JP4075694B2

JP4075694B2 - デバイスの製造方法

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Publication number: JP4075694B2
Application number: JP2003155864A
Authority: JP
Inventors: 俊明御子柴
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2003-05-30
Filing date: 2003-05-30
Publication date: 2008-04-16
Anticipated expiration: 2023-05-30
Also published as: JP2004356599A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、デバイスとその製造方法及び電気光学装置並びに電子機器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、半導体集積回路などの微細な配線パターンの製造方法としては、フォトリソグラフィー法が多用されている。一方、特許文献１、特許文献２などには、液滴吐出方式を用いた方法が開示されている。これら公報に開示されている技術は、パターン形成用材料を含んだ機能液を液滴吐出ヘッドから基板上に吐出することにより、パターン形成面に材料を配置（塗布）して配線パターンを形成するものであり、少量多種生産に対応可能であるなど大変有効であるとされている。
【０００３】
ところで、近年ではデバイスを構成する回路の高密度化がますます進み、例えば配線パターンについてもさらなる微細化、細線化が要求されている。
しかしながら、このような微細な配線パターンを前記の液滴吐出方式による方法によって形成しようとした場合、特にその配線幅の精度を十分にだすのが難しい。そこで、特許文献３及び特許文献４には、基板上に仕切部材であるバンクを設けるとともに、バンクの上部を撥液性にし、それ以外の部分が親液性となるように表面処理を施す技術が記載されている。
この技術を用いることにより、細線であっても配線パターンの幅をバンク間の溝幅で規定して細線を形成することができる。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１１−２７４６７１号公報
【特許文献２】
特開２０００−２１６３３０号公報
【特許文献３】
特開平９−２０３８０３号公報
【特許文献４】
特開平９−２３０１２９号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したような従来技術には、以下のような問題が存在する。
配線パターンは細幅の溝内に形成されるため、この配線パターンと接続する場合には接続面積も小さくなり安定した電気接続が確保できない可能性がある。
また、配線パターンと接続するためには、接続対象となる箇所を細幅の溝内に突設しなければならないという問題もあった。
【０００６】
本発明は、以上のような点を考慮してなされたもので、安定した電気接続を容易に実現できるデバイスとその製造方法及び電気光学装置並びに電子機器を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために本発明は、以下の構成を採用している。
バンク間に形成された溝内と前記溝内の側部に配線パターンが形成され、前記バンクの上部に接続用パターンが形成されたデバイスの製造方法であって、前記接続用パターンを形成する領域に非撥液化領域を有するとともにその他の領域に撥液性を有する前記バンクを形成する工程と、配線パターン形成材料を含む液状体を前記溝から溢れるように前記溝に吐出する工程と、を有し、前記溝から溢れた液状体を前記非撥液化領域に濡れ広がらせることによって前記バンク上部に前記接続用パターンを形成することを特徴とする。
【０００８】
従って、本発明のデバイスでは、薄膜パターンに接続するための接続用パターンが電極としてバンクの上部に形成されるため、細幅の溝内で薄膜パターンと接続する必要がなくなり、容易に薄膜パターンと接続することができる。また、バンクの上部に接続用パターンを形成することで、溝幅の制約を受けることなく接続面積を確保することが可能になる。
この接続用パターンとしては、薄膜パターンの幅方向両側に長さ方向に沿って形成したり、前記薄膜パターンの長さ方向の端部に形成することで、安定した電気接続を確保できる程度の大きさで形成することが可能になる。
【０００９】
また、バンクに対しては、前記溝よりも高い撥液性を付与することが吐出された液滴の一部がバンク上にのっても、バンク表面が撥液性となっていることによりバンクからはじかれ、バンク間の溝に流れ落ちやすくなることから好ましいが、接続用パターンの少なくとも一部は、前記バンクの親液性を付与された領域に形成することが好ましい。
【００１０】
なお、機能液に導電性微粒子が含まれる場合には、薄膜パターンを配線パターンとすることができ、各種デバイスに応用することができる。また導電性微粒子の他に、有機ＥＬ等の発光素子形成材料やＲ・Ｇ・Ｂのインク材料を用いることで有機ＥＬ装置や、カラーフィルタを有する液晶表示装置等の製造にも適用することができる。さらに、機能液としては、加熱等の熱処理または光照射等の光処理により導電性を発生するものを選択することも可能である。
【００１１】
そして、本発明の電気光学装置は、上記のデバイスを備えることを特徴としている。
また、本発明の電子機器は、上記の電気光学装置を備えることを特徴としている。
これにより本発明では、安定した電気接続を容易に実現できる電気光学装置及び電子機器を得ることが可能になる。
【００１２】
