為為了形成布線圖形33的材料,使用有機銀化合物。用液滴噴頭1把含有多孔質(zhì)二氧化硅的功能液的液滴噴出到溝部34中之后,進行300℃加熱60分鐘左右的熱處理。其中,噴出含有多孔質(zhì)二氧化硅的功能液的液滴時的噴出條件定為液滴量4pL、液滴飛行速度5~7m/sec。由此,在溝部34形成由多孔質(zhì)二氧化硅構(gòu)成的接受膜36。而且,在該接受膜36上用液滴噴頭1把含有有機銀化合物的功能液的液滴噴出之后,進行200℃加熱60分鐘左右的熱處理。由此,能夠在溝部34內(nèi)形成布線圖形33。
(布線圖形的形成方法(第2實施方式))下面,參照圖8對本發(fā)明的布線圖形形成方法的第2實施方式進行說明。圖8表示為了說明關(guān)于本實施方式的布線圖形的形成方法的模式圖。這里,在以下說明中,對與實施實施方式相同或等同的結(jié)構(gòu)部分,附加相同符號,簡略或省略其說明。
在圖8中,在基板P上形成根據(jù)圍堰B具有第1寬度H1的第1溝部34A和與該第1溝部34A連接的具有第2寬度H2的第2溝部34B。第2寬度H2比第1寬度H1窄。換言之,第2寬度H2為第1寬度H1以下。另外,第1溝部34A在圖8中沿著X軸方向延伸形成,第2溝部34B沿著與X軸方向不同的Y軸方向延伸形成。
為了在上述溝部34A、34B上形成接受膜36,首先,如圖9A所示,用液滴噴頭1把為了形成接受膜36的功能液LQ1的液滴配置到第1溝部34A的規(guī)定位置。其中,在本實施方式中,作為接受膜形成用材料,使用多孔質(zhì)二氧化硅。把功能液LQ1的液滴配置到第1溝部34A中時,從第1溝部34A的上方、用液滴噴頭1把液滴噴出到第1溝部34A中。在本實施方式中,如圖9A所示,功能液LQ1的液滴被沿著第1溝部34A的長徑方向(X軸方向)以規(guī)定間隔配置。此時,功能液LQ1的液滴也被配置在第1溝部34A中、第1溝部34A和第2溝部34B連接的連接部附近。
如圖9B所示,被配置在第1溝部34A的功能液LQ1,通過自身流動,在第1溝部34A內(nèi)潤濕擴散。進而,被配置在第1溝部34A的功能液LQ1,通過自身流動,也在第2溝部34B內(nèi)潤濕擴散。由此,不是從第2溝部34B的上方直接把液滴噴出到第2溝部34B中,功能液LQ1也能被配置在第2溝部34B中。
這樣,通過把功能液LQ1配置在第1溝部34A中,利用被配置在第1溝部34A中的功能液LQ1的自身流動(毛細管現(xiàn)象),能把功能液LQ1配置到第2溝部34B中。因而,對于狹窄的寬度H2的第2溝部34B、不是從圍堰B上方把功能液LQ1的液滴噴出的,而是通過把功能液LQ1的液滴噴出到寬的寬度H1的第1溝部34A,可以把功能液LQ1順利地配置到第2溝部34B中。特別是,第2溝部34B的寬度H2狹窄,即使是在液滴噴頭1噴出的液滴直徑(飛行中的直徑)比寬度H2窄的情況下,通過功能液LQ1的自身流動,能夠把功能液LQ1順利地配置到第2溝部34B。而且,因為第2溝部34B的寬度H2狹窄,所以利用毛細管現(xiàn)象、把功能液LQ1順利地配置到第2溝部34B。因而,能夠形成具有希望形狀的膜圖形。并且,因為能夠把功能液LQ1順利地配置到寬度狹窄的第2溝部34B,所以能夠?qū)崿F(xiàn)膜圖形的細線化(精細化)。另一方面,因為第1溝部34A的寬度H1寬,所以對于第1溝部34A、即使是從圍堰B上方把功能液LQ1的液滴噴出的,也能避免發(fā)生功能液LQ1粘到圍堰B的上面38、產(chǎn)生殘渣的不良。
另外,在本實施方式中,即使很難通過從圍堰B上方把功能液LQ1配置到第2溝部34B,也能把功能液LQ1順利地配置到第2溝部34B。
把功能液LQ1配置到第1溝部34A和第2溝部34B以后,如同上述第1實施方式,通過在規(guī)定條件下進行干燥處理,如圖9所示,功能液LQ1被變換為接受膜36。其中,作為干燥條件,通過例如300℃加熱60分鐘左右,能夠形成由多孔體(多孔質(zhì)二氧化硅)構(gòu)成的接受膜36。
形成接受膜36以后,如圖10A所示,通過液滴噴頭1、把為了形成布線圖形33的功能液LQ2的液滴配置到第1溝部34A的規(guī)定位置。其中在本實施方式中,作為布線圖形形成用材料,使用有機銀化合物。
把功能液LQ2的液滴配置在第1溝部34A中時,用液滴噴頭1從第1溝部34A的上方把液滴噴出到第1溝部34A中。在本實施方式中,如圖10A所示,功能液LQ2的液滴被沿著第1溝部34A的長徑方向(X軸方向)以規(guī)定間隔配置。此時,功能液LQ2的液滴被配置在第1溝部34A中第1溝部34A與第2溝部34B連接的連接部37附近。
如圖10B所示,被配置在第1溝部34A中的功能液LQ2,通過自身流動,在第1溝部34A內(nèi)潤濕擴散。進而,被配置在第1溝部34A中的功能液LQ2,通過自身流動,也在第2溝部34B內(nèi)潤濕擴散。由此,不是從第2溝部34B的上方、直接把液滴噴出到第2溝部34B,功能液LQ2也能被配置在第2溝部34B中。
