图形的形成方法、图形形成装置以及器件的制造方法

文档序号:6829757阅读:171来源:国知局
专利名称:图形的形成方法、图形形成装置以及器件的制造方法
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,在通过在基板上配置多个液滴来形成多个布线图形时,若各布线图形中液滴的配置各不相同,则产生各布线图形彼此间在外观上不均的问题。另外,在将布线图形的线宽拓宽时,有时沿线宽方向排列配置液滴,但在配置用于形成线宽方向两端部的液滴后,配置用于形成中央部的液滴以插入该两端部之间的情况、和从形成线宽方向中央部后配置用于形成两端部的液滴的情况下,存在线宽中产生差异的问题。即,若在形成中央部后配置用于形成两端部的液滴,则产生该液滴被拉靠到中央部的现象,与在形成两端部后形成中央部的情况相比,线宽会变细。

发明内容
本发明是鉴于上述问题而完成的,其目的在于提供一种在通过在基板上配置液体材料的液滴形成多个膜图形时,可抑制各膜图形彼此之间的线宽差异或外观上的不均的产生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抑制线宽差异的导电膜布线、具有该导电膜布线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,具有在所述基板上设定多个形成所述膜图形的图形形成区域的工序;和在所述设定的多个图形形成区域的每个中依次配置多个液滴后形成所述膜图形的工序,在依次配置所述液滴时,使所述多个图形形成区域的每个中配置所述液滴的配置顺序大致相同,配置所述液滴。
根据本发明,在为了形成膜图形而依次配置多个液滴时,因为在多个膜图形的每个中将配置顺序设定得大致相同,所以可抑制膜图形彼此之间的线宽差异或外观上的不均的产生。
此时,通过在所述基板上设定配置所述液滴的栅格状的多个单位区域,对所述多个单位区域中规定的单位区域配置所述液滴,可顺利地使各膜图形各自的形状或液滴配置顺序大致相同。
在本发明的图形形成方法中,其特征在于,在所述多个图形形成区域的每个中基本同时配置所述液滴。
根据本发明,通过具有在多个图形形成区域的每个中同时配置液滴的工序,可提高生产率。
在本发明的图形形成方法中,其特征在于,所述膜图形是线状图形,在形成该膜图形的线宽方向侧部后,形成中央部,或在形成该膜图形的线宽方向中央部后,形成侧部。
根据本发明,可使多个线状图形各自的线宽大致一致。即,在形成线状图形的中央部后配置用于形成侧部的液滴时,通过使液滴配置大致相同,产生使该液滴拉靠到中央部的现象,认为在各线状图形的线宽中产生差异,但在形成两侧的侧部后,通过配置用于形成中央部的液滴以埋入该两侧部之间,可抑制各线状图形的线宽差异的产生。
在本发明的图形形成方法中,其特征在于,沿规定方向排列设定多个所述图形形成区域,同时,对应于该多个图形形成区域的每个来设置多个配置所述液滴的喷出部,边沿所述图形形成区域的排列方向移动所述喷出部,边配置所述液滴。
根据本发明,对应于多个排列的图形形成区域的每个来设置喷出部(喷出喷嘴),边移动该喷出部边配置液滴,所以可在短时间内形成多个膜图形(布线图形)。
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体。由此,可形成没有各膜图形彼此之间的线宽差异或外观上的不均的导电膜。
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线状膜图形,其特征在于,具有在所述基板上排列设定多个形成所述膜图形的图形形成区域的工序;和在所述设定的多个图形形成区域的每个中部分重合地配置多个液滴来形成所述膜图形的工序,在所述多个图形形成区域的每个中所述液滴的配置大致相同。
根据本发明,当在基板上配置多个液滴来形成膜图形时,因为液滴彼此的至少部分重合地配置,所以可抑制膜图形的不连续部的产生。另外,在使液滴彼此部分重合地配置时,因为在各膜图形彼此中大致相同地设定该液滴的配置,所以可抑制多个膜图形之间在外观上不均的产生。
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,通过所述液滴来形成膜图形,其特征在于,所述液滴喷出装置在所述基板上形成的事先设定的多个所述膜图形的图形形成区域的每个中依次配置多个液滴,并在依次配置所述液滴时,使在所述多个图形形成区域的每个中配置所述液滴的配置顺序大致相同。
根据本发明,在依次配置多个液滴后形成膜图形时,因为在多个膜图形的每个中将配置顺序设定得大致相同,所以可抑制线宽差异或外观上的不均的产生。
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,通过所述液滴来形成线状膜图形,其特征在于,所述液滴喷出装置在所述基板上形成的事先排列设定的多个所述膜图形的图形形成区域的每个中部分重合地配置多个液滴,使所述多个图形形成区域的每个中所述液滴的配置大致相同。
根据本发明,当在形成膜图形时,在可抑制膜图形的不连续部的产生的同时,可抑制多个膜图形之间在外观上不均的产生。
本发明的具有布线图形的器件制造方法,其特征在于,具有材料配置工序,通过在所述基板上形成设定的多个所述布线图形的图形形成区域的每个中配置液体材料的液滴,形成所述布线图形,所述材料配置工序具有在所述设定的多个图形形成区域的每个中依次配置多个液滴来形成所述膜图形的工序,在依次配置所述液滴时,使在所述多个图形形成区域的每个中配置所述液滴的配置顺序大致相同,配置所述液滴。