一方、本発明のデバイス製造方法は、バンク間に形成された溝内に機能液の液滴を吐出して薄膜パターンが形成するデバイス製造方法であって、前記液滴を吐出して、前記溝内の側部及び前記バンクの上部とに亘る接続用パターンを前記薄膜パターンに接続して形成する工程を有することを特徴としている。
従って、本発明では、薄膜パターンに接続するための接続用パターンが電極としてバンクの上部に形成されるため、細幅の溝内で薄膜パターンと接続する必要がなくなり、容易に薄膜パターンと接続することができる。また、バンクの上部に接続用パターンを形成することで、溝幅の制約を受けることなく接続面積を確保することが可能になる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のデバイスとその製造方法及び電気光学装置並びに電子機器の実施の形態を、図１ないし図１３を参照して説明する。
（第１実施形態）
本実施の形態では、液滴吐出法によって液体吐出ヘッドのノズルから導電性微粒子を含む配線パターン（薄膜パターン）用インク（機能液）を液滴状に吐出し、基板上に導電性膜で形成された配線パターンを形成する場合の例を用いて説明する。
【００１４】
この配線パターン用インクは、導電性微粒子を分散媒に分散させた分散液からなるものである。
本実施の形態では、導電性微粒子として、例えば、金、銀、銅、パラジウム、及びニッケルのうちのいずれかを含有する金属微粒子の他、これらの酸化物、並びに導電性ポリマーや超電導体の微粒子などが用いられる。
これらの導電性微粒子は、分散性を向上させるために表面に有機物などをコーティングして使うこともできる。
導電性微粒子の粒径は１ｎｍ以上０．１μｍ以下であることが好ましい。０．１μｍより大きいと、後述する液体吐出ヘッドのノズルに目詰まりが生じるおそれがある。また、１ｎｍより小さいと、導電性微粒子に対するコーティング剤の体積比が大きくなり、得られる膜中の有機物の割合が過多となる。
【００１５】
分散媒としては、上記の導電性微粒子を分散できるもので、凝集を起こさないものであれば特に限定されない。例えば、水の他に、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノールなどのアルコール類、ｎ−ヘプタン、ｎ−オクタン、デカン、ドデカン、テトラデカン、トルエン、キシレン、シメン、デュレン、インデン、ジペンテン、テトラヒドロナフタレン、デカヒドロナフタレン、シクロヘキシルベンゼンなどの炭化水素系化合物、またエチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールメチルエチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、１，２−ジメトキシエタン、ビス（２−メトキシエチル）エーテル、ｐ−ジオキサンなどのエーテル系化合物、さらにプロピレンカーボネート、γ−ブチロラクトン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、シクロヘキサノンなどの極性化合物を例示できる。これらのうち、微粒子の分散性と分散液の安定性、また液滴吐出法（インクジェット法）への適用の容易さの点で、水、アルコール類、炭化水素系化合物、エーテル系化合物が好ましく、より好ましい分散媒としては、水、炭化水素系化合物を挙げることができる。
【００１６】
上記導電性微粒子の分散液の表面張力は０．０２Ｎ／ｍ以上０．０７Ｎ／ｍ以下の範囲内であることが好ましい。インクジェット法にて液体を吐出する際、表面張力が０．０２Ｎ／ｍ未満であると、インク組成物のノズル面に対する濡れ性が増大するため飛行曲りが生じやすくなり、０．０７Ｎ／ｍを超えるとノズル先端でのメニスカスの形状が安定しないため吐出量や、吐出タイミングの制御が困難になる。表面張力を調整するため、上記分散液には、基板との接触角を大きく低下させない範囲で、フッ素系、シリコーン系、ノニオン系などの表面張力調節剤を微量添加するとよい。ノニオン系表面張力調節剤は、液体の基板への濡れ性を向上させ、膜のレベリング性を改良し、膜の微細な凹凸の発生などの防止に役立つものである。上記表面張力調節剤は、必要に応じて、アルコール、エーテル、エステル、ケトン等の有機化合物を含んでもよい。
【００１７】
上記分散液の粘度は１ｍＰａ・ｓ以上５０ｍＰａ・ｓ以下であることが好ましい。インクジェット法を用いて液体材料を液滴として吐出する際、粘度が１ｍＰａ・ｓより小さい場合にはノズル周辺部がインクの流出により汚染されやすく、また粘度が５０ｍＰａ・ｓより大きい場合は、ノズル孔での目詰まり頻度が高くなり円滑な液滴の吐出が困難となる。
【００１８】
配線パターンが形成される基板としては、ガラス、石英ガラス、Ｓｉウエハ、プラスチックフィルム、金属板など各種のものを用いることができる。また、これら各種の素材基板の表面に半導体膜、金属膜、誘電体膜、有機膜などが下地層として形成されたものも含む。
【００１９】
ここで、液滴吐出法の吐出技術としては、帯電制御方式、加圧振動方式、電気機械変換式、電気熱変換方式、静電吸引方式などが挙げられる。帯電制御方式は、材料に帯電電極で電荷を付与し、偏向電極で材料の飛翔方向を制御してノズルから吐出させるものである。また、加圧振動方式は、材料に３０ｋｇ／ｃｍ２程度の超高圧を印加してノズル先端側に材料を吐出させるものであり、制御電圧をかけない場合には材料が直進してノズルから吐出され、制御電圧をかけると材料間に静電的な反発が起こり、材料が飛散してノズルから吐出されない。また、電気機械変換方式は、ピエゾ素子（圧電素子）がパルス的な電気信号を受けて変形する性質を利用したもので、ピエゾ素子が変形することによって材料を貯留した空間に可撓物質を介して圧力を与え、この空間から材料を押し出してノズルから吐出させるものである。
【００２０】
