专利名称：图形的形成方法和图形形成装置、器件的制造方法、导电膜布线、光电装置及电子机器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种通过在基板上配置液体材料的液滴来形成膜图形的图形形成方法和图形形成装置、器件的制造方法、导电膜布线、光电装置及电子机器。
背景技术：
以前，多将光刻法用作半导体集成电路等具有细微布线图形(膜图形)的器件的制造方法，但使用液滴喷出法的器件的制造方法被注目。该液滴喷出法具有液体材料的浪费少，容易进行配置在基板上的液体材料的量或位置的控制等优点。下述专利文献中公开了关于液滴喷出法的技术。
专利文献1特开平11-274671号公报专利文献2特开2000-216330号公报但是，在以液体材料作为液滴配置在基板上的技术中，存在难以拓宽膜图形的幅度的问题。即，以膜图形的幅度拓宽为目的扩大一个液滴的体积或增多配置在基板上的液体材料整体的量时，产生积液(凸出)，担心这会成为断路或短路等故障的产生原因。
发明内容
本发明鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供一种可抑制凸出等故障产生并实现幅度拓宽的图形形成方法及图形形成装置、器件的制造方法。另外，本发明的目的在于提供幅度宽而有利于电传导的导电膜布线，并提供一种难以产生布线部的断路或短路等故障的光电装置及使用其的电子机器。
为了解决上述问题，本发明的图形形成方法通过在基板上配置液体材料的液滴来形成膜图形，其特征在于具有第1工序，由所述液滴在所述基板上形成所述膜图形的中央部；第2工序，相对所述形成的中央部形成一方侧部；和第3工序，相对所述形成的中央部形成另一方侧部。
根据本发明，在形成膜图形时，当形成中央部后，与该中央部相邻地形成一方侧部及另一方侧部，所以即使1次配置动作下的液滴的体积小，也能容易形成幅度宽的膜图形。另外，因为可减小1次配置动作下的液滴的体积，所以可抑制凸出等故障的产生。
在本发明的图形形成方法中，其特征在于相对形成于所述基板上的所述中央部，至少部分重叠地配置所述液滴，形成所述侧部。
根据本发明，为了形成侧部而配置的液滴通过部分重合在中央部上，确实连接于中央部。因此，可抑制膜图形中形成不连续部等故障的产生。
在本发明的图形形成方法中，其特征在于在由多个液滴形成所述侧部时，具有第1配置工序，在所述基板上，液滴彼此不重叠地配置多个液滴；和第2配置工序，在所述第1配置工序中配置在所述基板上的多个液滴彼此之间配置液滴。
根据本发明，当通过配置多个液滴来形成侧部时，在第1配置工序中留出液滴彼此的间隔并配置于基板上后，在第2配置工序中配置液滴，以填埋液滴彼此之间，所以可在抑制凸出产生的同时，以多个液滴使侧部连续。即，若连续喷出液滴，并连续配置彼此多个液滴时，易产生凸出，但通过将配置动作(喷出动作)分为多次，在第1配置动作中隔开配置液滴，在第2配置动作中内插基板上的液滴彼此之间，则可在抑制凸出产生的同时，由多个液滴确实使侧部(膜图形)连接。
在本发明的图形形成方法中，其特征在于将所述第1、第2及第3工序中的所述液滴配置条件设定成各不相同的条件。
根据本发明，通过对应于例如膜图形的设计值信息或液体材料的材料特性等变更各工序的配置条件，可高效地进行良好的图形形成动作。
例如，通过将所述第1、第2及第3工序中所述液滴在所述基板上的配置间隔设定成各不相同的值，可在缩短处理时间的同时抑制凸出等故障的产生。
另外，通过将所述第1、第2及第3工序中所述液滴的体积设定成各不相同的值，在例如作为由于使用的液体材料的材料特性而难以产生凸出的条件的情况下，增多1次配置动作(喷出动作)中的液滴体积，可提高喷出量。
在本发明的图形形成方法中，其特征在于具有表面处理工序，在所述基板上配置所述液滴之前，调整所述基板表面的疏液性。
根据本发明，通过在基板上配置液滴之前进行调整基板疏液性的表面处理，可以期望的接触角在基板上配置液滴，实现图形的厚膜化及图形形状稳定化，可顺利地进行图形形成。
这里，所谓施加疏液性的疏液化处理是施加对液体材料显示非亲和性特性的处理。
在本发明的图形形成方法中，其特征在于所述液体材料是包含导电性微粒子的液状体。由此，可形成具有导电性的布线图形。
本发明的图形形成装置，具备在基板上配置液体材料的液滴的液滴喷出装置，由所述液滴来形成膜图形，其特征在于所述液滴喷出装置在由所述液滴在所述基板上形成所述膜图形的中央部后，相对形成于所述基板上的中央部形成一方及另一方的侧部。
根据本发明，可在抑制凸出等故障产生的同时，容易形成幅度宽的膜图形。
本发明的器件制造方法是一种具有布线图形的器件的制造方法，其特征在于具有在基板上配置液体材料的液滴的材料配置工序，所述材料配置工序具有第1工序，由所述液滴在所述基板上形成所述膜图形的中央部；第2工序，相对所述形成的中央部形成一方侧部；和第3工序，相对所述形成的中央部形成另一方侧部。
根据本发明，因为可在抑制凸出等故障产生的同时，容易形成幅度宽的膜图形，所以可提高具备有利于电传导的布线图形的器件。
本发明的导电膜布线的特征在于由上述的图形形成装置形成。根据本发明，可提供实现幅度拓宽的有利于电传导的导电膜布线。
本发明的光电装置的特征在于具备上述的导电膜布线。另外，本发明的电子机器的特征在于具备上述的光电装置。根据这些发明，由于具备有利于电传导的导电膜布线，所以难以产生布线部的断路或短路等故障。
这里，作为光电装置，例如等离子体型显示装置、液晶显示装置及有机场致发光显示装置等。
作为上述液滴喷出装置(喷墨装置)的喷出方式，可以是通过压电体元件的体积变化使液体材料喷出的压电喷出方式，也可以是通过施加热来急剧产生蒸气，由此使液体材料的液滴喷出的方式。