根据本发明,在为了形成膜图形而依次配置多个液滴时,因为在多个膜图形的每个中将配置顺序设定得大致相同,所以可抑制线宽差异或外观上的不均的产生。
本发明的具有布线图形的器件制造方法,其特征在于,具有材料配置工序,通过在所述基板上形成设定的多个所述布线图形的图形形成区域的每个中配置液体材料的液滴,形成所述布线图形,所述材料配置工序具有在所述设定的多个图形形成区域的每个中部分重合地配置多个液滴来形成所述膜图形的工序,使在所述多个图形形成区域的每个中所述液滴的配置大致相同。
根据本发明,当在形成布线图形时,在可抑制布线图形的不连续部的产生的同时,可抑制多个布线图形之间在外观上不均的产生。
另外,通过将本发明的膜图形的形成方法或布线图形的制造方法适用于制造配置在例如等离子体型显示装置的显示部中的布线(显示电极等)的情况,可形成外观上无不均的布线图形,所以可得到良好的显示性及识别性。
另外,例如薄膜晶体管通过层叠包含布线的多个功能层来构成,但通过在制造该薄膜晶体管的各功能层(布线)时适用本发明,可抑制规定层中的线宽差异、进而膜厚差异的产生,所以即使在层叠多个功能层的情况下,也可抑制薄膜晶体管的面方向的膜厚差异的产生。
本发明的导电膜布线,其特征在于,通过上述的图形形成装置形成。
根据本发明,可提供一种均匀线宽、外观上无不均的导电膜布线。
本发明的由在基板上排列的多个布线图形构成的导电膜布线,其特征在于,由部分重合配置的多个液滴形成该多个布线图形的每个,在所述多个布线图形的每个中将所述多个液滴的配置设定得大致相同。
根据本发明,可提供一种外观上无不均的导电膜布线。
本发明的光电装置,其特征在于,具备上述的导电膜布线。另外,本发明的电子机器,其特征在于,具备上述的光电装置。根据这些发明,因为具备具有均匀线宽、外观上无不均的导电膜布线,所以可得到良好的电特性及显示性。
这里,作为光电装置,例如可以举出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介质。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剂中外,也可加热到熔点以上被熔解,除溶剂外,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,也可以是薄膜、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是表示本发明的图形形成方法一实施方式的模式图。
图5是表示本发明的图形形成方法一实施方式的模式图。
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模式图。
图8是表示限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9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10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11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12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13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14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15是表示液晶显示装置的其它形态的图。
图16是说明FED的图。
图17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)、10A~10J-喷出喷嘴(喷出部),11-基板,100-图形形成装置(液滴喷出装置),R1~R7-图形形成区域,W1~W7-膜图形(布线图形、导电膜布线),Wa-第1侧部图形(一方的侧部),Wb-第2侧部图形(另一方的侧部),Wc-中央图形(中央部)。
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,具有使用规定溶剂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控制处理工序(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剂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);和烧结描绘了规定图形的基板的烧结工序(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,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,在基板上排列形成多个线状膜图形(布线图形)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。在以下说明中,说明在基板11上形成3个第1、第2及第3膜图形(线状图形)W1、W2及W3的情况。
图2、图3及图4是说明在本实施方式的基板11上配置液滴的顺序一例的图。在这些图中,在基板11上设定具有作为配置液体材料液滴的栅格状的多个单位区域的象素的位图。这里,将1个象素设定成正方形。另外,对应于这些多个象素中规定象素来设定形成第1、第2、第3膜图形W1、W2、W3的第1、第2、第3图形形成区域R1、R2、R3。沿X轴方向排列设定这些多个图形形成区域R1、R2、R3。另外,图2-图4中,图形形成区域R1、R2、R3是由灰色表示的区域。