また、電気熱変換方式は、材料を貯留した空間内に設けたヒータにより、材料を急激に気化させてバブル（泡）を発生させ、バブルの圧力によって空間内の材料を吐出させるものである。静電吸引方式は、材料を貯留した空間内に微小圧力を加え、ノズルに材料のメニスカスを形成し、この状態で静電引力を加えてから材料を引き出すものである。また、この他に、電場による流体の粘性変化を利用する方式や、放電火花で飛ばす方式などの技術も適用可能である。液滴吐出法は、材料の使用に無駄が少なく、しかも所望の位置に所望の量の材料を的確に配置できるという利点を有する。なお、液滴吐出法により吐出される液状材料（流動体）の一滴の量は、例えば１〜３００ナノグラムである。
【００２１】
次に、本発明に係るデバイスを製造する際に用いられるデバイス製造装置について説明する。
このデバイス製造装置としては、液滴吐出ヘッドから基板に対して液滴を吐出することによりデバイスを製造する液滴吐出装置（インクジェット装置）が用いられる。
【００２２】
図１は、液滴吐出装置ＩＪの概略構成を示す斜視図である。
液滴吐出装置ＩＪは、液滴吐出ヘッド１と、Ｘ軸方向駆動軸４と、Ｙ軸方向ガイド軸５と、制御装置ＣＯＮＴと、ステージ７と、クリーニング機構８と、基台９と、ヒータ１５とを備えている。
ステージ７は、この液滴吐出装置ＩＪによりインク（液体材料）を設けられる基板Ｐを支持するものであって、基板Ｐを基準位置に固定する不図示の固定機構を備えている。
【００２３】
液滴吐出ヘッド１は、複数の吐出ノズルを備えたマルチノズルタイプの液滴吐出ヘッドであり、長手方向とＹ軸方向とを一致させている。複数の吐出ノズルは、液滴吐出ヘッド１の下面にＹ軸方向に並んで一定間隔で設けられている。液滴吐出ヘッド１の吐出ノズルからは、ステージ７に支持されている基板Ｐに対して、上述した導電性微粒子を含むインクが吐出される。
【００２４】
Ｘ軸方向駆動軸４には、Ｘ軸方向駆動モータ２が接続されている。Ｘ軸方向駆動モータ２はステッピングモータ等であり、制御装置ＣＯＮＴからＸ軸方向の駆動信号が供給されると、Ｘ軸方向駆動軸４を回転させる。Ｘ軸方向駆動軸４が回転すると、液滴吐出ヘッド１はＸ軸方向に移動する。
Ｙ軸方向ガイド軸５は、基台９に対して動かないように固定されている。ステージ７は、Ｙ軸方向駆動モータ３を備えている。Ｙ軸方向駆動モータ３はステッピングモータ等であり、制御装置ＣＯＮＴからＹ軸方向の駆動信号が供給されると、ステージ７をＹ軸方向に移動する。
【００２５】
制御装置ＣＯＮＴは、液滴吐出ヘッド１に液滴の吐出制御用の電圧を供給する。また、Ｘ軸方向駆動モータ２に液滴吐出ヘッド１のＸ軸方向の移動を制御する駆動パルス信号を、Ｙ軸方向駆動モータ３にステージ７のＹ軸方向の移動を制御する駆動パルス信号を供給する。
クリーニング機構８は、液滴吐出ヘッド１をクリーニングするものである。クリーニング機構８には、図示しないＹ軸方向の駆動モータが備えられている。このＹ軸方向の駆動モータの駆動により、クリーニング機構は、Ｙ軸方向ガイド軸５に沿って移動する。クリーニング機構８の移動も制御装置ＣＯＮＴにより制御される。
ヒータ１５は、ここではランプアニールにより基板Ｐを熱処理する手段であり、基板Ｐ上に塗布された液体材料に含まれる溶媒の蒸発及び乾燥を行う。このヒータ１５の電源の投入及び遮断も制御装置ＣＯＮＴにより制御される。
【００２６】
液滴吐出装置ＩＪは、液滴吐出ヘッド１と基板Ｐを支持するステージ７とを相対的に走査しつつ基板Ｐに対して液滴を吐出する。ここで、以下の説明において、Ｘ軸方向を走査方向、Ｘ軸方向と直交するＹ軸方向を非走査方向とする。したがって、液滴吐出ヘッド１の吐出ノズルは、非走査方向であるＹ軸方向に一定間隔で並んで設けられている。なお、図１では、液滴吐出ヘッド１は、基板Ｐの進行方向に対し直角に配置されているが、液滴吐出ヘッド１の角度を調整し、基板Ｐの進行方向に対して交差させるようにしてもよい。このようにすれば、液滴吐出ヘッド１の角度を調整することで、ノズル間のピッチを調節することが出来る。また、基板Ｐとノズル面との距離を任意に調節することが出来るようにしてもよい。
【００２７】
図２は、ピエゾ方式による液体材料の吐出原理を説明するための図である。
図２において、液体材料（配線パターン用インク、機能液）を収容する液体室２１に隣接してピエゾ素子２２が設置されている。液体室２１には、液体材料を収容する材料タンクを含む液体材料供給系２３を介して液体材料が供給される。ピエゾ素子２２は駆動回路２４に接続されており、この駆動回路２４を介してピエゾ素子２２に電圧を印加し、ピエゾ素子２２を変形させることにより、液体室２１が変形し、ノズル２５から液体材料が吐出される。この場合、印加電圧の値を所定の駆動波形で変化させることにより、ピエゾ素子２２の歪み量が制御される。また、印加電圧の周波数を変化させることにより、ピエゾ素子２２の歪み速度が制御される。ピエゾ方式による液滴吐出は材料に熱を加えないため、材料の組成に影響を与えにくいという利点を有する。
【００２８】
次に、本発明の配線パターン形成方法（薄膜パターン形成方法）の実施形態の一例として、基板上に導電膜配線を形成する方法について図３乃至図６を参照して説明する。本実施形態に係る配線パターン形成方法は、上述した配線パターン用のインクを基板Ｐ上に配置し、その基板Ｐ上に配線用の導電膜パターンを形成するものであり、バンク形成工程、残渣処理工程、撥液化処理工程、材料配置工程及び中間乾燥工程、焼成工程から概略構成される。
以下、各工程毎に詳細に説明する。
【００２９】
（バンク形成工程）
バンクは、仕切部材として機能する部材であり、バンクの形成はリソグラフィ法や印刷法等、任意の方法で行うことができる。例えば、リソグラフィ法を使用する場合は、スピンコート、スプレーコート、ロールコート、ダイコート、ディップコート等所定の方法で、基板Ｐ上にバンクの高さに合わせて有機系感光性材料を塗布し、その上にレジスト層を塗布する。そして、バンク形状（配線パターン）に合わせてマスクを施しレジストを露光・現像することによりバンク形状に合わせたレジストを残す。最後にエッチングしてマスク以外の部分のバンク材料を除去する。また、下層が無機物で上層が有機物で構成された２層以上でバンク（凸部）を形成してもよい。