所谓液体材料是指具备可从液滴喷出头(喷墨头)的喷出喷嘴喷出的粘度的媒体。不管是水性还是油性，只要具备可从喷嘴等喷出的流动性(粘度)即可，最好是即使混入固体物质但作为整体仍为流动体。另外，包含于液体材料中的材料除作为微粒子分散到溶媒中外，也可加热到融点以上被溶解，除溶媒外，也可添加染料或颜料等功能性材料。另外，基板除平基板外，也可以是曲面状基板。并且，图形形成面的硬度不必硬，除玻璃或塑料、金属外，也可以是膜、纸、橡胶等具有柔性的材料的表面。
图1是表示本发明的图形形成方法一实施方式的流程图。
图2是表示本发明的图形形成方法一实施方式的模式图。
图3是表示本发明的图形形成方法一实施方式的模式图。
图4是表示根据设定于基板上的位图数据来配置液滴的状态的模式图。
图5是表示根据设定于基板上的位图数据来配置液滴的状态的模式图。
图6是表示根据设定于基板上的位图数据来配置液滴的状态的模式图。
图7是表示根据设定于基板上的位图数据来配置液滴的状态的其它实施例的模式图。
图8是表示根据设定于基板上的位图数据来配置液滴的状态的其它实施例的模式图。
图9是表示本发明的图形形成方法的另一实施方式的模式图。
图10是表示本发明的图形形成装置一实施方式的示意立体图。
图11是表示本发明的光电装置一实施方式的图，是表示适用于等离子体型显示装置中的实例的分解立体图。
图12是表示本发明的光电装置一实施方式的图，是表示适用于液晶装置中的实例的俯视图。
图13是表示液晶显示装置的其它形态的图。
图14是用于说明FED的图。
图15是表示本发明的电子机器的一实施方式的图。
图中10-液滴喷出头(液滴喷出装置)、11-基板，100-图形形成装置(液滴喷出装置)，W-膜图形(布线图形、导电膜布线)，W1-中央图形(中央部)，W2-第1侧部图形(一方的侧部)，W3-第2侧部图形(另一方的侧部)。
具体实施例方式下面，参照附图来说明本发明的图形形成方法。图1是表示本发明的图形形成方法一实施方式的流程图。
这里，在本实施方式中举例说明在基板上形成导电膜布线图形的情况。
图1中，根据本实施方式的图形形成方法，具有使用规定溶媒等清洗配置液体材料的液滴的基板的工序(步骤S1)；构成基板表面处理工序一部分的疏液化处理工序(步骤S2)；调整进行疏液化处理后的基板表面的疏液性的、构成表面处理工序一部分的疏液性降低处理工序(步骤S3)；基于液滴喷出法，在表面处理后的基板上配置包含导电膜布线形成用材料的液体材料的液滴，并描绘(形成)膜图形的材料配置工序(步骤S4)；去除配置在基板上的液体材料的溶媒成分的至少一部分的、包含热、光处理的中间干燥处理工序(步骤S5)、和烧结描绘了规定膜图形的烧结工序(步骤S7)。另外，在中间干燥处理工序后，判断规定的图形描绘是否结束(步骤S6)，若图形描绘结束，则进行烧结工序，另一方面，若图形描绘未结束，则进行材料配置工序。
下面，参照图2-图8来说明基于作为本发明特征部分的液滴喷出法的材料配置工序(步骤S4)。
本实施方式的材料配置工序是通过从液滴喷出装置的液滴喷出头向基板上喷出包含导电膜布线形成用材料的液体材料的液滴，在基板上形成线性膜图形(布线图形)W的工序。液体材料是将作为导电膜布线形成用材料的金属等导电性微粒子分散到分散剂中的液状体。
图2中，材料配置工序(步骤S4)具有第1工序(参照图2(a))，通过从液滴喷出装置的液滴喷出头10的喷出喷嘴10A喷出液体材料的液滴，并配置在基板11上，在该基板11上形成膜图形W的线宽方向中央部(中央)W1；第2工序(参照图2(b))，相对形成于基板11中的中央图形W1，形成一方侧部(第1侧部图形)W2；和第3工序(图2(c))，相对形成于基板11中的中央图形W1，形成另一侧部(第2侧部图形)W3。通过这些第1、第2及第3工序，形成图2(c)所示的线性膜图形W。
第1工序中，如图2(a)所示，从液滴喷出头10喷出液体材料的液滴，以一定距离间隔(间距)配置在基板11上。另外，通过重复该液滴配置动作，在基板11上的膜图形W的形成预定区域W4的中央部，形成构成该膜图形W的一部分的线性中央图形W1。另外，因为基板11的表面事先通过步骤S2及S3加工成期望的疏液性，所以抑制配置在基板11上的液滴扩散。因此，可在确实将图形形状控制到良好状态的同时，使厚膜化变容易。
这里，当在基板11上配置用于形成中央图形W1的液滴后，为了去除分散剂，必要时进行中间干燥处理(步骤S5)。中间干燥处理除使用例如加热板、电炉及热风发生机等加热装置等的一般热处理外，也可以是使用灯退火的光处理。
接着，在第2工序中，如图2(b)所示，从液滴喷出头10喷出液体材料的液滴，由此形成邻接中央图形W1一侧的线性第1侧部图形W2。这里，液滴喷出头10在形成第1侧部图形W2时，使喷出的液滴与形成于基板11上的中央图形W1的至少部分重叠地喷出液滴。从而，中央图形W1与形成第1侧部图形W2的液滴确实连接，在形成的膜图形W中不产生导电膜布线形成用材料的不连续部。另外，在第2工序中还以一定间距在基板11上配置液滴，通过重复该配置动作，在膜图形W的形成预定区域W4的一侧部中形成构成该膜图形W的一部分的第1侧部图形W2，一体化中央图形W1与第1侧部图形W2。
这里，当在基板11上配置用于形成第1侧部图形W2的液滴后，为了去除分散剂，必要时进行中间干燥处理(步骤S5)。
接着，在第3工序中，如图2(c)所示，从液滴喷出头10喷出液体材料的液滴，由此形成邻接中央图形W1另一侧的线性第2侧部图形W3。这里，液滴喷出头10也在形成第2侧部图形W3时，使喷出的液滴与形成于基板11上的中央图形W1的至少部分重叠地喷出液滴。从而，中央图形W1与形成第2侧部图形W3的液滴确实连接，在形成的膜图形W中不产生导电膜布线形成用材料的不连续部。由此，一体化中央图形W1与第2侧部图形W3，一体化3个线性图形W1、W2及W3，形成幅度宽的膜图形W。另外，在第3工序中还以一定间距在基板上配置液滴，通过重复该配置动作，在膜图形W的形成预定区域W4的另一侧部中形成构成该膜图形W的一部分的第2侧部图形W3。