這樣,通過把功能液LQ2配置在被設(shè)置有接受膜的第1溝部34A中,利用被配置在第1溝部34A的功能液LQ2的自身流動(毛細管現(xiàn)象),能把功能液LQ2配置在第2溝部34B中。因而,對于狹窄的寬度H2的第2溝部34B、不是從圍堰B上方把功能液LQ2的液滴噴出的,而是通過把功能液LQ2的液滴噴出到寬的寬度H1的第1溝部34A,可以把功能液LQ1順利地配置到第2溝部34B。特別是,第2溝部34B的寬度H2狹窄,即使是在液滴噴頭1噴出的液滴直徑(飛行中的直徑)比寬度H2窄的情況下,通過功能液LQ2的自身流動,能夠把功能液LQ2順利地配置到第2溝部34B中。而且,因為第2溝部34B的寬度H2狹窄,所以利用毛細管現(xiàn)象、把功能液LQ2順利地配置到第2溝部34B。因而,能夠形成具有希望形狀的膜圖形33。而且,因為能夠把功能液LQ2順利地配置到寬度狹窄的第2溝部34B,所以能夠?qū)崿F(xiàn)膜圖形的細線化(精細化)。另一方面,因為第1溝部34A的寬度H1寬,所以對于第1溝部34A、即使是從圍堰B上方把功能液LQ2的液滴噴出的,也能避免發(fā)生功能液LQ2粘到圍堰B的上面38、產(chǎn)生殘渣的不良。因而,能夠防止發(fā)生漏電的不良。
另外,在本實施方式中,即使很難通過從圍堰B上方把功能液LQ2配置到第2溝部34B中,也能把功能液LQ2順利地配置到第2溝部34B中。
把功能液LQ2配置到第1溝部34A和第2溝部34B中以后,如同上述第1實施方式,通過在規(guī)定條件下進行焙燒處理,如圖10C所示,功能液LQ2被變換為布線圖形33。其中,作為焙燒條件,通過例如200℃加熱60分鐘左右,能夠形成布線圖形33。
其中,如圖11所示,也可分別在第1溝部34A和第2溝部34B中設(shè)置接受膜36、使含有布線圖形形成用材料的功能液LQ2的液滴從第2溝部34B的上方對第2溝部34B噴出。這樣,第2溝部34B變得被噴出到第1溝部34A再利用自身流動流入到第2溝部34B的功能液LQ2和從該第2溝部34B的上方對第2溝部34B直接噴出(供給)的功能液LQ2的液滴充滿。這種情況下,因為第2溝部34B的寬度H2狹窄,所以有發(fā)生功能液LQ2的液滴粘到圍堰B的上面38的可能性,但因為在第2溝部34B上設(shè)有接受膜36,所以被噴出的功能液LQ2的液滴被吸引到第2溝部34B內(nèi)。因而,能避免在圍堰B的上面38有殘渣的不良。
其中,如圖11所示,在用功能液LQ2充滿第2溝部34B的情況下,只用從該第2溝部34B的上方對第2溝部34B直接噴出(供給)的功能液LQ2的液滴,也可以充滿第2溝部34B。
另外,在只用從該第2溝部34B的上方對第2溝部34B直接噴出(供給)的功能液LQ2的液滴充滿第2溝部34B的情況下,如圖12所示,也可以只是在具有狹窄寬度H2的第2溝部預(yù)先設(shè)置接受膜36的構(gòu)造。對第2溝部34B直接噴出(供給)的功能液LQ2被接受膜36吸引到第2溝部34B內(nèi),所以能夠避免在圍堰B的上面38有殘渣的不良。另一方面,第1溝部34A的寬度H1寬,所以把功能液LQ2配置到第1溝部34A中時,即使沒有接受膜36,也不會在圍堰B的上面38有殘渣,能夠順利地把功能液LQ2配置到第1溝部34A。
其中,如圖13所示,也可使第1溝部34A和第2溝部34B的連接部37成為從第1溝部34A向第2溝部34B逐漸變窄的錐狀。這樣,能夠使配置在第1溝部34A的功能液LQ1(LQ2)順利地流入第2溝部34B。
另外,如圖14所示,在第1溝部34A的延伸方向與第2溝部34B的延伸方向不同地相交時,也可使第1溝部34A中的第2溝部34B附近區(qū)域的寬度H1’局部地比其它區(qū)域?qū)挾菻1狹窄。這樣,能夠使配置到第1溝部34A中的功能液LQ1(LQ2)順利地流入第2溝部34B。在這種情況下,通過使形成第1溝部34A的圍堰B的內(nèi)表面Bh向第2溝部34B傾斜,能夠使配置在第1溝部34A中的功能液LQ1(LQ2)更順利地流入第2溝部34B。
其中,在上述各實施方式中,具有寬的寬度H1的第1溝部34A的延伸方向與具有狹窄寬度H2的第2溝部34B的延伸方向彼此不同,但如圖15A和圖15B所示,也可使具有寬的寬度H1的第1溝部34A的延伸方向與具有狹窄寬度H2的第2溝部34B的延伸方向相同。這種情況下,如圖15A所示,通過把功能液LQ1(LQ2)配置到第1溝部34A中,通過該功能液LQ1(LQ2)的自身流動,如圖15B所示,能夠把功能液LQ1(LQ2)配置到第2溝部34B中。另外,這種情況下,也可通過使第1溝部34A和第2溝部34B的連接部37成為從第1溝部34A向第2溝部34B逐漸變窄的錐狀,能夠使配置在第1溝部34A的功能液LQ1(LQ2)順利地流入第2溝部34B。
另外,把被配置在第1溝部34A的功能液LQ1(LQ2),通過自身流動,配置到第2溝部34B中時,如圖16所示,也可在第1溝部34A中的第1溝部34A和第2溝部34B連接的連接部37以外的區(qū)域設(shè)置堤防部39。圖36中的堤防部39是被配置在第1溝部34A中的功能液LQ1(LQ2)的液滴。
即,作為堤防部39使用的功能液LQ1(LQ2)的液滴不會流動到第2溝部34B,而是最初被設(shè)置在第1溝部34A中的液滴。在圖16中,作為堤防部39發(fā)揮作用的最初被設(shè)置的液滴被賦予“1”。而且,通過自身流動被配置在第2溝部34B中的功能液LQ1(LQ2)被配置在連接部37和堤防部39之間。賦予該液滴為“2”。這樣,被配置在第1溝部34A中的連接部37和堤防部39(液滴“1”)之間的功能液LQ1(LQ2)的液滴“2”被阻止向連接部37以外的方向流動而流動向連接板37側(cè)。因而,液滴“2”經(jīng)過連接部37順利地流入第2溝部34B。