【００３０】
これにより、図３（ａ）に示されるように、配線パターンを形成すべき領域である溝３１を囲むように、例えば１０μｍ幅でバンクＢ、Ｂが突設される。
なお、基板Ｐに対しては、有機材料塗布前に表面改質処理として、ＨＭＤＳ処理（(ＣＨ_３)_３ＳｉＮＨＳｉ(ＣＨ_３)_３を蒸気状にして塗布する方法）が施されているが、図３ではその図示を省略している。
【００３１】
バンクを形成する有機材料としては、液体材料に対して撥液性を示す材料でも良いし、後述するように、プラズマ処理による撥液化が可能で下地基板との密着性が良くフォトリソグラフィによるパターニングがし易い絶縁有機材料でも良い。例えば、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、オレフィン樹脂、メラミン樹脂等の高分子材料を用いることが可能である。
【００３２】
（残渣処理工程（親液化処理工程））
次に、バンク間におけるバンク形成時のレジスト（有機物）残渣を除去するために、基板Ｐに対して残渣処理を施す。
残渣処理としては、紫外線を照射することにより残渣処理を行う紫外線（ＵＶ）照射処理や大気雰囲気中で酸素を処理ガスとするＯ_２プラズマ処理等を選択できるが、ここではＯ_２プラズマ処理を実施する。
【００３３】
具体的には、基板Ｐに対しプラズマ放電電極からプラズマ状態の酸素を照射することで行う。Ｏ_２プラズマ処理の条件としては、例えばプラズマパワーが５０〜１０００Ｗ、酸素ガス流量が５０〜１００ｍｌ／ｍｉｎ、プラズマ放電電極に対する基板Ｐの板搬送速度が０．５〜１０ｍｍ／ｓｅｃ、基板温度が７０〜９０℃とされる。
【００３４】
なお、基板Ｐがガラス基板の場合、その表面は配線パターン形成材料に対して親液性を有しているが、本実施の形態のように残渣処理のためにＯ_２プラズマ処理や紫外線照射処理を施すことで、溝３１の親液性を高めることができる。本実施の形態では、配線パターン形成材料として用いる有機銀化合物（後述）に対する溝３１の接触角が１０°以下となるようにプラズマ処理条件を調整した（例えば基板Ｐの搬送速度を遅くしてプラズマ処理時間を長くする）。
【００３５】
（撥液化処理工程）
続いて、バンクＢに対し撥液化処理を行い、その表面に撥液性を付与する。撥液化処理としては、例えば大気雰囲気中でテトラフルオロメタンを処理ガスとするプラズマ処理法（ＣＦ_４プラズマ処理法）を採用することができる。ＣＦ_４プラズマ処理の条件は、例えばプラズマパワーが５０〜１０００Ｗ、４フッ化メタンガス流量が５０〜１００ｍｌ／ｍｉｎ、プラズマ放電電極に対する基体搬送速度が０．５〜１０２０ｍｍ／ｓｅｃ、基体温度が７０〜９０℃とされる。
なお、処理ガスとしては、テトラフルオロメタン（四フッ化炭素）に限らず、他のフルオロカーボン系のガスを用いることもできる。
本実施の形態では、配線パターン形成材料として用いる有機銀化合物に対するバンクＢの接触角が６０°以上となるようにプラズマ処理条件を調整した（例えば基板Ｐの搬送速度を遅くしてプラズマ処理時間を長くする）。
【００３６】
ここで、本実施の形態では、撥液化処理の際にマスク等を用いることで、図４（ａ）に示すように、溝３１の長さ方向の一端のバンクＢ上部に平面視略円形の非撥液化領域（すなわち親液化状態が維持された領域）１７を形成するとともに、溝３１内の上記一端側の側部１８を非撥液化領域とする。
【００３７】
このような撥液化処理を行うことにより、非撥液化領域以外のバンクＢ、Ｂにはこれを構成する樹脂中にフッ素基が導入され、溝部３１に対して高い撥液性が付与される。なお、上述した親液化処理としてのＯ_２プラズマ処理は、バンクＢの形成前に行ってもよいが、アクリル樹脂やポリイミド樹脂等は、Ｏ_２プラズマによる前処理がなされた方がよりフッ素化（撥液化）されやすいという性質があるため、バンクＢを形成した後にＯ_２プラズマ処理することが好ましい。
【００３８】
なお、バンクＢ、Ｂに対する撥液化処理により、先に親液化処理した基板Ｐ表面に対し多少は影響があるものの、特に基板Ｐがガラス等からなる場合には、撥液化処理によるフッ素基の導入が起こらないため、基板Ｐはその親液性、すなわち濡れ性が実質上損なわれることはない。
また、バンクＢ、Ｂについては、撥液性を有する材料（例えばフッ素基を有する樹脂材料）によって形成することにより、その撥液処理を省略するようにしてもよい。この場合、上述した非撥液化領域１７、１８に対する親液化処理が必要である。
これらバンク形成工程、残渣処理工程及び撥液化処理工程により、薄膜パターニング用基板が形成される。
【００３９】
（材料配置工程及び中間乾燥工程）
次に、液滴吐出装置ＩＪによる液滴吐出法を用いて、配線パターン形成材料を基板Ｐ上の溝３１に塗布する。なお、ここでは、導電性微粒子として銀を用い、溶媒（分散媒）としてジエチレングリコールジエチルエーテルを用いたインク（分散液）を吐出する。
【００４０】
すなわち、材料配置工程では、上述した液滴吐出装置ＩＪの液滴吐出ヘッド１と基板Ｐとを相対移動させながら、図３（ｂ）に示すように、液体吐出ヘッド１から配線パターン形成材料を含む液体材料を液滴３２として吐出し、その液滴３２を基板Ｐ上の溝３１に配置する。具体的には、溝３１の長さ方向（配線パターンの形成方向）に沿って、液滴吐出ヘッド１と基板Ｐとを相対移動させつつ、所定のピッチで液滴３２を複数吐出することで、後述するように線状の配線パターンを形成する。
【００４１】
液滴３２を液滴吐出ヘッド１から吐出し、溝部３１内に液状体を配した際には、非撥液領域以外のバンクＢ、Ｂの表面が撥液性となっておりしかもテーパ状になっていることから、特に溝３１の長さ方向端部以外では、これらバンクＢ、Ｂ上にのった液滴３２部分がバンクＢ、Ｂからはじかれ、さらには溝３１の毛細管現象によって該溝３１内に流れ落ちる。