此时，通过调整第2、第3工序中喷出的液滴的喷出位置(与中央图形W的距离)，可控制最终的线性膜图形W的线宽。另外，通过使第1、第2及第3各工序中形成的多个图形W1、W2及W3距基板11表面的高度(厚度)变化，可控制一体化后的膜图形W的膜厚。
下面，参照图3(a)-(c)来说明形成线性中央图形W1及侧部图形W2、W3的步骤。
首先，如图3(a)所示，空出规定间隔在基板11上依次配置从液滴喷出头10喷出的液滴L1。即，液滴喷出头10配置成在基板11上液滴L1彼此不重叠(第1配置工序)。本例中，设定液滴L1的配置间距P1比配置在基板11上之后的液滴L1的直径大。由此，配置在基板11上之后的液滴L1彼此不重叠(不接触)，防止液滴L1彼此合在一起后在基板11上扩散。另外，将液滴L1的配置间距P1设定成配置在基板11上之后的液滴L1的直径的2倍以下。
这里，在基板11上配置液滴L1后，为了去除分散剂，必要时进行中间干燥处理(步骤S5)。中间干燥处理如上所述，除使用例如加热板、电炉及热风发生机等加热装置等的一般热处理外，也可以是使用灯退火的光处理。此时，不仅去除分散剂，即使提高加热或光照射程度直至在将分散液变换为导电膜也无妨，只要一定程度去除分散剂即可。
接着，如图3(b)所示，重复上述液滴配置动作。即，与图3(a)所示的上次一样，从液滴喷出头10喷出液体材料，作为液滴L2，在基板11上每隔一定距离配置液滴L2。此时，液滴L2的体积(每1个液滴的液体材料量)及配置间距P2与上次的液滴L1一样。另外，液滴L2的配置位置从上次的液滴L1位移1/2间距，在配置于基板11上的上次液滴L1彼此的中间位置上配置这次的液滴L2(第2配置工序)。
如上所述，基板11上的液滴L1的配置间距P1比配置在基板11上之后的液滴L1的直径大，并且为该直径的2倍以下。因此，通过在液滴L1的中间位置配置液滴L2，液滴L2部分重叠在液滴L1上，填埋液滴L1彼此间的间隙。此时，这次的液滴L2与上次的液滴L1接触，但由于上次的液滴L1已完全或某种程度上去除了分散剂，所以很少两者合在一起后在基板11上扩散。
另外，图3(b)中，设开始配置液滴L2的位置为与上次相同的一侧(图3(a)所示左侧)，但也可以是相反侧(右侧)。通过往复动作向各方向移动时喷出液滴，可减少液滴喷出头10与基板11的相对移动距离。
当在基板11上配置液滴L2后，为了去除分散剂，必要时与上述一样进行中间干燥处理。
通过反复多次上述一系列液滴配置动作，填埋配置在基板11上的液滴彼此的间隙，如图3(c)所示，在基板11上形成作为线性连续图形的中央图形W1及侧部图形W2、W3。此时，通过增加液滴配置动作的重复次数，液滴依次重合在基板11上，图形W1、W2、W3的膜厚、即距基板11表面的高度(厚度)增加。对应于最终的膜图形所需的期望膜厚来设定线性图形W1、W2、W3的高度(厚度)，对应于该设定的膜厚来设定上述液滴配置动作的重复次数。
另外，线性图形的形成方法不限于图3(a)-(c)所示。例如，可任意设定液滴的配置间距或重复时的位移量等，也可将形成图形W1、W2、W3时的液滴在基板P上的配置间距设定为各不相同的值。例如，在形成中央图形W1时的液滴间距为P1的情况下，将形成侧部图形W2、W3时的液滴间距P设为比P1宽的间距(例如P1×2)。不用说，也可设为比P1窄的间距(例如P1×0.5)。另外，也可将形成图形W1、W2、W3时的液滴体积设定为各不相同的值。或者，将作为第1、第2及第3各工序中配置基板11或液滴喷出头10的气氛的液滴配置气氛(温度或湿度等)、即材料配置环境条件设定成各不相同的条件。
另外，本实施方式中，每次1条地形成多个侧部图形W2、W3，但也可同时形成两条。这里，在每次1条地形成多个图形W2、W3的情况与同时形成两条的情况下，干燥处理的次数总计可能不同，所以最好设定干燥条件，以不损害基板11的疏液性。
另外，在本实施方式中，在第1工序中形成1条中央图形W1，但也可形成2个以上多个中央图形W1。另外，向该多个中央图形W1的两侧部喷出液滴，并使其连续，由此可容易形成较宽线宽的膜图形。
下面，参照图4-图7来说明向基板上喷出液滴的顺序一例。如图所示，在基板11上设定具有喷出液体材料的液滴的格状的作为多个单位区域的象素的位图。液滴喷出头10向由位图设定的象素位置喷出液滴。这里，将1个象素设定成正方形。另外，设液滴喷出头10边沿Y轴方向扫描基板11，边从喷出喷嘴10A喷出液滴。另外，在用图4-图7的说明中，向第1次扫描时喷出的液滴附加[1]，向第2次、第3次、...、第n次扫描时喷出的液滴附加[2]、[3]、...、[n]。另外，在以下说明中，向图4的灰色所示的各区域(图形形成预定区域)喷出液滴，形成膜图形W。
如图4(a)所示，在第1次扫描时，为了形成中央图形W1，在中央图形形成预定区域中，空出一个象素，喷出液滴。这里，通过向基板11喷出的液滴落在基板11上，在基板11上扩散。即，如图4(a)中圆形所示，落在基板11上的液滴具有比1个象素大小大的直径c地扩散。这里，由于液滴在Y轴方向上空出规定间隔(1个象素)喷出，所以被设定成配置在基板11上的液滴彼此不重叠。由此，可防止液滴材料在Y轴方向上过剩设置在基板11上，可防止产生凸出。
另外，图4(a)中，配置成配置在基板11上时的液滴彼此不重叠，但也可将液滴配置得稍稍重叠。另外，这里空出1个象素来喷出液滴，但也可空出两个以上任意个数的象素间隔来喷出液滴。此时，可以增加液滴喷出头10对基板11的扫描动作及喷出动作，插入在基板上的液滴彼此之间。