另外,在基板11上的第1图形形成区域R1中,配置从设置在液滴喷出装置的喷出头10中的多个喷出喷嘴中的第1喷出喷嘴10A喷出的液体材料的液滴。同样,在基板11上的第2、第3图形形成区域R2、R3中,配置从设置在液滴喷出装置的喷出头10中的多个喷出喷嘴中的第2、第3喷出喷嘴10B、10C喷出的液体材料的液滴。即,分别对应于各个第1、第2、第3图形形成区域R1、R2、R3来设置喷出喷嘴(喷出部)10A、10B、10C。另外,液滴喷出头10在设定的多个图形形成区域R1、R2、R3每个的多个象素位置依次配置多个液滴。
并且,在第1、第2、第3图形形成区域R1、R2、R3的每个中,从作为线宽方向的一侧(-X侧)的第1侧部图形Wa形成应形成于这些图形形成区域R1、R2、R3中的第1、第2、第3膜图形W1、W2、W3,接着,形成作为另一侧(+X侧)的第2侧部图形Wb,并在形成第1、第2侧部图形Wa、Wb后,形成作为线宽方向中央部的中央图形Wc。
在本实施方式中,各膜图形(线状图形)W1-W3每个、进而各图形形成区域R1-R3的每个具有相同线宽L,将线宽L设定成3个象素左右的大小。另外,将各图形间的各间隙部也设定成相同宽度S,该宽度S也设定成3个象素左右的大小。另外,将作为喷出喷嘴10A-10C彼此间隔的喷嘴间距设定成6个象素大小。
以下说明中,使具有喷出喷嘴10A、10B、10C的液滴喷出头10边沿Y轴方向扫描基板11边喷出液滴。另外,在用图2-图4的说明中,向第1次扫描时配置的液滴附加[1],向第2次、第3次、...、第n次扫描时配置的液滴附加[2]、[3]、...、[n]。
如图2(a)所示,在第1次扫描时,为了在第1、第2、第3图形形成区域R1、R2、R3的每个中形成第1侧部图形Wa,在第1侧部图形形成预定区域中间隔1个左右的象素,同时,从第1、第2、第3喷出喷嘴10A、10B、10C同时配置液滴。这里,向基板11配置的液滴通过落在基板11上而在基板11上扩散。即,如图2(a)中圆所示,落在基板11上的液滴扩散成具有比1个大小大的直径c。这里,因为液滴在Y轴方向上间隔规定间隔(1个左右象素)来配置,所以设定成配置在基板11上的液滴彼此不重合。由此,可防止Y轴方向上在基板11上过多设置液体材料,可防止产生凸出。
另外,图2(a)中,配置在基板11上时的液滴彼此不重合地配置,但也可稍重合地配置液滴。另外,这里间隔1个左右的象素来配置液滴,但也可间隔两个以上任意个象素大小的间隔来配置液滴。此时,最好增加液滴喷出头10对基板11的扫描动作及配置动作(喷出动作),插入基板上的液滴彼此之间。
另外,由于基板11的表面事先通过步骤S2及S3加工成期望的疏液性,所以可抑制配置在基板11上的液滴过多扩散。因此,在可将图形形状确实控制成良好状态的同时,厚膜化也变容易。
图2(b)是通过第2次扫描从液滴喷出头10向基板11配置液滴时的模式图。另外,图2(b)中,向第2次扫描时配置的液滴附加[2]。在第2次扫描时,从各喷出喷嘴10A、10B、10C同时配置液滴,以插入第1次扫描时配置的液滴[1]之间。另外,通过第1次及第2次扫描及配置动作,液滴彼此连续,在第1、第2、第3图形形成区域R1、R2、R3的每个中形成第1侧部图形Wa。这里,液滴[2]也落在基板11上,由此扩散,液滴[2]的一部分与在先配置在基板11上的液滴[1]的一部分重合。具体而言,液滴[2]的一部分重合在液滴[1]上。
这里,在基板11上配置用于形成第1侧部图形Wa的液滴后,为了去除分散剂,必要时可进行中间干燥处理(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,液滴喷出头10与基板11沿X轴方向相对移动两个象素大小。这里,液滴喷出头10相对基板11沿+X方向步进移动两个象素大小。与此同时,喷出喷嘴10A、10B、10C也移动。
之后,液滴喷出头10进行第3次扫描。由此,如图3(a)所示,从各喷出喷嘴10A、10B、10C相对第1侧部图形Wa、沿X轴方向间隔开地在基板11上同时配置用于形成构成膜图形W1、W2、W3各自一部分的第2侧部图形Wb的液滴[3]。这里也沿Y轴方向隔开1个象素大小来配置液滴[3]。
图3(b)是通过第4次扫描从液滴喷出头10向基板11配置液滴时的模式图。另外,图3(b)中,向第4次扫描时配置的液滴附加[4]。在第4次扫描时,从各喷出喷嘴10A、10B、10C同时配置液滴,以插入第3次扫描时配置的液滴[3]之间。另外,通过第3次及第4次扫描及配置动作,液滴彼此连续,在图形形成区域R1、R2、R3的每个中形成第2侧部图形Wb。这里,液滴[4]的一部分与在先配置在基板11上的液滴[3]的一部分重合。具体而言,液滴[4]的一部分重合在液滴[3]上。
这里,在基板11上配置用于形成第2侧部图形Wb的液滴后,为了去除分散剂,必要时可进行中间干燥处理。
接着,液滴喷出头10相对于基板沿-X轴方向进步移动1个象素大小。与此同时,喷出喷嘴10A、10B、10C也沿-X方向移动1个象素大小。之后,液滴喷出头10进行第5次扫描。由此,如图4(a)所示,在基板上同时配置用于形成构成膜图形W1、W2、W3各自一部分的中央图形Wc的液滴[5]。这里也沿Y轴方向隔开1个象素大小来配置液滴[5]。这里,液滴[5]的一部分与在先配置在基板11上的液滴[1]、[3]的一部分重合。具体而言,液滴[5]的一部分重合在液滴[1]、[3]上。