【００４２】
ここで、液滴３２の直径Ｄが溝部３１の幅Ｗより大きい等の理由から、図５（ａ）に示す（図３（ｃ）中二点鎖線で示す）ように、吐出された液状体（符号３２ａで示す）の一部が溢れてバンクＢ、Ｂ上に残ることがある。この場合、続いてピッチＬ離れた溝３１内の位置に液滴３２を吐出するが、この吐出ピッチＬは、Ｌ＞Ｄ（液滴直径）とされ、溝３１内に吐出された液状体（液滴）が塗れ拡がったときに、ピッチＬ離間して吐出された隣り合う液状体とつながる大きさに設定されており、予め実験等により求められているものである。
【００４３】
すなわち、このようなピッチで液滴を吐出することで、図５（ｂ）に示されるように、液状体３２ａに対して距離Ｌ離間して吐出された液状体（符号３２ｂで示す）は、塗れ拡がることで、先に吐出された液状体３２ａとつながる。このとき、液状体３２ｂにおいても、その一部が溢れてバンクＢ、Ｂ上に残る可能性があるが、液状体３２ａ、３２ｂがつながったときに接触部が引き合うことにより、バンクＢに残った液状体が図中矢印で示すように、溝３１内に引き込まれる。その結果、図３（ｃ）及び図５（ｃ）に符号３２ｃで示すように、液状体はバンクＢに溢れることなく溝３１内に入り込んで線状に形成される。
また、溝３１内に吐出され、あるいはバンクＢ、Ｂから流れ落ちた液状体３２ａ、３２ｂは、基板Ｐが親液処理されていることからより広がり易くなっており、これによって液状体３２ａ、３２ｂはより均一に溝３１内を埋め込むようになる。したがって、溝３１の幅が液滴３２の直径Ｄより狭い（小さい）場合であっても、溝３１内に向けて吐出された液滴３２（液状体３２ａ、３２ｂ）は、バンクＢ上に残留することなく、溝３１内に良好に入り込んでこれを均一に埋め込むようになる。
【００４４】
一方、溝３１の長さ方向端部においては、溝３１から液状体が溢れた場合、側部１８を超えて非撥液化領域１７へ濡れ拡がらせることができる。また、非撥液化領域１７に直接液滴を吐出して、この領域に液状体を塗布することも可能である。これにより、溝３１から非撥液化領域１７に亘って液状体を塗布することができる。
【００４５】
（中間乾燥工程）
基板Ｐに液滴を吐出した後、分散媒の除去及び膜厚確保のため、必要に応じて乾燥処理（中間乾燥）をする。乾燥処理は、例えば基板Ｐを加熱する通常のホットプレート、電気炉などによる処理の他、ランプアニールによって行なうこともできる。ランプアニールに使用する光の光源としては、特に限定されないが、赤外線ランプ、キセノンランプ、ＹＡＧレーザー、アルゴンレーザー、炭酸ガスレーザー、ＸｅＦ、ＸｅＣｌ、ＸｅＢｒ、ＫｒＦ、ＫｒＣｌ、ＡｒＦ、ＡｒＣｌなどのエキシマレーザーなどを光源として使用することができる。これらの光源は一般には、出力１０Ｗ以上５０００Ｗ以下の範囲のものが用いられるが、本実施形態では１００Ｗ以上１０００Ｗ以下の範囲で十分である。
この中間乾燥工程と上記材料配置工程とを繰り返し行うことにより、配線パターンを所望の膜厚に形成することができる。
【００４６】
（焼成工程）
吐出工程後の乾燥膜は、微粒子間の電気的接触をよくするために、分散媒を完全に除去する必要がある。また、導電性微粒子の表面に分散性を向上させるために有機物などのコーティング剤がコーティングされている場合には、このコーティング剤も除去する必要がある。そのため、吐出工程後の基板には熱処理及び／又は光処理が施される。
【００４７】
熱処理及び／又は光処理は通常大気中で行なわれるが、必要に応じて、窒素、アルゴン、ヘリウムなどの不活性ガス雰囲気中で行なうこともできる。熱処理及び／又は光処理の処理温度は、分散媒の沸点（蒸気圧）、雰囲気ガスの種類や圧力、微粒子の分散性や酸化性等の熱的挙動、コーティング剤の有無や量、基材の耐熱温度などを考慮して適宜決定される。
たとえば、有機物からなるコーティング剤を除去するためには、約３００℃で焼成することが必要である。また、プラスチックなどの基板を使用する場合には、室温以上１００℃以下で行なうことが好ましい。
以上の工程により吐出工程後の乾燥膜は微粒子間の電気的接触が確保され、導電性膜に変換されることで、図３（ｄ）に示すように、線状に連続した膜としての導電性パターン、すなわち配線パターン（薄膜パターン）３３を得る。この配線パターン３３は、図４（ｂ）に示すように、溝３１の側部１８及びバンクＢの上部とに亘って形成された幅広の接続用パターンとしての電極３３ａが接続されることになる。
【００４８】
（実施例）
バンクが形成されたガラス基板を、プラズマパワーが５５０Ｗ、４フッ化メタンガス流量が１００ｍｌ／ｍｉｎ、Ｈeガス流量が１０Ｌ／ｍｉｎ、プラズマ放電電極に対する基体搬送速度が２ｍｍ／ｓｅｃの条件で実施した所、有機銀化合物（ジエチレングリコールジメチルエーテル溶媒）に対する接触角は、撥液化処理前のバンクＢが１０°以下であったのに対し、撥液化処理後のバンクＢが５４．０°になった。また、純水に対する接触角は撥液化処理前のバンクＢが６９．３°であったのに対し、撥液化処理後のバンクＢが１０４．１°になった。
【００４９】
そして、上述した液滴吐出装置ＩＪを用いて有機銀化合物の液滴を吐出したところ、溝３１の端部において液状体が溝３１の側部１８から非撥液化領域１７にかけて溢れて拡がり、さらにガラス基板を焼成することで、図４（ｂ）に示した配線パターン３３及び電極３３ａを形成することができた。
【００５０】
このように、本実施の形態では、配線パターン３３と電気的に接続された電極３３ａをバンクＢの上部に形成するので、配線パターン３３の線幅に制約を受けることなく幅広の接続面積を得ることができ、安定した電気接続を確保することが可能になるとともに、配線パターン３３に接続させる対象を細幅の溝３１内に没入させる必要がなくなる。また、本実施の形態では、親液性を付与した非撥液化領域１７に電極３３ａを形成するので、バンクＢ上であっても液状体を濡れ拡がらせて均一な膜厚の電極３３ａを形成することが可能になる。