图4(b)是通过第2次扫描从液滴喷出头10的喷出喷嘴10A向基板11喷出液滴时的模式图。另外，图4(b)中，向第2次扫描时喷出的液滴附加[2]。在第2次扫描时，喷出液滴，以插入第1次扫描时喷出的液滴[1]之间。另外，在第1次及第2次扫描及喷出动作下液滴彼此连续，形成中央图形W1。
接着，液滴喷出头10与基板11沿X轴方向相对移动1个象素大小。这里，液滴喷出头10相对基板11沿-X方向步进移动1个象素大小。之后，液滴喷出头10进行第3次扫描。由此，如图5(a)所示，邻接中央图形W1的-X侧地在基板11上配置形成第1侧部图形W2的液滴[3]。这里，也沿Y轴方向空出1象素后配置液滴[3]。这里，液滴喷出头10向X轴方向步进移动后的第1次扫描时(即整体中第3次扫描时)的液滴[3]配置在X轴上与步进移动前的第1次扫描时的液滴[1]相邻的位置上。
图5(b)是通过第4扫描从液滴喷出头10向基板11喷出液滴时的模式图。另外，图5(b)中，向第4次扫描时喷出的液滴附加[4]。在第4次扫描时，喷出液滴，以插入第3次扫描时喷出的液滴[3]之间。另外，在第3次及第4次扫描及喷出动作下液滴彼此连续，形成第1侧部图形W2。这里，步进移动后的第2次扫描时(即整体中第4次扫描时)的液滴[4]配置在X轴上与步进移动前的第2次扫描时的液滴[2]相邻的位置上。
接着，液滴喷出头10与基板11沿X轴方向相对移2个象素大小。这里，液滴喷出头10相对基板沿+X方向步进移动2个象素大小。之后，液滴喷出头10进行第5次扫描。由此，如图6(a)所示，邻接中央图形W1的+X侧地在基板上配置形成第2侧部图形W3的液滴[5]。这里，也沿Y轴方向空出1象素后配置液滴[5]。这里，液滴喷出头10向X轴方向步进移动后的第5次扫描时的液滴[5]配置在X轴上与液滴[1]相邻的位置上。
图6(b)是通过第6次扫描从液滴喷出头10向基板11喷出液滴时的模式图。另外，图6(b)中，向第6次扫描时喷出的液滴附加[6]。在第6次扫描时，喷出液滴，以插入第5次扫描时喷出的液滴[5]之间。另外，在第5次及第6次扫描及喷出动作下液滴彼此连续，形成第2侧部图形W3。这里，第6次扫描时的液滴[6]配置在X轴上与液滴[2]相邻的位置上。
图7是表示改变液滴喷出位置的配置顺序的实例的图。图7中，在邻接形成中央图形W1的液滴[1]在X轴上-X侧的位置上，配置液滴喷出头10向X轴方向步进移动后在第2次扫描时(整体中第4次扫描时)喷出的液滴[4]，另一方面，在邻接形成中央图形W1的液滴[2]在X轴上-X侧的位置上，配置液滴喷出头10向X轴方向步进移动后在第1次扫描时(整体中第3次扫描时)喷出的液滴[3]。同样，在邻接液滴[1]在X轴上+X侧的位置上，配置整体中第6次扫描时喷出的液滴[6]，另一方面，在邻接形成中央图形W1的液滴[2]+X侧的位置上，配置整体中第5次扫描时喷出的液滴[5]。这样，在形成各线W1、W2、W3时，可设定成液滴喷出位置的顺序分别对每个线不同。
另外，也可如图8所示顺序，在配置形成中央图形W1的液滴[1]后，步进移动液滴喷出头10，配置形成第1侧部图形W2的液滴[2]，接着，步进移动液滴喷出头10，配置形成第2侧部图形W3的液滴[3]。依次喷出液滴[4]、[5]、[6]，插入其中。这样，在形成中央图形W1后形成侧部图形W2、W3时，例如可以不是在完全形成中央图形W1后形成侧部图形W2、W3，在中央图形W1未完成的状态下开始侧部图形W2、W3的形成动作。
图9(a)、(b)是表示在上述第2、第3工序中在中央图形W1的两侧部形成第1、第2侧部图形W2、W3的液滴配置例的图。在图9(a)的实例中，在与参照图3说明的喷出条件(配置条件)相同的条件下形成中央图形W1。另一方面，第2、第3工序的喷出条件(配置条件)与形成中央图形W1的喷出条件不同。具体而言，与第1工序相比，液滴Ln的体积设定得较大。即，一次喷出的液体材料量增加。
另外，本例中，液滴Ln的配置间距与第1工序相同。通过增大液滴Ln的体积，可缩短膜图形W整体的形成时间，实现喷出量的提高。另外，因为若液滴体积变大则容易产生凸出，所以最好对应于液体材料的材料特性，事先求出不产生凸出的液滴体积条件，根据该求出的条件来设定喷出液滴的最大可能体积。
在图9(b)的实例中，第2、第3工序的喷出条件与第1工序相比，使液滴Ln的配置间距变窄。另外，液滴Ln的体积既可与第1工序相同，也可如图9(a)所示，比第1工序大。通过使液滴的配置间距变窄，增加每单位面积的液滴的配置量，可在短时间内形成图形。
另外，在上述实施方式中，作为导电膜布线用基板，可使用玻璃、石英玻璃、Si晶片、塑料膜、金属板等各种基板。另外，还包含在这些各种原料基板的表面中形成半导体膜、金属膜、电介质膜、有机膜等作为衬底层。
作为导电膜布线用液体材料，在本例中使用使导电性微粒子分散到分散剂中的分散液(液状体)，无论它是水性还是油性。这里使用的导电性微粒子除含有金、银、铜、钯及镍中之一的金属微粒子外，还使用导电性聚合物或超导电体的微粒子等。这些导电性微粒子也可为了提高分散性而在表面涂布有机物等来使用。作为涂布在导电性微粒子表面的涂布材料，例如二甲苯、甲苯等有机溶剂或柠檬酸等。
导电性微粒子的粒径最好为5nm以上、0.1μm以下。若大于0.1μm，则担心上述液滴喷出头的喷嘴中会产生堵塞。另外，若小于5nm，则涂布剂相对导电性微粒子的体积变大，得到的膜中的有机物的比例过高。