图4(b)是通过第6次扫描从液滴喷出头10向基板11配置液滴时的模式图。另外,图4(b)中,向第6次扫描时配置的液滴附加[6]。在第6次扫描时,从各喷出喷嘴10A、10B、10C同时配置液滴,以插入第5次扫描时配置的液滴[5]之间。另外,通过第5次及第6次扫描及配置动作,液滴彼此连续,在图形形成区域R1、R2、R3的每个中形成中央图形Wc。这里,液滴[6]的一部分与在先配置在基板11上的液滴[5]的一部分重合。具体而言,液滴[6]的一部分重合在液滴[5]上。进而,液滴[6]的一部分重合在在先配置在基板11上的液滴[2]、[4]上。
由此,在各图形形成区域R1、R2、R3的每个中形成膜图形W1、W2、W3。
如上所述,当在图形形成区域R1、R2、R3中依次配置多个液滴后形成彼此大致相同形状的膜图形W1、W2、W3时,因为将对各图形形成区域R1、R2、R3的每个的多个象素配置液滴的配置顺序设定得相同,所以即使在部分重合地配置各液滴[1]-[6]的情况下,其重合形态在各膜图形W1、W2、W3中相同,所以可使各膜图形W1、W2、W3的外观相同。因此,可抑制各膜图形W1、W2、W3彼此之间在外观上不均的产生。
另外,因为各膜图形W1、W2、W3每个中液滴的配置顺序相同,所以各膜图形W1、W2、W3每个中液滴的配置(液滴彼此的重合形态)相同,故可抑制外观上不均的产生。
另外,因为将膜图形W1、W2、W3每个中液滴彼此的重合状态设定得相同,所以可使各膜图形的膜厚分布大致相同。因此,在该膜图形是在基板的面方向上重复的重复图形的情况下,具体而言是例如对应于显示装置的象素设置的多个图形的情况下,各象素具有相同的膜厚分布。因此,基板的面方向的各位置可发挥相同的功能。
另外,因为在形成第1、第2侧部图形Wa、Wb后配置用于形成中央图形Wc的液滴[5]、[6],以便埋入其间,所以可大致均匀地形成各膜图形W1、W2、W3的线宽。即,在基板11上形成中央图形Wc后配置用于形成侧部图形Wa、Wb的液滴[1]、[2]、[3]、[4]的情况下,因为产生这些液滴被拉靠到在先形成于基板11中的中央图形Wc的现象,所以有时难以控制各膜图形W1、W2、W3的线宽,但如本实施方式所示,因为在基板11上先形成侧部图形Wa、Wb后才埋入其间地配置用于形成中央图形Wc的液滴[5]、[6],所以可高精度地进行各膜图形W1、W2、W3的线宽控制。
另外,也可在形成中央图形Wc后形成侧部图形Wa、Wb。此时,通过对各膜图形W1-W3每个设定相同的液滴配置顺序,可抑制各图形彼此之间的外观上的不均的产生。
在本实施方式中,对应于各图形形成区域(膜图形)的每个来配置喷出喷嘴,通过从该喷出喷嘴喷出的液滴来形成膜图形。因此,如本实施方式所示,为了对应于各图形形成区域的每个来配置喷出喷嘴,在将图形形成区域(膜图形)的X轴方向的象素数(或线宽)设为S、将间隙部的X轴方向的象素数(或线宽)设为L、将作为喷出喷嘴的配置间隔的喷嘴间距设为Np的情况下,必需满足关系Np=S+(n×L)。
图5是模式表示形成线状侧部图形Wa、Wb及中央图形Wc的步骤的侧面图。
如图5(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。本例中,设定液滴L1的配置间距P1比刚配置在基板11上之后的液滴L1的直径大。由此,刚配置在基板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设定成刚配置在基板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,如图5(b)所示,重复上述液滴配置动作。即,与图5(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该液滴L2。此时,液滴L2的体积(每1个液滴的液体材料量)及其配置间距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。
如上所述,基板11上的液滴L1的配置间距P1比刚配置在基板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5(b)中,设开始配置液滴L2的位置为与上次相同的一侧(图5(a)所示左侧),但也可以是相反侧(右侧)。通过在往复动作向各方向移动时配置液滴,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5(c)所示,在基板11上形成作为线状连续图形的中央图形Wc及侧部图形Wa、Wb。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,线状图形Wa、Wb、Wc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状图形Wa、Wb、Wc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,线状图形的形成方法不限于图5(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Wa、Wb、Wc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Wc时的液滴间距为P1的情况下,将形成侧部图形Wa、Wb时的液滴间距P设为比P1宽的间距。不用说,也可设为比P1窄的间距。另外,也可将形成图形Wa、Wb、Wc时的液滴体积设定为各不相同的值。或者,将作为各喷出动作中配置基板11或液滴喷出头10的气氛的液滴喷出气氛(温度或湿度等)设定成各不相同的条件。