【００５１】
（第２実施形態）
上記第１実施形態では、溝３１の長さ方向の端部に電極３３ａを形成したが、本実施の形態では、溝３１の幅方向両側に形成する。
すなわち、図６（ａ）に示すように、溝３１の幅方向（図中、左右方向）両側のバンクＢ上には、上記と同様にマスク等を用いて撥液化処理を行うことで、親液性が付与された状態の非撥液化領域１７、１７が、溝３１の長さ方向に沿って形成される。
そして、本実施の形態では、上記第１の実施形態と同様の工程を経ることで、図６（ｂ）の断面図に示すように、側部１８及びバンクＢ上の非撥液化領域１７にかけて、配線パターン３３に接続された電極３３ａを溝３１の長さ方向に沿って形成することができた。
本実施の形態においても、上記第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００５２】
（第３実施形態）
第３実施形態として、本発明の電気光学装置の一例である液晶表示装置について説明する。図７は、本発明に係る液晶表示装置について、各構成要素とともに示す対向基板側から見た平面図であり、図８は図１のＨ−Ｈ’線に沿う断面図である。図９は、液晶表示装置の画像表示領域においてマトリクス状に形成された複数の画素における各種素子、配線等の等価回路図で、図１０は、液晶表示装置の部分拡大断面図である。なお、以下の説明に用いた各図においては、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材毎に縮尺を異ならせてある。
【００５３】
図７及び図８において、本実施の形態の液晶表示装置（電気光学装置）１００は、対をなすＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とが光硬化性の封止材であるシール材５２によって貼り合わされ、このシール材５２によって区画された領域内に液晶５０が封入、保持されている。シール材５２は、基板面内の領域において閉ざされた枠状に形成されてなり、液晶注入口を備えず、封止材にて封止された痕跡がない構成となっている。
【００５４】
シール材５２の形成領域の内側の領域には、遮光性材料からなる周辺見切り５３が形成されている。シール材５２の外側の領域には、データ線駆動回路２０１及び実装端子２０２がＴＦＴアレイ基板１０の一辺に沿って形成されており、この一辺に隣接する２辺に沿って走査線駆動回路２０４が形成されている。ＴＦＴアレイ基板１０の残る一辺には、画像表示領域の両側に設けられた走査線駆動回路２０４の間を接続するための複数の配線２０５が設けられている。また、対向基板２０のコーナー部の少なくとも１箇所においては、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間で電気的導通をとるための基板間導通材２０６が配設されている。
【００５５】
なお、データ線駆動回路２０１及び走査線駆動回路２０４をＴＦＴアレイ基板１０の上に形成する代わりに、例えば、駆動用ＬＳＩが実装されたＴＡＢ（Tape Automated Bonding）基板とＴＦＴアレイ基板１０の周辺部に形成された端子群とを異方性導電膜を介して電気的及び機械的に接続するようにしてもよい。なお、液晶表示装置１００においては、使用する液晶５０の種類、すなわち、ＴＮ（Twisted Nematic）モード、ＳＴＮ（Super Twisted Nematic）モード等の動作モードや、ノーマリホワイトモード／ノーマリブラックモードの別に応じて、位相差板、偏光板等が所定の向きに配置されるが、ここでは図示を省略する。
また、液晶表示装置１００をカラー表示用として構成する場合には、対向基板２０において、ＴＦＴアレイ基板１０の後述する各画素電極に対向する領域に、例えば、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のカラーフィルタをその保護膜とともに形成する。
【００５６】
このような構造を有する液晶表示装置１００の画像表示領域においては、図９に示すように、複数の画素１００ａがマトリクス状に構成されているとともに、これらの画素１００ａの各々には、画素スイッチング用のＴＦＴ（スイッチング素子）３０が形成されており、画素信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎを供給するデータ線６ａがＴＦＴ３０のソースに電気的に接続されている。データ線６ａに書き込む画素信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎは、この順に線順次で供給してもよく、相隣接する複数のデータ線６ａ同士に対して、グループ毎に供給するようにしてもよい。また、ＴＦＴ３０のゲートには走査線３ａが電気的に接続されており、所定のタイミングで、走査線３ａにパルス的に走査信号Ｇ１、Ｇ２、…、Ｇｍをこの順に線順次で印加するように構成されている。
【００５７】
画素電極１９は、ＴＦＴ３０のドレインに電気的に接続されており、スイッチング素子であるＴＦＴ３０を一定期間だけオン状態とすることにより、データ線６ａから供給される画素信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎを各画素に所定のタイミングで書き込む。このようにして画素電極１９を介して液晶に書き込まれた所定レベルの画素信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎは、図８に示す対向基板２０の対向電極１２１との間で一定期間保持される。