作为含有导电性微粒子的液体的分散剂，最好在室温下的蒸气压为0.001mmHg以上、200mmHg以下(约0.133Pa以上、26600Pa以下)。在蒸气压高于200mmHg的情况下，喷出后分散剂急剧蒸发，难以形成良好的膜。另外，分散剂的蒸气压最好为0.001mmHg以上、50mmHg以下(约0.133Pa以上、6650Pa以下)。在蒸气压高于50mmHg的情况下，当用喷墨法喷出液滴时，容易由于干燥引起喷嘴堵塞。另一方面，在室温下的蒸气压比0.001mmHg低的分散剂的情况下，干燥慢，膜中易残留分散剂，在后工序的热、光处理后，难以得到好的导电膜。
作为上述分散剂，只要可分散上述导电性微粒子，难以引起凝聚，则不特别限定。例如，除水外，可示例甲醇、乙醇、丙醇、丁醇等的醇类、正庚烷、正辛完、癸烷、甲苯、二甲苯、异丙基甲苯、均四甲苯、茚、二戊烯、四氢萘、十氢萘、环己基苯等烃类化合物；或聚乙二醇二甲醚、聚乙二醇二乙醚、聚乙二醇甲基乙基醚、二甘醇二甲醚、二甘醇二乙醚、二甘醇甲基乙基醚、1，2-二甲氧基乙烷、双(2-甲氧基乙基)醚、p-二恶烷等的醚类化合物；以及碳酸丙烯酯、γ-丁内酯、N-甲基-2-吡咯烷酮、二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、环己酮等极性化合物。其中，从微粒子的分散性与分散液的稳定性、或对喷黑法的适用难易性出发，最好是水、醇类、烃类化合物、醚类化合物，作为更优选的分散剂，可举出水、烃类化合物。这些分散剂既可单独使用，也可作为两种以上的混合物来使用。
将上述导电性微粒子分散到分散剂中的情况下的分散质浓度为1质量％以上80质量％以下，最好对应于期望的导电膜膜厚进行调整。若超过80质量％，则易引起凝聚，难以得到均匀的膜。
上述导电性微粒子的分散液的表面张力最好在0.02N/m以上.0.07N/m以下的范围内。当由喷墨法喷出液体时，若表面张力不足0.02N/m，则由于墨水组合物对喷嘴面的浸湿性增大，所以容易产生飞行弯曲，若超过0.07N/m，则喷嘴前端的弯月型形状不稳定，所以难以控制喷出量或喷出定时。
为了调整表面张力，最好在不使与基板的接触角过大降低的范围内，在上述分散液中添加微量氟类、硅酮类、非离子类等表面张力调节剂。
非离子类表面张力调节剂使液体对基板的浸湿性提高，改良膜的水平性，可防止膜的细微凹凸的产生等。上述分散液必要时也可包含醇、醚、酯、酮等有机化合物。
上述分散液的粘度最好在1mPa·s以上、50mPa·s以下。在使用喷墨法将液体材料作为液滴喷出时，在粘度小于1mPa·s的情况下，喷嘴周边部由于墨水的流出而容易被污染，另外，在粘度大于50mPa·s的情况下，喷嘴孔的堵塞频度变高，难以顺利地喷出液滴。
下面，说明图1所示表面处理工序S2、S3。在表面处理工序中，将形成导电膜布线的基板表面加工成对液体材料具有疏液性(步骤S2)。
具体而言，对基板实施表面处理，使相对含有导电性微粒子的液体材料的规定接触角在60[deg]以上，最好在90[deg]以上110[deg]以下。作为控制表面疏液性(浸湿性)的方法，例如可采用在基板表面形成自组织化膜的方法、等离子体处理法等。
在自组织膜形成法中，在应形成导电膜布线的基板表面中形成由有机分子膜等构成的自组织化膜。处理基板表面的有机分子膜，具备可与基板耦合的官能团、在其相反侧将亲液基或疏液基等基板的表面性改质的(控制表面能量)的官能团、和连结这些官能团的碳的直链或局部分支的碳链，耦合在基板上后，进行自组织化，形成分子膜、例如单分子膜。
这里，所谓自组织化膜，由可与基板的衬底层等的构成原子反应的耦合性官能基和其外的直链分子构成，是通过直链分子的相互作用而使具有极高取向性的化合物取向后所形成的膜。由于该自组织化膜使单分子取向后形成，所以可将膜厚变得极薄，并且可形成分子级的均匀膜。即，因为相同分子位于膜表面，所以可向膜表面赋予均匀且好的疏液性或亲液性。
作为上述具有高取向性的化合物，通过使用例如氟代烷基硅烷，取向各化合物，使氟代烷基位于膜表面上，形成自组织化膜，向膜表面赋予均匀的疏液性。
作为形成自组织化膜的化合物，示例十七氟-1，1，2，2-四氢癸基三乙氧基硅烷、十七氟-1，1，2，2-四氢癸基三甲氧基硅烷、十七氟-1，1，2，2-四氢癸基三氯硅烷、十三氟-1，1，2，2-四氢辛基三乙氧基硅烷、十三氟-1，1，2，2-四氢辛基三甲氧基硅烷、十三氟-1，1，2，2-四氢辛基三氯基硅烷、三氟丙基三甲氧基硅烷等的氟代烷基硅烷(下面称为[FAS])。这些化合物可单独使用，也可组合两种以上来使用。另外，通过使用FAS，可得到与基板的紧贴性和良好的疏液性。
FAS一般以结构式RnSiX(4-n)来表示。这里，n表示1以上3以下的整数，X是甲氧基、乙氧基、卤原子等水解基团。另外，R是氟代烷基基，具有(CF3)(CF2)x(CH2)y的(这里x表示0以上10以下的整数，y表示0以上4以下的整数)结构，在多个R或X与Si耦合的情况下，R或X既可彼此相同，也可不同。由X表示的水解基团通过水解形成硅醇，与基板(玻璃、硅)的基底羟基反应后，通过硅氧烷键与基板耦合。另一方面，由于R在表面具有(CF3)等氟代基，所以将基板的底表面改质成不浸湿(表面能量低)的表面。
将上述原料化合物和基板一起封入相同的密闭容器中，在室温下放置2-3天左右的时间，由此在基板上形成由有机分子膜等构成的自组织化膜。另外，通过江整个密闭容器保持在100℃下3小时左右，在基板上形成。这些是气相的形成法，也可由液相来形成自组织化膜。例如，将基板浸渍在包含原料化合物的溶液中，清洗、干燥，由此在基板上形成自组织化膜。另外，期望在形成自组织化膜之前，向基板表面照射紫外线，或由溶媒清洗，实施基板表面的预处理。
在实施FAS处理后，必要时进行处理成期望疏液性的疏液性降低处理(步骤S3)。即，当作为疏液化处理实施FAS处理时，疏液性的作用过强，基板与形成于该基板上的膜图形W容易剥离。因此，进行降低(调整)疏液性的处理。作为降低疏液性的处理，例如波长为170-400nm左右的紫外线(UV)照射处理。通过向基板照射规定时间的规定功率的紫外线，降低FAS处理后的基板的疏液性，基板具有期望的疏液性。或者，也可通过将基板曝露在臭氧气氛下，控制基板的疏液性。