另外,本实施方式中,每次1条地形成各线状图形Wa、Wb、Wc,但也可同时形成多条(例如同时形成图形Wb、Wc这两条)。另外,在每次1条地形成多个图形Wa、Wb、Wc的情况与同时形成多条的情况下,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。
下面,参照图6-图11来说明图形形成方法的其它实施例。这里,设喷出喷嘴有10A-10J等10个,喷嘴间距设定成4个象素大小。换言之,1个喷出喷嘴在X轴方向上的对应格子数(对应象素数)为4个。即,在基板上,1个喷出喷嘴可配置液滴的范围(即1个喷出喷嘴的负责的图形可形成区域)在X轴方向上为4个象素大小(4列)。例如,第1喷出喷嘴10A在图6中,可对第1列-第4列的象素范围配置液滴,第2喷出喷嘴10B可对第5列-第8列的象素范围配置液滴。同样,喷出喷嘴10C可对第9列-第12列、喷出喷嘴10D可对第13列-第16列、...、喷出喷嘴10H可对第29列-第32列、喷出喷嘴10I可对第33列-第36列、喷出喷嘴10J可对第37列-第40列配置液滴。另外,在本实施方式中,形成设计值上具有2个象素大小线宽的布线图形(膜图形)W1-W7。即,将形成布线图形的图形形成区域R1-R7设定在图6的灰色所示区域中。
另外,如图6所示,图形形成区域R1-R7(即膜图形W1-W7)各自间的间隙部幅度中、图形形成区域R1、R2间的间隙部幅度为4个象素大小,图形形成区域R2、R3间的间隙部幅度为4个象素大小。下面一样,图形形成区域R3、R4间为5个象素大小,图形形成区域R4、R5间为4个象素大小,图形形成区域R5、R6间为3个象素大小,图形形成区域R6、R7间为4个象素大小。这样,作为本实施方式的各布线图形的布线间隔的布线间距(即各间隙部)被设定得不均匀。
另外,在本实施方式中,在具有两个象素大小的线宽的各膜图形的每个中,在形成一侧(-X侧)的第1侧部图形Wa后,形成另一侧(+X侧)的第2侧部图形Wb。
图6中,使喷出喷嘴10A与图形形成区域R1的第1侧部图形形成预定区域(即第1列)位置一致,使喷出喷嘴10D与图形形成区域R3的第1侧部图形形成预定区域(第13列)位置一致,使喷出喷嘴10J与图形形成区域R7的第1侧部图形形成预定区域(第37列)位置一致。因此,就图形形成区域R1、R3、R7而言,为可配置液滴状态。另一方面,没有与图形形成区域R2、R5、R6位置一致的喷出喷嘴。因此,就图形形成区域R2、R5、R6而言,为液滴配置休止状态。另外,就图形形成区域R4而言,虽然使喷出喷嘴10F位置一致,但使该喷出喷嘴10F定位于第2侧部图形形成预定区域(第21列)。因此,就图形形成区域R4而言,也为液滴配置休止状态。
下面,按与参照图2-图5说明的步骤一样的步骤,液滴喷出头10对基板11进行扫描,并从喷出喷嘴10A、10D、10J同时喷出液滴。之后,通过第1、第2次扫描,如图6的[1]、[2]所示,在图形形成区域R1、R3、R7中同时配置液滴。由此,在图形形成区域R1、R3、R7中形成第1侧部图形Wa。
接着,如图7所示,液滴喷出头10沿X轴方向步进移动。这里,液滴喷出头10沿+X方向步进移动两个象素大小。另外,伴随液滴喷出头10的移动,喷出喷嘴10A-10J也移动。
图7中,使喷出喷嘴10B与图形形成区域R2的第1侧部图形形成预定区域(第7列)位置一致,使喷出喷嘴10H与图形形成区域R6的第1侧部图形形成预定区域(第31列)位置一致。因此,就图形形成区域R2、R6而言,为可配置液滴状态。另一方面,没有与图形形成区域R1、R3、R4、R7位置一致的喷出喷嘴。因此,就图形形成区域R1、R3、R4、R7而言,为液滴配置休止状态。另外,就图形形成区域R5而言,虽然使喷出喷嘴10G位置一致,但使该喷出喷嘴10G定位于第2侧部图形形成预定区域(第27列),而不定位于第1侧部图形形成预定区域(第26列)。因此,就图形形成区域R5而言,也为液滴配置休止状态。
之后,液滴喷出头10对基板11进行扫描,并从喷出喷嘴10B、10H同时喷出液滴。之后,通过第3、第4次扫描,如图7的[3]、[4]所示,在图形形成区域R2、R6中同时配置液滴。由此,在图形形成区域R2、R6中形成第1侧部图形Wa。
接着,如图8所示,液滴喷出头10沿X轴方向步进移动。这里,液滴喷出头10沿-X方向步进移动1个象素大小。图8中,使喷出喷嘴10A与图形形成区域R1的第2侧部图形形成预定区域(第2列)位置一致,使喷出喷嘴10D与图形形成区域R3的第2侧部图形形成预定区域(第14列)位置一致,使喷出喷嘴10G与图形形成区域R5的第1侧部图形形成预定区域(第26列)位置一致,使喷出喷嘴10J与图形形成区域R7的第2侧部图形形成预定区域(第38列)位置一致。另一方面,没有与图形形成区域R2、R4、R6位置一致的喷出喷嘴。因此,就图形形成区域R2、R4、R6而言,为液滴配置休止状态。
之后,液滴喷出头10对基板11进行扫描,并从喷出喷嘴10A、10D、10G、10J同时喷出液滴。之后,通过第5、第6次扫描,如图8的[5]、[6]所示,在图形形成区域R1、R3、R5、R7中同时配置液滴。由此,在图形形成区域R1、R3、R5、R7中形成第2侧部图形Wb,同时,在图形形成区域R5中形成第1侧部图形Wa。另外,图形形成区域R1、R3、R7每个中完成膜图形W1、W3、W7。这里,在完成的膜图形W1、W3、W7中,在形成第1侧部图形Wa后,形成第2侧部图形Wb,各图形区域R1、R3、R7中液滴的配置顺序相同。