なお、保持された画素信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎがリークするのを防ぐために、画素電極１９と対向電極１２１との間に形成される液晶容量と並列に蓄積容量６０が付加されている。例えば、画素電極１９の電圧は、ソース電圧が印加された時間よりも３桁も長い時間だけ蓄積容量６０により保持される。これにより、電荷の保持特性は改善され、コントラスト比の高い液晶表示装置１００を実現することができる。
【００５８】
図１０（ａ）は、ボトムゲート型ＴＦＴ３０を有する液晶表示装置１００の部分拡大断面図であって、ＴＦＴアレイ基板１０を構成するガラス基板Ｐ上には、バンク６７、６７が突設されており、バンク６７、６７間の溝６８内には上記第１実施形態の配線パターン形成方法によりゲート配線６１が形成されている。なお、本実施の形態では、後述するアモルファスシリコン層を形成するプロセスで約３５０℃まで加熱されるため、その温度に耐えられる材料として無機質のバンク６７を用いている。
【００５９】
ゲート配線６１上には、ＳｉＮｘからなるゲート絶縁膜６２を介してアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）層からなる半導体層６３が積層されている。このゲート配線部分に対向する半導体層６３の部分がチャネル領域とされている。半導体層６３上には、オーミック接合を得るための例えばｎ+型ａ−Ｓｉ層からなる接合層６４ａ及び６４ｂが積層されており、チャネル領域の中央部における半導体層６３上には、チャネルを保護するためのＳｉＮｘからなる絶縁性のエッチストップ膜６５が形成されている。なお、これらゲート絶縁膜６２、半導体層６３、及びエッチストップ膜６５は、蒸着（ＣＶＤ）後にレジスト塗布、感光・現像、フォトエッチングを施されることで、図示されるようにパターニングされる。
【００６０】
さらに、接合層６４ａ、６４ｂ及びＩＴＯからなる画素電極１９も同様に成膜するとともに、フォトエッチングを施されることで、図示するようにパターニングされる。そして、画素電極１９、ゲート絶縁膜６２及びエッチストップ膜６５上にそれぞれバンク６６…を突設し、これらバンク６６…間に上述した液滴吐出装置ＩＪを用いて、銀化合物の液滴を吐出することでソース線、ドレイン線を形成することができる。
【００６１】
なお、図１０（ｂ）に示すように、ゲート絶縁膜６２に凹部を設けて、この凹部内にゲート絶縁膜６２の表面と略面一に半導体層６３を形成し、その上に接合層６４ａ、６４ｂ、画素電極１９、エッチストップ膜６５を形成することもできる。この場合、バンク６６間の溝底部をフラットにすることで、これら各層及びソース線、ドレイン線を断面的に屈曲させないで、平坦性に優れ高特性のＴＦＴとすることができる。
上記構成のＴＦＴでは、上述した液滴吐出装置ＩＪを用いて、例えば銀化合物の液滴を吐出することでゲート線、ソース線、ドレイン線等を形成することができるため、安定した電気接続が確保された高品質の液晶表示装置を得ることができる。
【００６２】
（第４実施形態）
上記実施の形態では、ＴＦＴ３０を液晶表示装置１００の駆動のためのスイッチング素子として用いる構成としたが、液晶表示装置以外にも例えば有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）表示デバイスに応用が可能である。有機ＥＬ表示デバイスは、蛍光性の無機および有機化合物を含む薄膜を、陰極と陽極とで挟んだ構成を有し、前記薄膜に電子および正孔（ホール）を注入して再結合させることにより励起子（エキシトン）を生成させ、このエキシトンが失活する際の光の放出（蛍光・燐光）を利用して発光させる素子である。そして、上記のＴＦＴ３０を有する基板上に、有機ＥＬ表示素子に用いられる蛍光性材料のうち、赤、緑および青色の各発光色を呈する材料すなわち発光層形成材料及び正孔注入／電子輸送層を形成する材料をインクとし、各々をパターニングすることで、自発光フルカラーＥＬデバイスを製造することができる。
本発明におけるデバイス（電気光学装置）の範囲にはこのような有機ＥＬデバイスをも含むものであり、安定した電気接続が確保された高品質の有機ＥＬデバイスを得ることができる。
【００６３】
（第５実施形態）
次に、第５実施形態として、本発明の電気光学装置の一例であるプラズマ型表示装置について説明する。
図１１は、本実施形態のプラズマ型表示装置５００の分解斜視図を示している。
プラズマ型表示装置５００は、互いに対向して配置された基板５０１、５０２、及びこれらの間に形成される放電表示部５１０を含んで構成される。
放電表示部５１０は、複数の放電室５１６が集合されたものである。複数の放電室５１６のうち、赤色放電室５１６（Ｒ）、緑色放電室５１６（Ｇ）、青色放電室５１６（Ｂ）の３つの放電室５１６が対になって１画素を構成するように配置されている。
【００６４】
基板５０１の上面には所定の間隔でストライプ状にアドレス電極５１１が形成され、アドレス電極５１１と基板５０１の上面とを覆うように誘電体層５１９が形成されている。誘電体層５１９上には、アドレス電極５１１、５１１間に位置しかつ各アドレス電極５１１に沿うように隔壁５１５が形成されている。隔壁５１５は、アドレス電極５１１の幅方向左右両側に隣接する隔壁と、アドレス電極５１１と直交する方向に延設された隔壁とを含む。また、隔壁５１５によって仕切られた長方形状の領域に対応して放電室５１６が形成されている。
【００６５】
また、隔壁５１５によって区画される長方形状の領域の内側には蛍光体５１７が配置されている。蛍光体５１７は、赤、緑、青の何れかの蛍光を発光するもので、赤色放電室５１６（Ｒ）の底部には赤色蛍光体５１７（Ｒ）が、緑色放電室５１６（Ｇ）の底部には緑色蛍光体５１７（Ｇ）が、青色放電室５１６（Ｂ）の底部には青色蛍光体５１７（Ｂ）が各々配置されている。
【００６６】
一方、基板５０２には、先のアドレス電極５１１と直交する方向に複数の表示電極５１２がストライプ状に所定の間隔で形成されている。さらに、これらを覆うように誘電体層５１３、及びＭｇＯなどからなる保護膜５１４が形成されている。