另外,如圖17所示,也可使用作為堤防部39的圍堰B的內(nèi)表面Bh。
另外,如圖18所示,即使在具有比第1溝部34A的寬度H1和第2溝部34B的寬度H2狹窄的寬度H3的第3溝部34C與第1溝部34A連接的狀態(tài)下,因為圍堰B的內(nèi)表面Bh是作為堤防部39發(fā)揮作用的,所以能夠使配置在第1溝部H1中的功能液LQ1(LQ2)順利地流入第2溝部34B和第3溝部34C。
(薄膜晶體管)本發(fā)明的布線圖形的形成方法可以應(yīng)用于形成如圖19所示的作為切換元件(開關(guān)元件)的薄膜晶體管(TFT)和與其連接的布線。在圖19中,在具有TFT的TFT基板P上具備柵極布線40、與該柵極布線40電連接的柵極41、源極布線42、與該源極布線42電連接的源極43、漏極44、與該漏極44電連接的像素電極45。柵極布線40在X軸方向延伸形成,柵極41在Y軸方向延伸形成。另外,柵極41的寬度H2比柵極布線40的寬度H1狹窄。這些柵極布線40和柵極41能夠用本發(fā)明的布線圖形的形成方法形成。
另外,在上述實施方式中,用本發(fā)明的膜圖形的形成方法、形成TFT(薄膜晶體管)的柵極布線,但也可制造源極、漏極、像素電極等的其它組成要件。以下,對制造TFT的方法參照圖20~圖23進行說明。
如圖20所示,首先,用光刻法在洗凈的玻璃基板610上面形成用于設(shè)置間距1/20~1/10的溝611a的第1層圍堰611。作為該圍堰611在形成后有必要具有光透射性和疏液性,作為該原材料,適合使用丙烯酸樹脂、聚酰亞胺樹脂、聚烯烴樹脂、三聚氰胺樹脂等的高分子材料。
為了使該形成后的圍堰611具有疏液性,需要實施CF4等離子處理等(使用含有氟成分氣體的等離子處理),但也可用預(yù)先在圍堰611的元件自身填充疏液成分(氟基等)取代其。這種情況下,能夠省略CF4等離子處理等。
作為如上述被疏液化的圍堰611相對于噴出的墨的接觸角優(yōu)選確保在40°以上,作為玻璃面的接觸角優(yōu)選確保在10°以下。即,本發(fā)明者等根據(jù)實驗確認的結(jié)果是,在使用丙烯酸樹脂作為圍堰611的原材料的情況下,能夠確保如導(dǎo)電性微粒(十四烷溶劑)處理后的接觸角為大約54.0°(未處理的情況下是10°以下)。其中,這些接觸角是在等離子功率550W基礎(chǔ)上、以0.1L/min供給四氟化甲烷的處理條件下得到的接觸角。
在接著上述第1層的圍堰形成工序的柵極掃描電極形成工序(第1次的導(dǎo)電性圖形形成工序)中,為了充滿由圍堰611分區(qū)的掃描區(qū)域的上述溝611a內(nèi),通過用噴墨頭噴出含有導(dǎo)電性材料的液滴,形成柵極掃描電極612。而且,形成柵極掃描電極612時,適用于本發(fā)明的圖形的形成方法。
作為此時的導(dǎo)電性材料,可以適當采用Ag、Al、Au、Cu、鈀、Ni、W-si、導(dǎo)電性聚合物等。這樣形成的柵極掃描電極612預(yù)先給予圍堰611充分的疏液性,所以形成不從溝611a露出的精細的布線圖形成為可能。
通過上述工序,在基板610上形成具有由圍堰611和柵極掃描電極612構(gòu)成的平坦的上面的第1導(dǎo)電層Al。
另外,為了在溝611a內(nèi)得到良好的噴出結(jié)果,如圖20所示,作為該溝611a的形狀,優(yōu)選采用順錐狀(具有向噴出源開口方向的錐形狀)。由此,使噴出的液滴充分可以進入到深處。
接著,如圖21所示,用等離子CVD法進行柵極絕緣膜613、活性層621、接觸層609的連續(xù)成膜。通過變化原料氣體和等離子條件形成作為柵極絕緣膜613的氮化硅膜、作為活性層621的等離子硅膜、作為接觸層609的n+硅膜。用CVD法形成的情況下,需要經(jīng)過300~350℃的溫度,但通過把無機類的材料用于圍堰,可以避免在透明性、耐熱性方面出現(xiàn)問題。
在接在上述半導(dǎo)體層形成工序之后的第2層圍堰形成工序中,如圖22所示,基于光刻法在柵極絕緣膜613的上面形成用于設(shè)置1像素間距的1/20~1/10且與上述溝611a交叉的溝614a的第2層圍堰614。作為圍堰614,需要在形成后具有光透射性和疏液性,作為其原材料,適合使用丙烯酸樹脂、聚酰亞胺樹脂、聚烯烴樹脂、三聚氰胺樹脂等的高分子材料。
為了使該形成后的圍堰614具有疏液性,需要實施CF4等離子處理等(使用含有氟成分氣體的等離子處理),但也可用預(yù)先在圍堰614的原材料自身填充疏液成分(氟基等)來取代其。這種情況下,能夠省略CF4等離子處理等。
如上述被疏液化的圍堰614與噴出的墨的接觸角優(yōu)選確保在40°以上。
在接著上述第2層的圍堰形成工序之后的源極、漏極形成工序(第2次的導(dǎo)電性圖形形成工序)中,為了充滿由圍堰614分區(qū)的掃描區(qū)域的上述溝614a內(nèi),通過用噴墨頭噴出含有導(dǎo)電性材料的液滴,如圖23所示,形成與上述柵極掃描電極612交叉的源極615和漏極616。而且,形成源極615和漏極616時,適合用關(guān)于本發(fā)明的圖形的形成方法。
作為此時的導(dǎo)電性材料,可以適當采用Ag、Al、Au、Cu、鈀、Ni、W-si、導(dǎo)電性聚合物等。這樣形成的源極615和漏極616預(yù)先給予圍堰614充分的疏液性,所以形成不從溝614a露出的精細的布線圖形成為可能。