接着,如图9所示,液滴喷出头10沿X轴方向步进移动。这里,液滴喷出头10沿+X方向步进移动2个象素大小。图9中,使喷出喷嘴10B与图形形成区域R2的第2侧部图形形成预定区域(第8列)位置一致,使喷出喷嘴10E与图形形成区域R4的第1侧部图形形成预定区域(第20列)位置一致,使喷出喷嘴10H与图形形成区域R6的第2侧部图形形成预定区域(第32列)位置一致。另一方面,没有与图形形成区域R1、R3、R5、R7位置一致的喷出喷嘴。因此,就图形形成区域R1、R3、R5、R7而言,为液滴配置休止状态。
之后,液滴喷出头10对基板11进行扫描,并从喷出喷嘴10B、10E、10H同时喷出液滴。之后,通过第7、第8次扫描,如图9的[7]、[8]所示,在图形形成区域R2、R4、R6中同时配置液滴。由此,在图形形成区域R4中形成第1侧部图形Wa,同时,在图形形成区域R2、R6中形成第2侧部图形Wb,图形形成区域R2、R6每个中完成膜图形W2、W6。这里,在完成的膜图形W2、W6中,在形成第1侧部图形Wa后,形成第2侧部图形Wb,各膜图形W2、W6每个中液滴的配置顺序相同,同时,对已形成的膜图形W1、W3、W7而言液滴的配置顺序也相同。
接着,如图10所示,液滴喷出头10沿X轴方向步进移动。这里,液滴喷出头10沿+X方向步进移动1个象素大小。图10中,使喷出喷嘴10E与图形形成区域R4的第2侧部图形形成预定区域(第21列)位置一致。另一方面,没有与图形形成区域R1、R2、R5、R6位置一致的喷出喷嘴。因此,就图形形成区域R1、R2、R5、R6而言,为液滴配置休止状态。另外,虽然喷出喷嘴10C、10I定位于就图形形成区域R3和R7的第1侧部图形形成预定区域(第20列和第37列),但其中已配置液滴[1]、[2],所以就图形形成区域R3、R7而言,也为液滴配置休止状态。
之后,液滴喷出头10对基板11进行扫描,并从喷出喷嘴10E喷出液滴。之后,通过第9、第10次扫描,如图10的[9]、[10]所示,在图形形成区域R4中配置液滴。由此,在图形形成区域R4中形成第2侧部图形Wb,完成膜图形W4。该膜图形W4中也在形成第1侧部图形Wa后,形成第2侧部图形Wb,对已形成的膜图形W1、W2、W3、W6、W7而言液滴的配置顺序相同。
接着,如图11所示,液滴喷出头10沿X轴方向步进移动。这里,液滴喷出头10沿+X方向步进移动1个象素大小。图11中,使喷出喷嘴10F与图形形成区域R5的第2侧部图形形成预定区域(27列)位置一致。
之后,液滴喷出头10对基板11进行扫描,并从喷出喷嘴10F喷出液滴。之后,通过第11、第12次扫描,如图11的[11]、[12]所示,在图形形成区域R5中配置液滴。由此,在图形形成区域R5中形成第2侧部图形Wb,完成膜图形W5。该膜图形W5中也在形成第1侧部图形Wa后,形成第2侧部图形Wb,对已形成的膜图形W1、W2、W3、W4、W6、W7而言液滴的配置顺序相同。
如上所述,形成第1-第7膜图形W1-W7。另外,如本实施方式所示,即使在喷嘴间距与布线间距不一致的状态下,也可通过边沿图形形成区域R1-R7的排列方向(X轴方向)移动具有多个喷出喷嘴的液滴喷出头10边配置液滴,使各图形形成区域R1-R7的每个中配置液滴的配置顺序相同,且高效形成图形。
另外,通过图6-图9所示图形形成方法,在以下说明的关系成立的情况下,配置液滴。这里,在以下说明中,作为对位图上的各象素(列)事先设定的指令,设
指令的情况不配置液滴[1]指令的情况配置液滴。
另外,将用位图各列的序号n(1-40)除以喷出喷嘴的对应象素数4时余数为1的列(第1、第5、...、第37列)设为N1,余数为2的列(第2、第6、...、第38列)为N2,余数3的列(第3、第7、...、第39列)为N3,余数为0的列(第4、第8、...、第40列)为N0。即,图6中为将喷出喷嘴配置在各N1列上的状态,图8中为将喷出喷嘴配置在各N2列上的状态,图7中为将喷出喷嘴配置在各N3列上的状态,图9中为将喷出喷嘴配置在各N0列上的状态。另外,N1中,关系a(n-1)=0,a(n)=1;N2中,关系a(n)=1,b(n)=1,b(n-1)=0,b(n)=1;N3中,关系b(n)=1,c(n)=1,c(n-1)=0,c(n)=1;N4中,关系c(n)=1,d(n)=1,d(n-1)=0,d(n)=1成立。这里,a是与喷出喷嘴的4个对应象素数中第1象素(列)有关的函数(是否喷出液滴的输出数据),b、c及d是与第2、第3、及第4象素(列)有关的函数(是否喷出液滴的输出数据)。
参照图6来说明N1,例如在n=13时,事先在位图数据上设定a(13-1)=0,即,不在第12列上配置液滴的指令,事先设定a(13)=1,即在第13列上配置液滴的指令,识别此时的指令与上述关系一致的控制液滴喷出头10的后述控制装置,经喷出喷嘴10D将液滴配置在第13列(即对应于第1侧部图形Wa的列)上。另一方面,例如n=21时,a(20)=1,a(21)=0,因为这与上述关系不一致,所以控制装置不在第21列上配置液滴。同时,例如n=9时,a(8)=1,a(9)=0,因为与上述关系不一致,所以控制装置不在第9列上配置液滴。
参照图8来说明N2,例如在n=14时,事先设定作为过去履历的a(13)=1,即在第13列上配置液滴的指令,事先设定b(14)=1,即在第14列上也配置液滴的指令,识别此时的指令与上述关系一致的控制装置,经喷出喷嘴10D将液滴配置在第14列(即对应于第2侧部图形Wb的列)上。另外,例如n=26时,b(25)=0,b(26)=1,因为这与上述关系一致,所以控制装置经喷出喷嘴10G在第26列上配置液滴。另一方面,例如n=22时,b(21)=1,b(22)=0,因为不满足上述关系,所以控制装置不在第22列上配置液滴。