基板５０１と基板５０２とは、前記アドレス電極５１１…と表示電極５１２…を互いに直交させるように対向させて相互に貼り合わされている。
上記アドレス電極５１１と表示電極５１２は図示略の交流電源に接続されている。各電極に通電することにより、放電表示部５１０において蛍光体５１７が励起発光し、カラー表示が可能となる。
【００６７】
本実施形態では、上記アドレス電極５１１、及び表示電極５１２がそれぞれ、上述した配線パターン形成方法に基づいて形成されているため、安定した電気接続が確保された高品質のプラズマ型表示装置を得ることができる。
【００６８】
（第６実施形態）
続いて、第６実施形態として、非接触型カード媒体の実施形態について説明する。図１２に示すように、本実施形態に係る非接触型カード媒体（電子機器）４００は、カード基体４０２とカードカバー４１８から成る筐体内に、半導体集積回路チップ４０８とアンテナ回路４１２を内蔵し、図示されない外部の送受信機と電磁波または静電容量結合の少なくとも一方により電力供給あるいはデータ授受の少なくとも一方を行うようになっている。
【００６９】
本実施形態では、上記アンテナ回路４１２が、上記実施形態に係る配線パターン形成方法によって形成されている。
本実施形態の非接触型カード媒体によれば、安定した電気接続が確保された高品質の非接触型カード媒体を得ることができる。
なお、本発明に係るデバイス（電気光学装置）としては、上記の他に、基板上に形成された小面積の薄膜に膜面に平行に電流を流すことにより、電子放出が生ずる現象を利用する表面伝導型電子放出素子等にも適用可能である。
【００７０】
（第７実施形態）
第７実施形態として、本発明の電子機器の具体例について説明する。
図１３（ａ）は、携帯電話の一例を示した斜視図である。図１３（ａ）において、６００は携帯電話本体を示し、６０１は上記実施形態の液晶表示装置を備えた液晶表示部を示している。
図１３（ｂ）は、ワープロ、パソコンなどの携帯型情報処理装置の一例を示した斜視図である。図１３（ｂ）において、７００は情報処理装置、７０１はキーボードなどの入力部、７０３は情報処理本体、７０２は上記実施形態の液晶表示装置を備えた液晶表示部を示している。
図１３（ｃ）は、腕時計型電子機器の一例を示した斜視図である。図１３（ｃ）において、８００は時計本体を示し、８０１は上記実施形態の液晶表示装置を備えた液晶表示部を示している。
図１３（ａ）〜（ｃ）に示す電子機器は、上記実施形態の液晶表示装置を備えたものであるので、安定した電気接続が確保された高品質化が可能となる。
なお、本実施形態の電子機器は液晶装置を備えるものとしたが、有機エレクトロルミネッセンス表示装置、プラズマ型表示装置等、他の電気光学装置を備えた電子機器とすることもできる。
【００７１】
以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施の形態例について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。上述した例において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
【００７２】
例えば、上記実施形態では、溝３１の長さ方向端部に電極を形成する構成と、溝３１の幅方向両側に電極を形成する構成とを例示したが、これらの電極を双方とも形成する構成としてもよい。また、上記実施の形態では、導電性微粒子を分散媒に分散させた分散液からなる機能液を用いる構成としたが、これに限定されるものではなく、例えばパターン形成後に加熱等の熱処理または光照射等の光処理により導電性を発生させる材料を用いてもよい。
また、上記実施の形態では、非撥液化領域１７にも液滴を吐出するものとして説明したが、これに限定されるものではなく、例えば溝３１内に吐出した液状体を溢れさせて非撥液化領域１７に塗れ拡がらせる構成とすることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】液滴吐出装置の概略斜視図である。
【図２】ピエゾ方式による液状体の吐出原理を説明するための図である。
【図３】配線パターン形成する手順を示す図である。
【図４】バンク上の電極を説明するための図である。
【図５】吐出された液状体の挙動を説明するための図である。
【図６】バンク上の電極を説明するための図である。
【図７】液晶表示装置を対向基板の側から見た平面図である。
【図８】図７のＨ−Ｈ’線に沿う断面図である。
【図９】液晶表示装置の等価回路図である。
【図１０】液晶表示装置の部分拡大断面図である。
【図１１】プラズマ型表示装置の分解斜視図である。
【図１２】非接触型カード媒体の分解斜視図である。
【図１３】本発明の電子機器の具体例を示す図である。
【符号の説明】
Ｂバンク、Ｌピッチ、Ｐ基板、、１７非撥液化領域、１８側部、３１溝、３２液滴（機能液）、３２ａ〜３２ｃ液状体（機能液）、３３配線パターン（薄膜パターン）、３３ａ電極（接続用パターン）、１００液晶表示装置（電気光学装置）、４００非接触型カード媒体（電子機器）、５００プラズマ型表示装置（電気光学装置）、６００携帯電話本体（電子機器）、７００情報処理装置（電子機器）、８００時計本体（電子機器）

Claims

バンク間に形成された溝内と前記溝内の側部に配線パターンが形成され、前記バンクの上部に接続用パターンが形成されたデバイスの製造方法であって、
前記接続用パターンを形成する領域に非撥液化領域を有するとともにその他の領域に撥液性を有する前記バンクを形成する工程と、
配線パターン形成材料を含む液状体を前記溝から溢れるように前記溝に吐出する工程と、を有し、
前記溝から溢れた液状体を前記非撥液化領域に濡れ広がらせることによって前記バンク上部に前記接続用パターンを形成することを特徴とするデバイスの製造方法。