另一方面，在等离子体处理法中，在常压或真空中对基板进行等离子体照射。用于等离子体处理中的气体种类可以考虑应形成导电膜布线的基板的表面材质等选择各种气体。作为处理气体，示例4氟甲烷、全氟己烷、全氟癸烷等。
另外，将基板表面加工成疏液性的处理也可通过例如将4氟乙烯加工后的聚酰亚胺膜等贴在基板表面上来进行。另外，也可将疏液性高的聚酰亚胺膜原样用作基板。
下面，说明图1中所示的中间干燥工序S5。在中间干燥工序(热、光处理工序)中，去除配置在基板上的液滴中包含的分散剂或涂布材料。即，配置在基板上的导电膜形成用的液体材料为了更好地进行微粒子间的电接触，必需完全去除分散剂。另外，为了提高分散性而在导电性微粒子表面涂布有机物等涂布材料的情况下，也必需去除该涂布材料。
热、光处理通常在大气中进行，但必需时也可在氮、氩、氦等惰性气氛中进行。热/光处理的处理温度考虑分散剂的沸点(蒸气压)、气氛气体的种类或压力、微粒子的分散性或氧化性等热运动、涂布材料的有无或数量、基材的耐热温度等来适当决定。例如，为了去除由有机物构成的涂布材料，必需在约300度下进行烧结。另外，在使用塑料等基板的情况下，最好在室温以上100度以下进行。
在热处理中可使用加热板、电炉等加热装置。在光处理中可使用灯退火。作为用于灯退火中的光的光源，不特别限定，可使用红外线灯、氙灯、YAG激光器、氩气激光器、碳酸气体激光器、XeF、XeCl、XeBr、KrF、KrCl、ArF、ArCl等激元激光器等。这些光源一般使用输出在10W以上5000W以下范围的光源，但在本实施方式中在100W以上1000W以下的范围内就足以。通过上述热、光处理，确保微粒子间的电接触，变换为导电膜。
此时，不仅去除分散剂，即使提高加热或光照射程度直至将分散液变换为导电膜也无妨。其中，导电膜的变换从全部液体材料的配置结束开始，在热处理、光处理工序中一并进行即可，所以这里只要能一定程度去除分散剂即可。例如，在热处理的情况下，通常只要进行数分钟的100度左右的加热即可。另外，也可与液体材料的喷出并行同时进行干燥处理。例如，事先加热基板，在液滴喷出头冷却的同时使用沸点低的分散剂，由此可在基板上配置液滴之后，进行该液滴的干燥。
通过以上说明的一系列工序，在基板上形成线性的导电膜图形。在本例的布线形成方法中，在可一次形成的线性图形的线宽受限的情况下，也可通过形成多个线性图形并将其一体化，实现线性图形的幅度拓宽。因此，可形成有利于电传导、且难以产生布线部的断路或短路等故障的导电膜图形。
下面，参照图10来说明本发明的图像形成装置的一例。图10是表示本发明的图形形成装置的示意立体图。如图10所示，图像形成装置100具备液滴喷出头10、沿X方向驱动液滴喷出头10的X方向引导轴2、使X方向引导轴2旋转的X方向驱动电机3、用于装载基板11的装载台4、沿Y方向驱动装载台4的Y方向引导轴5、使Y方向引导轴5旋转的Y方向驱动电机6、清洁机构部14、加热器15及统一控制这些部件的控制装置8等。X方向引导轴2及Y方向引导轴5分别被固定在基台7上。图10中，液滴喷出头10被配置成与基板11的前进方向成直角，但也可调整液滴喷出头10的角度，与基板11的前进方向交叉。由此，通过调整液滴喷出头10的角度，可调节喷嘴间的间距。另外，也可任意调节基板11与喷嘴面的距离。
液滴喷出头10从喷出喷嘴(喷出口)中喷出含有导电性微粒子的分散液所构成的液体材料，液滴喷出头10固定在X方向引导轴2上。X方向驱动电机3是步进电机等，若从控制装置8提供X轴方向的驱动脉冲信号，则使X方向引导轴2旋转。通过X方向引导轴2的旋转，液滴喷出头10相对于基台7向X轴方向移动。
作为液滴喷出方式，可适用使用作为压电体元件的压电元件使墨水喷出的压电方式、加热液体材料并通过产生的气泡(发泡)使液体材料喷出的发泡方式等公知的各种技术。其中，压电方式由于不对液体材料加热，所以具有不会对材料的组成等造成影响的优点。另外，本例中，从液体材料选择的自由度高、及液滴的控制性好出发，使用上述压电方式。
装载台4固定在Y方向引导轴5上，在Y方向引导轴5上连接Y方向驱动电机6、16。Y方向驱动电机6、16是步进电机等，若从控制装置8提供Y轴方向的驱动脉冲信号，则使Y方向引导轴5旋转。通过Y方向引导轴5的旋转，装载台4相对基台7向Y轴方向移动。清洁机构部14清洁液滴喷出头10，防止喷嘴堵塞等。清洁机构部14在上述清洁时，通过Y方向驱动电机16沿Y方向引导轴5移动。加热器15使用灯退火等加热手段热处理基板11，在进行喷出到基板11上的液体的蒸发、干燥的同时，进行变换成导电膜的热处理。
在本实施方式的图形形成装置100中，边从液滴喷出头10喷出液体材料，边经X方向驱动电机3及Y方向驱动电机6使基板11与液滴喷出头10相对移动，从而在基板11上配置液体材料。液滴从液滴喷出头10的各喷嘴的喷出量由从控制装置8提供给所述压电元件的电压控制。另外，配置在基板11上的液滴间距由上述相对移动的速度、及液滴喷出头10的喷出频率(对压电元件的驱动电压的频率)控制。另外，在基板11上开始滴液的位置由上述相对移动的方向、及上述相对移动时的液滴喷出头10的液滴喷出开始定时控制等控制。由此，在基板11上形成上述布线用的导电膜图形。
下面，说明等离子体型显示装置，作为本发明的光电装置的一例。图11表示本实施方式的等离子体型显示装置500的分解立体图。等离子体型显示装置500包含彼此相对配置的基板501、502及形成于其间的放电显示部510。放电显示部510聚合多个放电室516。多个放电室516中，红色放电室516(R)、绿色放电室516(G)、蓝色放电室516(B)等3个放电室516成对配置，构成1象素。