参照图7来说明N3,例如在n=7时,c(6)=0,c(7)=1,因为满足上述关系,所以控制装置经喷出喷嘴10B在第7列上配置液滴。另一方面,例如n=19时,c(18)=0,c(19)=0,因为不满足上述关系,所以控制装置不在第19列上配置液滴。
参照图9来说明N4,例如在n=8时,事先设定作为过去履历的c(7)=1,即在第7列上配置液滴的指令,事先设定d(8)=1,即在第8列上也配置液滴的指令,识别此时的指令与上述关系一致的控制装置经喷出喷嘴10B将液滴配置在第8列上。另外,n=20时,c(19)=0,d(20)=1,因为这也与上述关系一致,所以控制装置经喷出喷嘴10E在第20列上配置液滴。另一方面,例如n=28时,d(27)=1,d(28)=0,因为不满足上述关系,所以控制装置不在第28列上配置液滴。
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上形成半导体膜、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,配置后分散剂急剧蒸发,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;或乙二醇二甲醚、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-二噁烷等的醚类化合物;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,所以难以控制配置量或配置定时。
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,喷嘴周围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,难以顺利地配置液滴。
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。用于处理表面的有机分子膜,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,通过将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,或由溶剂清洗,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。
下面,说明本发明的图像形成装置的一例。图12是表示本实施方式的图形形成装置的示意立体图。如图12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、装载基板11的装载台4、使沿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12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从喷出喷嘴中喷出由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相对基台7沿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沿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,在进行配置到基板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13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12所示的图形形成装置,根据在先的图1-图11所示图形形成方法形成。因此,可提供可使上述各布线类的线宽均匀、并且各布线间具有外观上无不均的良好识别性的显示装置。
下面说明液晶装置,作为本发明的光电装置的另一例。图14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14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12所示的图形形成装置,根据用在先的图1-图11所示的图形形成方法形成。因此,可形成具有均匀线宽的布线。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15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15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。在基板905a上形成电极907a的同时,与电极907a同时形成这些端子908。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质量液晶显示装置。
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,如上所述可使用喷墨技术,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16是说明FED的图,图16(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16(b)是FED中阴极基板具备的驱动电路的模式图,图16(c)是表示阴极基板主要部分的立体图。