另外,以嵌入配置有源極615和漏極616的溝614a的方式配置絕緣材料617。通過以上工序,在基板610上形成具有由圍堰614和絕緣材料617構(gòu)成的平坦的上面620。
接著,在絕緣材料617形成接觸孔619的同時,通過在上面620上形成被形成了圖形的像素電極(ITO)、借助接觸孔619連接漏極616和像素電極618,形成TFT。
(光電裝置)對作為本發(fā)明的光電裝置的一個例子的液晶表示裝置進行說明。圖24表示從對向基板側(cè)觀察本發(fā)明的液晶顯示裝置的各組成要件的俯視圖,圖25表示沿著圖24的H-H’線的剖面圖。圖26表示在液晶顯示裝置的圖形顯示區(qū)域中被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27表示液晶顯示裝置的部分放大剖面圖。其中,在使用以下說明的各圖中,為了使各層和各構(gòu)件成為在圖面上可以識別的大小程度,與各層和各構(gòu)件的縮小比例不同。
在圖24和圖25中,本實施方式的液晶顯示裝置(光電裝置)100,成對的TFT陣列基板10和對向基板20被光硬化性密封材料的密封材料52粘合,在被該密封材料52分區(qū)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)域形成閉合的箱狀。
在密封材料52的形成區(qū)域的內(nèi)側(cè)區(qū)域形成由遮光性材料構(gòu)成的周圍鑲邊53。在密封材料52的外側(cè)區(qū)域沿著TFT陣列基板10的一邊形成數(shù)據(jù)線驅(qū)動電路201和安裝端子202,沿著與該邊相鄰的2個邊形成掃描線驅(qū)動電路204。在TFT陣列基板10的剩下一邊設(shè)有多個布線205,其中該多個布線205是為了連接被設(shè)于圖像顯示區(qū)域兩側(cè)的掃描線驅(qū)動電路204的。另外,在基板20的角部至少一個位置安裝有基板間導(dǎo)通材料206,其中基板間導(dǎo)通材料206是為了使TFT陣列基板10和對向基板20之間電導(dǎo)通的。
其中,代替在TFT陣列基板10之上形成數(shù)據(jù)線驅(qū)動電路201和掃描線驅(qū)動電路204,也可借助各向異性導(dǎo)電膜使安裝有驅(qū)動用LSI的TAB(Tape Automated Bonding)基板和被形成在TFT陣列基板10的周邊部的端子組電及機械連接。其中,在液晶顯示裝置100中,根據(jù)使用液晶50的種類、即TN(Twisted Nematic)模式、STN(Super Twisted Nematic)模式等的操作模式和常白模式/常黑模式的區(qū)別,把相位差板、偏光板等配置在規(guī)定方向上,這里省略圖示。另外,在組裝作為彩色顯示用的液晶顯示裝置100時,在對向基板20上,把如紅(R)、綠(G)、藍(B)的濾色片與其保護膜一起形成在與TFT陣列基板10的后述的各像素電極對向的區(qū)域。
在具有這樣構(gòu)造的液晶顯示裝置100的圖像顯示區(qū)域中,如圖26所示,多個像素100a被組成為矩陣狀的同時,在這些像素100a上分別形成像素切換用TFT(切換元件)30,供給像素信號S1、S2、…、Sn的數(shù)據(jù)6a與TFT30的源極電連接。輸入數(shù)據(jù)6a的像素信號S1、S2、…、Sn可以按照該線順序依次供給,也可對彼此相鄰的多個數(shù)據(jù)線6a分組、分別向各組供給。另外,使掃描線3a與TFT30的柵極電連接,為了用規(guī)定時間、按照線順序依次脈沖地把掃描信號G1、G2、…、Gn外加在掃描線3a而構(gòu)成。
像素電極19與TFT30的漏極電連接,通過使切換元件TFT30只在一定時間內(nèi)處于接通狀態(tài),在規(guī)定時間內(nèi)把從數(shù)據(jù)線6a供給的像素信號S1、S2、…、Sn輸入到各像素中。這樣借助像素電極19、被輸入到液晶的規(guī)定水平的像素信號S1、S2、…、Sn在與圖25所示的對向基板20的對向電極121之間被保持一定時間。其中,為了防止被保持的像素信號S 1、S2、…、Sn漏出,附加了與被形成在像素電極19和對向電極121之間的液晶電容并排的蓄積電容60。例如,像素電極19的電壓被蓄積電容保持比外加電源電壓時間長3個數(shù)量級(3位數(shù))的長時間。由此,能夠改善電荷的保持特性,并能實現(xiàn)對比度高的液晶顯示裝置100。
圖27表示具有下柵極型TFT30的液晶顯示裝置100的部分放大剖面圖,在組成TFT陣列基板10的玻璃基板P上用上述實施方式的布線圖形的形成方法把柵極布線61形成于玻璃基板P上的圍堰B之間。
在柵極布線61上夾隔由SiNx構(gòu)成的柵極絕緣膜62層疊由非結(jié)晶硅(a-Si)層構(gòu)成的半導(dǎo)體層63。與該柵極部分對向的半導(dǎo)體層63的部分成為通道區(qū)域。在半導(dǎo)體層63上層疊用于得到電阻接合的、由如n+型a-Si層構(gòu)成的粘合層64a和64b,在通道區(qū)域中央部的半導(dǎo)體層63上形成用于保護通道的由SiNx構(gòu)成的絕緣性蝕刻阻止膜65。其中,通過對這些柵極絕緣膜62、半導(dǎo)體層63和蝕刻阻止膜65在蒸鍍(CVD)后實施抗蝕劑涂覆、感光/顯像、光蝕刻,如圖所示形成圖形。