在基板501的上面以规定间隔形成带状寻址电极511，形成电介质层519，覆盖寻址电极511与基板501的上面。
在电介质层519上，位于寻址电极511、511之间并且沿各寻址电极511地形成隔壁515。隔壁515包含邻接于寻址电极511的宽度方向左右两侧的隔壁、和沿与寻址电极511正交的方向延伸设置的隔壁。另外，对应于隔壁515分割的长方形状的区域，形成放电室516。另外，在由隔壁515区分的长方形状的区域内侧配置荧光体517。荧光体517发光红、绿、蓝之一的荧光，分别在红色放电室516(R)的底部配置红色荧光体517(R)，在绿色放电室516(G)的底部配置绿色荧光体517(G)，在蓝色放电室516(B)的底部配置蓝色荧光体517(B)。
另一方面，在基板502中沿与在先的寻址电极511正交的方向以规定间隔形成带状的多个显示电极512。并且，覆盖这些电极地形成电介质层513及由MgO等构成的保护膜514。基板501与基板502相对彼此紧贴，使所述寻址电极511...与显示电极512...彼此正交。上述寻址电极511与显示电极512连接于未图示的交流电源上。通过向各电极通电，在放电显示部510中荧光体517激励发光，可进行彩色显示。
在本实施方式中，上述寻址电极511及显示电极512分别使用在先的图10所示的图形形成装置，根据在先的图1-图9所示图形形成方法形成。因此，难以产生上述各布线类的断路或短路等故障，并且容易实现小型化、薄型化。
下面说明液晶装置，作为本发明的光电装置的另一例。图12表示本实施方式的液晶装置第1基板上的信号电极等的平面布置。本实施方式的液晶装置大致由该第1基板、设置扫描电极等的第2基板(未图示)、和封入第1基板与第2基板之间的液晶(未图示)构成。
如图12所示，在第1基板300上的象素区域303中，将多个信号电极310...设置成多重矩阵状。具体而言，各信号电极310...由对应于各象素设置的多个象素电极部分310a...、和将这些象素电极部分连接成多重矩阵状的信号布线部分310b...构成，沿Y方向延伸。另外，符号350是单芯片结构的液晶驱动电路，该液晶驱动电路350与信号布线部分310b...的一端侧(图中下侧)经第1绕回布线331...连接。另外，符号340...是上下导通端子，该上下导通端子340...与未图示的设置在第2基板上的端子由上下导通材料341连接。另外，上下导通端子340...与液晶驱动电路350经第2绕回布线332...连接。
在本实施方式中，设置在上述第1基板300上的信号布线部分310b...、第1绕回布线331...及第2绕回布线332...分别使用在先的图10所示的图形形成装置，根据用在先的图1-图9说明的图形形成方法形成。因此，难以产生上述各布线类的断路或短路等故障，并且容易实现小型化、薄型化。另外，即使在适用于大型化的液晶用基板的制造的情况下，也可有效使用布线用材料，实现低成本化。另外，本发明可适用的器件不限于这些光电装置，例如也可适用于形成导电膜布线的电路基板、或半导体安装布线等其它器件制造。
下面，说明作为本发明的光电装置的液晶显示装置的另一形态。
图13所示液晶显示装置(光电装置)901大体上具备彩色的液晶面板(光电面板)902、和连接于液晶面板902上的电路基板903。另外，必要时，在液晶面板902中附设背景灯等照明装置等附带机器。
液晶面板902具有由密封材料904粘接的一对基板905a及基板905b，在形成于这些基板905a及基板905b之间的间隙、所谓的单元间隙中封入液晶。这些基板905a及基板905b一般由透光性材料、例如玻璃、合成树脂等形成。在基板905a及基板905b的外侧表面粘贴偏振光板906a及偏振光板906b。另外，图13中省略偏振光板906b的图示。
另外，在基板905a的内侧表面形成电极907a，在基板905b的内侧表面形成电极907b。这些电极907a、907b形成为带状或文字、数字等适宜图形状。另外，这些电极907a、907b例如由ITO(Indium Tin Oxide铟锡氧化物)等透光性材料形成。基板905a具有相对基板905b伸出的伸出部，在该伸出部形成多个端子908。这些端子908在基板905a上形成电极907a的同时，与电极907a同时形成。因此，这些端子908例如由ITO形成。这些端子908中包含从电极907a一体延伸的端子、和经导电材料(未图示)连接于电极907b上的端子。
在电路基板903中，在布线基板909上的规定位置上安装作为液晶驱动用IC的半导体元件900。另外，虽然省略图示，但也可在安装半导体元件900的部位以外的部位的规定位置上安装阻抗、电容等芯片部件。布线基板909例如通过对在聚酰亚胺等具有柔性的基体基板911上形成的Cu等金属膜进行图形化而形成布线图形912来制造。
在本实施方式中，通过上述器件制造方法来形成液晶面板902中的电极907a、907b及电路基板903中的布线图形912。
根据本实施方式的液晶显示装置，可得到消除电气特性不均匀的高品质液晶显示装置。
另外，上述实例是无源型液晶面板，但也可是有源矩阵型液晶面板。即，在一个基板上形成薄膜晶体管(TFT)，对各TFT形成象素电极。另外，如上所述使用喷墨技术，可形成电连接于各TFT上的布线(栅极布线、源极布线)。另一方面，在相对的基板上形成相对电极等。本发明也可适用于这种有源矩阵型液晶面板。
下面，说明具备场致发射元件(放电元件)的场致发射显示器(FieldEmission Display，下面称为FED。)，作为光电装置的其它实施方式。
图14是说明FED的图，图14(a)是表示构成FED的阴极基板与阳极基板的配置的示意结构图，图14(b)是FED中阴极基板具备的驱动电路的模式图，图14(c)是表示阴极基板主要部分的立体图。