如图16(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16(b)所示,具备栅极线201、发射极线202和连接于这些栅极线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16(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质量FED。
下面,说明本发明的电子机器。图17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,在不脱离本发明的技术构思的范围下,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,形成膜图形,其特征在于,具有在所述基板上设定多个形成所述膜图形的图形形成区域的工序;和在所述设定的多个图形形成区域的每个中依次配置多个液滴而形成所述膜图形的工序,在依次配置所述液滴时,对于所述多个图形形成区域的每个区域,使配置所述液滴的配置顺序大致相同来配置所述液滴。
2.根据权利要求1所述的图形形成方法,其特征在于,在所述基板上设定配置所述液滴的栅格状的多个单位区域,对所述多个单位区域中规定的单位区域配置所述液滴。
3.根据权利要求1或2所述的图形形成方法,其特征在于,在所述多个图形形成区域的每个中大致同时配置所述液滴。
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,所述膜图形是线状图形,在形成该膜图形的线宽方向侧部后,形成中央部。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的图形形成方法,其特征在于,沿规定方向排列设定多个所述图形形成区域,同时,对应于该多个图形形成区域的每个区域来设置多个配置所述液滴的喷出部,沿所述图形形成区域的排列方向边移动所述喷出部,边配置所述液滴。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的图形形成方法,其特征在于,所述液体材料是含有导电生微粒子的液状体。
7.一种图形形成方法,通过在基板上配置液体材料的液滴,形成线状膜图形,其特征在于,具有在所述基板上排列设定多个形成所述膜图形的图形形成区域的工序;和在所述设定的多个图形形成区域的每个中部分重合地配置多个液滴而形成所述膜图形的工序,对于所述多个图形形成区域的每个区域,所述液滴的配置大致相同。
8.一种图形形成装置,具备在基板上配置液体材料的液滴的液滴喷出装置,通过所述液滴来形成膜图形,其特征在于,所述液滴喷出装置,在所述基板上形成事先设定的多个所述膜图形的图形形成区域的每个中依次配置多个液滴,并在依次配置所述液滴时,对于所述多个图形形成区域的每个区域,使配置所述液滴的配置顺序大致相同。
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,通过所述液滴来形成线状膜图形,其特征在于,所述液滴喷出装置,在所述基板上形成事先排列设定的多个所述膜图形的图形形成区域的每个中部分重合地配置多个液滴,对于所述多个图形形成区域的每个区域,使所述液滴的配置大致相同。
10.一种器件制造方法,所述器件具有布线图形,其特征在于,具有材料配置工序,通过在所述基板上形成设定的多个所述布线图形的图形形成区域的每个中配置液体材料的液滴,形成所述布线图形,所述材料配置工序,具有在所述设定的多个图形形成区域的每个中依次配置多个液滴而形成所述膜图形的工序,在依次配置所述液滴时,对于所述多个图形形成区域的每个区域,使配置所述液滴的配置顺序大致相同来配置所述液滴。
11.一种器件制造方法,所述器件具有布线图形,其特征在于,具有材料配置工序,通过在所述基板上形成设定的多个所述布线图形的图形形成区域的每个中配置液体材料的液滴,形成所述布线图形,所述材料配置工序,具有在所述设定的多个图形形成区域的每个中部分重合地配置多个液滴而形成所述膜图形的工序,对于所述多个图形形成区域的每个区域,使所述液滴的配置大致相同。
12.一种导电膜布线,其特征在于,通过权利要求8或9所述的图形形成装置形成。
13.一种导电膜布线,由在基板上排列的多个布线图形构成,其特征在于,由以部分重合的方式配置的多个液滴形成该多个布线图形的每个图形,对于所述多个布线图形的每个图形,将所述多个液滴的配置设定为大致相同。
14.一种光电装置,其特征在于,具备权利要求12或13所述的导电膜布线。
15.一种电子机器,其特征在于,具备权利要求14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)上配置液体材料的液滴来形成膜图形(W1)-(W3),其特征在于具有在基板(11)上设定多个形成膜图形的图形形成区域(R1)-(R3)的工序;和在设定的多个图形形成区域(R1)-(R3)的每个中依次配置多个液滴后形成膜图形(W1)-(W3)的工序,在依次配置液滴时,多个图形形成区域(R1)-(R3)的每个中配置液滴的配置顺序大致相同。根据本发明的图形形成方法,在形成多个膜图形时,可抑制膜图形彼此的线宽差异或外观上的不均的产生。
文档编号H01L51/40GK1536949SQ20041003178
公开日2004年10月13日 申请日期2004年3月25日 优先权日2003年3月27日
发明者平井利充 申请人:精工爱普生株式会社
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