并且,粘合層64a、64b和由ITO構(gòu)成的像素電極19也同樣在成膜的同時,通過被實施光蝕刻,如圖所示形成圖形。接著,在像素電極19、柵極絕緣膜62和蝕刻阻止膜65上分別突出設(shè)置圍堰66,通過在這些圍堰66之間用上述液滴噴出裝置IJ噴出銀化合物液滴,能夠形成源極線、漏極線。
其中,在上述實施方式中,把TFT30用作為液晶顯示裝置100的驅(qū)動用的切換元件,但也可被應(yīng)用于液晶顯示裝置以外的如有機EL(電致發(fā)光)顯示器件。有機EL顯示器件是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膜的構(gòu)造,是通過向上述膜中注入電子和空穴(hole)并使之激發(fā)而產(chǎn)生激子(exciton)、利用該激子再接合時發(fā)出光(熒光、磷光)使之發(fā)光的元件。
接著,在具有上述TFT30的基板上通過把用于有機EL顯示元件的熒光性材料中的呈現(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空穴注入/電子輸送層的材料作成墨、而分別使其形成圖形,能夠制造自發(fā)光全色EL器件。本發(fā)明中的器件(光電裝置)的范圍也包括這樣的有機EL器件。
圖28表示通過上述液滴噴出裝置IL制造一部分組成要件的有機EL裝置的側(cè)剖面圖。參照圖28,對有機EL裝置的簡要構(gòu)造進行說明。
在圖28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(gòu)成的有機EL元件402上連接柔性基板(圖示略)的布線和驅(qū)動IC(圖示略)的裝置。電路元件部421是在基板411上形成作為有源元件的TFT60、并將多個像素電極43 1整齊排列在電路元件部421上而構(gòu)成的。而且,通過上述實施方式的布線圖形的形成方法,形成構(gòu)成TFT60的柵極布線61。
圍堰部441被呈格子狀形成在各像素電極431間,發(fā)光元件451被形成在由圍堰部441產(chǎn)生的凹部開口444內(nèi)。其中,發(fā)光元件451是由紅色發(fā)光元件、綠色發(fā)光元件、藍色發(fā)光元件構(gòu)成,由此有機EL裝置401成為實現(xiàn)全色顯示的裝置。陰極461被形成在圍堰部441和發(fā)光元件451的上部整個面上,密封用基板471被層疊在陰極461的上部。
含有有機EL元件的有機EL裝置401的制造工藝包括形成圍堰部441的圍堰部形成工序、用于適當形成發(fā)光元件451的等離子處理工序、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、把密封用基板471層疊在陰極461上并密封的密封工序。
發(fā)光元件形成工序具有空穴注入層形成工序和發(fā)光層形成工序,其通過在凹部開口444、即像素電極43 1之上形成空穴注入層452和發(fā)光層453來形成發(fā)光元件451。而且,空穴注入層形成工序包括把用于形成空穴注入層452的液體材料噴出到各像素電極431上的第1噴出工序、使被噴出的液體材料干燥形成空穴注入層452的第1干燥工序。另外,發(fā)光層形成工序包括把用于形成發(fā)光層453的液體材料噴出到空穴注入層452上的第2噴出工序、使被噴出的液體材料干燥形成發(fā)光層453的第2干燥工序。其中,發(fā)光層453如上所述根據(jù)對應(yīng)紅、綠、藍3色的材料形成3種發(fā)光層,因而,上述第2噴出工序由分別噴出3種材料的3個工序構(gòu)成。
在該發(fā)光元件形成工序中,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1噴出工序可以使用上述的液滴噴出裝置IJ。
另外,作為本發(fā)明中的器件(光電裝置),除了上述之外,也可應(yīng)用于PDP(等離子顯示面板)、和通過在形成于基板上的小面積薄膜通與膜面平行的電流來利用發(fā)生電子放出現(xiàn)象的表面?zhèn)鲗?dǎo)型電子放出元件等。
其次,對把本發(fā)明的膜圖形的形成方法形成的膜圖形應(yīng)用于等離子型顯示裝置的例子進行說明。
圖29表示本實施方式的等離子型顯示裝置500的分解立體圖。
等離子型顯示裝置500的構(gòu)成包括彼此對向配置的基板501、502和其間形成的放電顯示部510。
放電顯示部510集合有多個放電室516。多個放電室516中,紅色放電室516(R)、綠色放電室516(G)、藍色放電室516(B)的3個放電室516以成對構(gòu)成1個像素的方式配置。
在基板501上面按照規(guī)定間隔形成條紋狀地址電極511,形成覆蓋地址電極511和基板501上面的電介體層519。
在電介體層519上,位于地址電極511、511之間且沿著各地址電極511形成隔壁515。隔壁515包括在地址電極511的寬幅方向左右兩側(cè)相鄰的隔壁、和向與地址電極511垂直的方向延伸的隔壁。另外,對應(yīng)被隔壁515隔開的長方形狀區(qū)域形成放電室516。
另外,被隔壁515分區(qū)的長方形狀區(qū)域內(nèi)側(cè)配置有熒光體517。熒光體517是發(fā)出紅、綠、藍任意熒光的元件,并且,紅色熒光體517(R)被配置在紅色放電室516(R)的底部、綠色熒光體517(G)被配置在綠色放電室516(G)的底部、藍色熒光體517(B)被配置在藍色放電室516(B)的底部。