如图14(a)所示，FED(光电装置)200为相对配置阴极基板200a与阳极基板200b的结构。阴极基板200a如图14(b)所示，具备栅极线201、发射极线202和连接于栅极线201与发射极线202上的场致发射元件203，即为所谓的简单矩阵驱动电路。在栅极线201中提供栅极信号V1、V2、...Vm，在发射极线202中提供发射极信号W1、W2、...Wn。另外，阳极基板200b具备由RGB构成的荧光体，该荧光体具有通过电子冲击而发光的性质。
如图14(c)所示，场致发射元件203具备连接于发射极线202上的发射极电极203a、和连接于栅极线201上的栅极电极203b。并且，发射极电极203a具备从发射极电极203a侧向栅极电极203b直径变小的被称为发射极锥面205的突起部，在与该发射极锥面205对应的位置上，于栅极电极203b中形成孔部204，在孔部204内配置发射极锥面205的前端。
在这种FED200中，通过控制栅极线201的栅极信号V1、V2、...Vm及发射极线202的发射极信号W1、W2、...Wn，向发射极电极203a与栅极电极203b之间提供电压，电子210由于电解的作用而从发射极锥面205向孔部204移动，从发射极锥面205的前端发射电子210。这里，由于该电子210与阴极基板200b的荧光体通过冲击而发光，所以可期望地驱动FED200。
在如此构成的FED中，例如通过上述器件制造方法来形成发射极电极203a或发射极线202、及栅极电极203b或栅极线201。
根据本实施方式的FED，可得到消除电气特性不均匀的高品质FED。
下面，说明本发明的电子机器。图15是表示具备上述实施方式的显示装置的移动型个人计算机(信息处理装置)的结构的立体图。图中，个人计算机1100由具备键盘1102的主体部1104、和具备上述光电装置1106的显示装置单元构成。因此，可提供具备发光效率高的亮的显示部的电子机器。
另外，除上述实例外，作为其它实例，例如便携电话、手表型电子机器、液晶电视、取景器型或监视器直视型磁带录像机、汽车导航装置、寻呼机、电子计算器、电脑、文字处理器、工作站、电视电话、POS终端、电子报纸、具备触板的设备等。本发明的光电装置也可适用为电子机器的显示部。另外，本实施方式的电子机器具备液晶装置，也可以是具备有机场致发光显示装置、等离子体型显示装置等其它光电装置的电子机器。
上面，参照附图来说明根据本发明的最佳实施方式，但本发明不限于此。上述示例所示的各结构部件的诸形状或组合等是一例，在不脱离本发明技术构思的范围下，可根据设计要求等进行各种变更。
权利要求
1.一种图形形成方法，通过在基板上配置液体材料的液滴来形成膜图形，其特征在于具有第1工序，由所述液滴在所述基板上形成所述膜图形的中央部；第2工序，相对所述形成的中央部形成一方侧部；和第3工序，相对所述形成的中央部形成另一方侧部。
2.根据权利要求1所述的图形形成方法，其特征在于相对形成于所述基板上的所述中央部，至少其部分重叠地配置所述液滴，形成所述侧部。
3.根据权利要求1或2所述的图形形成方法，其特征在于在由多个液滴形成所述侧部时，具有第1配置工序，在所述基板上，液滴彼此不重叠地配置多个液滴；和第2配置工序，在所述第1配置工序中配置在所述基板上的多个液滴之间配置液滴。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的图形形成方法，其特征在于将所述第1、第2及第3工序中的所述液滴的配置条件设定成各不相同的条件。
5.根据权利要求4所述的图形形成方法，其特征在于将所述第1、第2及第3工序中所述液滴在所述基板上的配置间隔设定成各不相同的值。
6.根据权利要求4所述的图形形成方法，其特征在于将所述第1、第2及第3工序中所述液滴的体积设定成各不相同的值。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的图形形成方法，其特征在于具有表面处理工序，在所述基板上配置所述液滴之前，调整所述基板表面的疏液性。
8.根据权利要求1～7中任一项所述的图形形成方法，其特征在于所述液体材料是包含导电性微粒子的液状体。
9.一种图形形成装置，具备在基板上配置液体材料的液滴的液滴喷出装置，由所述液滴来形成膜图形，其特征在于所述液滴喷出装置在由所述液滴在所述基板上形成所述膜图形的中央部后，相对形成于所述基板上的中央部形成一方及另一方侧部。
10.一种具有布线图形的器件的制造方法，其特征在于具有在基板上配置液体材料的液滴的材料配置工序，所述材料配置工序具有第1工序，由所述液滴在所述基板上形成所述膜图形的中央部；第2工序，相对所述形成的中央部形成一方侧部；和第3工序，相对所述形成的中央部形成另一方侧部。
11.一种导电膜布线，其特征在于由权利要求9所述的图形形成装置形成。
12.一种光电装置，其特征在于具备权利要求11所述的导电膜布线。
13.一种电子机器，其特征在于具备权利要求12所述的光电装置。
全文摘要
一种图形形成方法，通过在基板(11)上喷出液体材料的液滴来形成膜图形(W)，具有第1工序，由液滴在基板(11)上形成膜图形(W)的中央图形(W1)；第2工序，相对形成的中央图形(W1)，在一侧形成第1侧部图形(W2)；和第3工序，相对中央图形(W1)，在另一侧形成第2侧部图形(W3)。根据本发明的图形形成方法，可抑制凸出等故障产生并实现幅度拓宽。
文档编号H01L21/3205GK1531389SQ20041000783
公开日2004年9月22日 申请日期2004年3月4日 优先权日2003年3月11日
发明者平井利充, 宏宣, 长谷井宏宣 申请人:精工爱普生株式会社