另一方面,在基板502上沿與前面地址電極511垂直方向呈條紋狀按照規(guī)定間隔配置多個顯示電極512。并且,以覆蓋這些顯示電極512的方式形成電介體層513和由MgO等構(gòu)成的保護膜514。
基板501和基板502使上述地址電極511和顯示電極512互相正交地相互對向粘貼。
上述地址電極511與顯示電極512與圖示略的交流電源連接。通過向各電極通電,在放電顯示部510使熒光體517激勵發(fā)光,而可以彩色顯示。
本實施方式中,基于上述布線圖形形成方法分別形成上述地址電極511和顯示電極512,所以能夠?qū)崿F(xiàn)小型和薄型化,得到不會發(fā)生斷線等故障的高品質(zhì)等離子型顯示裝置。
圖30表示液晶顯示裝置的其它實施方式的圖。
圖30所示的液晶顯示裝置901大致具有彩色的液晶面板(光電面板)902和與液晶面板902連接的電路基板903。另外,根據(jù)需要,將背光燈等照明裝置、其它附帶器件設(shè)在液晶面板902上。
液晶面板902具有用密封材料904粘接的一對基板905a、基板905b,液晶被密封入這些基板905a、基板905b之間形成的間隙、即液晶單元間隙中。這些基板905a和基板905b一般由透光性材料、如玻璃、合成樹脂等形成。在基板905a和基板905b的外側(cè)表面粘貼有偏光板906a和偏光板906b。其中,在圖30中,省略了另一個偏光板的圖示。
另外,電極907a被形成在基板905a的內(nèi)側(cè)表面,電極907b被形成在基板905b的內(nèi)側(cè)表面。這些電極907a、907b被形成為條紋狀或文字、數(shù)字、其它適當?shù)膱D形形狀。另外,這些電極907a、907b例如由ITO(IndiumTin Oxide銦錫氧化物)等透光性材料形成?;?05a相對基板905b具有伸出的伸出部分,在該伸出部上形成多個端子。在基板905a上形成電極907a時,這些端子908與電極907a同時被形成。從而,這些端子908例如由ITO形成。這些端子908包括與電極907a成為一體延伸的端子和借助導(dǎo)電材料(未圖示)被與電極907b連接的端子。
在電路基板903布線基板909之上的規(guī)定位置裝配有作為液晶驅(qū)動用IC的半導(dǎo)體元件900。其中,雖省略圖示,但也可把電阻、電容器、其它芯片零件裝配在安裝了半導(dǎo)體元件900的部位以外部位的規(guī)定位置。布線基板909通過把形成在如聚酰亞胺等具有撓性的底座基板911的上面的Cu等的金屬膜制成圖形、形成布線圖形912,來制造。
在本實施方式中,通過上述器件的制造方法,形成液晶面板902上的電極907a、907b和電路基板903上的布線圖形912。
根據(jù)本實施方式的液晶顯示裝置,能夠得到消除電特性不均勻的高品質(zhì)的液晶顯示裝置。
其中,上述的例子是無源型的液晶面板,但也可以作為有源矩陣型液晶面板。即,在一方的基板上形成薄膜晶體管(TFT),對各TFT形成像素電極。另外,可以用上述的噴墨技術(shù)形成與TFT電連接的布線(柵極布線、源極布線)。另一方面,在對向基板上形成對向電極等。這樣本發(fā)明也能夠適用于有源矩陣型液晶面板。
作為其它實施方式,對非接觸型卡介質(zhì)的實施方式連接說明。如圖31所示,本實施方式的非接觸型卡介質(zhì)(電子設(shè)備)700,把半導(dǎo)體集成電路芯片708和天線電路712內(nèi)置于由卡基體702和卡蓋718構(gòu)成的筐體內(nèi),通過未圖示的外部信號接收發(fā)送器和電磁波或靜電電容耦合中的至少一方進行電力供給或數(shù)據(jù)發(fā)送接收至少一項。在本實施方式中,上述天線電路712是用上述實施方式的布線形成方法形成的。
其中,作為本發(fā)明中的器件(光電裝置),除了上述之外,也可適用于PDP(等離子顯示面板)和通過在形成于基板上的小面積薄膜通與膜面平行的電流而利用發(fā)生電子放出現(xiàn)象的表面?zhèn)鲗?dǎo)型電子放出元件等。
(電子設(shè)備)對本發(fā)明的電子設(shè)備的具體例進行說明。
圖32A表示攜帶電話的一個例子立體圖。在圖32A中,1600表示攜帶電話主體,1601表示具有上述實施方式的液晶顯示裝置的液晶顯示部。
圖32B表示文字處理機、個人電腦等攜帶型信息處理裝置的一個例子的立體圖。在圖32B中,1700表示信息處理裝置、1701表示鍵盤等輸入部、1703表示信息處理主體、1702表示具有上述實施方式的液晶顯示裝置的液晶顯示部。
圖32C表示腕表型電子設(shè)備的一個例子立體圖。在圖32C中,1800表示手表主體,1801表示具有上述實施方式的液晶顯示裝置的液晶顯示部。
圖32A~圖32C表示的電子設(shè)備是具有上述實施方式的液晶顯示裝置的電子設(shè)備,具有布線膜形,其中布線膜形具有希望的膜厚。
其中,本實施方式的電子設(shè)備具有液晶顯示裝置,但也可以是具有有機電致發(fā)光顯示裝置、等離子型顯示裝置等其它光電裝置的電子設(shè)備。
以上,參照附圖,對本發(fā)明的最佳的實施方式例進行了說明,但不用說,本發(fā)明局限于上述例子。上述例子中表示的各構(gòu)成構(gòu)件的諸形狀和組合等是僅是例示,在不脫離本發(fā)明主旨的范圍內(nèi)基于設(shè)計要求,可以進行種種改變。
另外,在上述實施方式中,把薄膜圖形作為導(dǎo)電性膜的構(gòu)造,不局限于此,導(dǎo)電性膜的構(gòu)造也可能適合使用在如液晶顯示裝置中用于實現(xiàn)彩色顯示圖像的濾色片。該濾色片是通過把R(紅)、G(綠)、B(藍)的墨(功能液)作為液滴配置在基板上而形成的,對應(yīng)規(guī)定圖形在基板上形成圖形,通過賦予該圍堰疏液性后配置墨形成濾色片,能夠制造具有高性能濾色片的液晶顯示裝置。
權(quán)利要求
1.一種膜圖形的形成方法,該形成方法是通過把功能液配置到基板上來形成膜圖形的方法,其特征在于,包括在上述基板上形成具有規(guī)定的圖形的圍堰的工序;在上述圍堰間的溝中設(shè)置由多孔體構(gòu)成的接受膜的工序;把上述功能液配置到上述接受膜上的工序。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膜圖形的形成方法,其特征在于設(shè)置上述接受膜的工序包括在上述溝中配置第2功能液的工序;對被配置在上述溝中的上述第2功能液進行規(guī)定處理,把上述第2功能液變換為上述接受膜的工序。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的膜圖形的形成方法,其特征在于上述規(guī)定處理包括對被配置在上述溝中的上述第2功能液進行熱處理,通過該熱處理形成由多孔體構(gòu)成的接受膜。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的膜圖形的形成方法,其特征在于在配置上述第2功能液的工序中,使用液體噴出法。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的膜圖形的形成方法,其特征在于在上述基板上通過上述圍堰來形成具有第1寬度的第1溝的同時,還形成與上述第1溝連接且具有第2寬度的第2溝,把上述第2功能液配置到上述第1溝中,通過被配置到上述第1溝中的上述第2功能液的自身流動,把該第2功能液配置到第2溝中。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的膜圖形的形成方法,其特征在于上述第2寬度為上述第1寬度以下。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的膜圖形的形成方法,其特征在于把上述功能液配置到上述第1溝中,通過被配置在上述第1溝中的上述功能液的自身流動而將該功能液配置到上述第2溝中。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的膜圖形的形成方法,其特征在于在上述基板上,通過上述圍堰形成向第1方向延伸的第1溝的同時、還形成與上述第1溝連接的向第2方向延伸的第2溝,向上述第1溝中配置上述第2功能液,通過上述第2功能液的自身流動而將該第2功能液配置到上述第2溝中。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的膜圖形的形成方法,其特征在于把上述功能液配置到上述第1溝中,通過被配置在上述第1溝中的上述功能液的自身流動而把該功能液配置到上述第2溝中。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膜圖形的形成方法,其特征在于在上述功能液中含有導(dǎo)電性微粒。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膜圖形的形成方法,其特征在于在上述功能液中含有通過熱處理或光處理而呈現(xiàn)導(dǎo)電性的材料。
12.根據(jù)權(quán)利要求2所述的膜圖形的形成方法,其特征在于上述功能液和上述第2功能液是大致相同的功能液。
13.根據(jù)權(quán)利要求2所述的膜圖形的形成方法,其特征在于上述功能液和上述第2功能液是相互不同的功能液。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膜圖形的形成方法,其特征在于在配置上述功能液的工序中使用液體噴出法。
15.一種器件的制造方法,其特征在于具有在基板上形成膜圖形的工序,通過權(quán)利要求1所述的膜圖形的形成方法,在上述基板上形成膜圖形。
16.一種光電裝置,其特征在于具有利用權(quán)利要求15所述的器件的制造方法制造的器件。
17.一種電子設(shè)備,其特征在于具有權(quán)利要求16所述的光電裝置。
18.一種膜圖形的形成方法,該形成方法是通過把第1功能液配置到基板上而形成膜圖形的方法,其特征在于,包括在上述基板上形成具有規(guī)定圖形的圍堰的工序;在由上述圍堰形成的第1溝中配置第2功能液的同時、在與上述第1溝連接的第2溝中通過被配置到上述第1溝中的上述第2功能液的自身流動來配置該第2功能液的工序;對被配置在上述第1和第2溝中的第2功能液進行規(guī)定處理而把上述第2功能液變換為膜的工序;在上述膜上配置上述第1功能液的工序。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的膜圖形的形成方法,其特征在于上述規(guī)定處理包括把被配置在上述第1和第2溝中的第2功能液變換為對上述第1功能液具有接受性的接受膜的處理。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的膜圖形的形成方法,其特征在于在上述第1溝中的、該第1溝與上述第2溝相連接的連接部以外的位置設(shè)置堤防部,在上述連接部和上述堤防部之間配置第2功能液。
21.根據(jù)權(quán)利要求18所述的膜圖形的形成方法,其特征在于上述第1溝和上述第2溝具有不同的寬度。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的膜圖形的形成方法,其特征在于上述第2溝的寬度為上述第1溝的寬度以下。
23.根據(jù)權(quán)利要求18所述的膜圖形的形成方法,其特征在于上述第1溝與上述第2溝被向相互不同的方向延伸形成。
24.一種器件的制造方法,其特征在于具有在基板上形成膜圖形的工序,通過權(quán)利要求18所述的膜圖形的形成方法在上述基板上形成膜圖形。
25.一種光電裝置,其特征在于具有利用權(quán)利要求24所述的器件的制造方法制造的器件。
26.一種電子設(shè)備,其特征在于具有權(quán)利要求25所述的光電裝置。
27.一種膜圖形的形成方法,該形成方法是通過把功能液配置到基板上而形成膜圖形的方法,其特征在于,包括在上述基板上形成具有規(guī)定圖形的圍堰的工序;在由上述圍堰形成的第1溝和與上述第1溝連接的具有比該第1溝的寬度窄的寬度的第2溝中的、至少第2溝中設(shè)置對上述功能液具有接受性的接受膜的工序;從上述第2溝的上方供給上述功能液、把上述功能液配置到被設(shè)置了上述接受膜的上述第2溝中的工序。
28.一種器件的制造方法,其特征在于具有在基板上形成膜圖形的工序,通過權(quán)利要求27所述的膜圖形的形成方法,在上述基板上形成膜圖形。
29.一種光電裝置,其特征在于具有用權(quán)利要求28所述的器件的制造方法制造的器件。
30.一種電子設(shè)備,其特征在于具有權(quán)利要求29所述的光電裝置。
31.一種有源矩陣基板的制造方法,其特征在于,包括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,介由上述柵極絕緣膜層疊半導(dǎo)體層的第3工序,在上述柵極絕緣層之上形成源極和漏極的第4工序,在上述源極和上述漏極上配置絕緣材料的第5工序,形成與上述漏極電連接的像素電極的第6工序;并且,上述第1工序、上述第4工序和上述第6工序中的至少一個工序具有在上述基板上形成具有規(guī)定的圖形的圍堰的工序,在上述圍堰間的溝中設(shè)置由多孔體構(gòu)成的接受膜的工序,把上述功能液配置在上述接受膜上的工序。
32.一種有源矩陣基板的制造方法,其特征在于,包括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,介由上述柵極絕緣膜層疊半導(dǎo)體層的第3工序,在上述柵極絕緣層之上形成源極和漏極的第4工序,在上述源極和上述漏極上配置絕緣材料的第5工序,形成與上述漏極電連接的像素電極的第6工序,并有,上述第1工序、上述第4工序和上述第6工序中的至少一個工序具有在上述基板上形成具有規(guī)定的圖形的圍堰的工序,在把第2功能液配置到由上述圍堰形成的第1溝中的同時、在與上述第1溝連接的第2溝中通過被配置在第1溝中的上述第2功能液的自身流動來配置該第2功能液的工序,對被配置在上述第1和第2溝中的第2功能液進行規(guī)定處理而把上述第2功能液變換為膜的工序,把上述第1功能液配置在上述膜上的工序。
33.一種有源矩陣基板的制造方法,其特征在于,包括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,介由上述柵極絕緣膜層疊半導(dǎo)體層的第3工序,在上述柵極絕緣層之上形成源極和漏極的第4工序,在上述源極和上述漏極上配置絕緣材料的第5工序,形成與上述漏極電連接的像素電極的第6工序。并且,上述第1工序、上述第4工序和上述第6工序中的至少一個工序具有在上述基板上形成具有規(guī)定圖形的圍堰的工序;在由上述圍堰形成的第1溝和與上述第1溝連接的具有比該第1溝寬度窄的寬度的第2溝中的、至少第2溝中設(shè)置對上述功能液具有接受性的接受膜的工序;從上述第2溝的上方供給上述功能液而把上述功能液配置到被設(shè)置了上述接受膜的上述第2溝中的工序。
全文摘要
本發(fā)明提供一種膜圖形的形成方法和器件的制造方法、光電裝置和電子設(shè)備、有源矩陣基板的制造方法,該膜圖形的形成方法,通過把功能液配置到基板上來形成膜圖形,其包括在上述基板上形成具有規(guī)定的圖形的圍堰的工序、在上述圍堰間的溝中設(shè)置由多孔體構(gòu)成的接受膜的工序、把上述功能液配置到上述接受膜上的工序。
文檔編號H05B33/10GK1681375SQ20051006299
公開日2005年10月12日 申請日期2005年4月4日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月6日
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