图案的形成方法、以及液晶显示装置的制造方法

专利名称：图案的形成方法、以及液晶显示装置的制造方法
技术领域：
本发明涉及图案的形成方法、以及液晶显示装置的制造方法。
技术背景在制造具有电子电路或集成电路等的布线的器件中，例如使用光刻 法。该光刻法是在预先涂敷有导电膜的基板上涂敷被称之为抗蚀剂的感光 性材料，照射电路图案进行显影，与抗蚀剂图案对应来蚀刻导电膜，由此 形成薄膜的布线图案。该光刻法需要真空装置等大型的设备与复杂的工 序，而且材料使用效率也为数％左右，不得不废弃其大部分，所以制造成 本高。与此相对，提出了从液滴喷头以液滴状喷出液体材料的液滴喷出法、 使用所谓喷墨法在基板上形成布线图案的方法(例如，参照专利文献l)。 该方法中，在基板上涂敷分散有金属微粒等导电性微粒的功能液、即布线图案形成用墨水(ink)并直接形成图案，随后进行热处理或激光照 射，将其变换成薄膜的导电膜图案。通过该方法具有下述优点不需要光 刻工艺，使得工序大大简化，同时原材料的使用量也少。 专利文献l:特开2002 — 72502号公报然而，当使用喷墨法在基板上形成膜图案时，通常为了防止墨水的扩 展，形成被称之为围堰(bank)的堤坝结构。对围堰的表面实施疏液处理 以防止墨水附着，但此时由于整个围堰被疏液化，所以围堰的侧面与墨水 的润湿性变差，存在着墨水不能顺利地进入围堰内的问题。另外，由于围 堰的侧面使墨水弹起，所以得到的膜也成为不均匀的膜。因此，需要提高 由围堰划分的墨水喷出区域的润湿性。
发明内容
本发明正是鉴于上述情况而完成的发明，其目的在于，提供一种可以 稳定形成高可靠性的图案的图案形成方法、以及液晶显示装置的制造方 法。本发明的图案形成方法，是通过在基板上配置功能液来形成图案的方 法，其特征在于，包括在上述基板上形成围堰膜的工序、对该围堰膜的 表面实施疏液处理的工序、使已实施疏液处理的上述围堰膜形成图案而形 成围堰的工序、实施将由该围堰划分的图案形成区域的表面的羟基烷基化 的表面改性处理的工序、在上述图案形成区域配置上述功能液的工序、和 对该功能液进行烧成来形成图案的工序。通过本发明的图案形成方法，利用表面改性处理，将由围堰划分的图 案形成区域的表面、即围堰的侧面以及在围堰内露出的基板表面的羟基 (一OH)烷基化，例如被甲基(一CH》取代。这里，例如在使用了含 有烃系分散介质的物质作为功能液的情况下，表面被甲基(一CH3)取代 的图案形成区域，成为相对于上述功能液润湿性高的区域。由此，配置在 上述图案形成区域的功能液，在被实施了疏液处理的围堰的上面被弹开， 在具有高润湿性的图案形成区域中良好地润湿扩展。因此，通过使功能液顺利地进入图案形成区域，可以形成膜厚均匀、 可靠性高的图案。在上述图案的形成方法中，作为上述表面改性处理，优选使六甲基硅 氮烷的蒸气与上述图案形成区域的表面接触。根据该构成，通过使上述图案形成区域的表面与六甲基硅氮烷 ((CH3)3SiNHSi(CH3)3)的蒸气接触，可以良好地进行上述羟基(一OH)的 烷基化(甲基化)。由此，可以提高上述图案形成区域内的润湿性。在上述图案的形成方法中，优选使用含有烃系分散介质的物质作为上 述功能液。根据该构成，通过上述表面改性处理而被甲基(一CH3)等烷基取代 的图案形成区域，可以成为相对于功能液具有高润湿性的状态。在上述图案的形成方法中，优选具备在配置上述功能液的工序之前， 对上述围堰进行烧成的工序。例如，当通过在围堰膜的表面涂敷氟树脂来实施围堰的疏液处理时，
在烧成围堰时，由上述氟树脂热分解而形成的升华物质与围堰内、即上述 图案形成区域的表面的羟基(一OH)结合，附着在图案形成区域内。于 是，该升华物质将引起图案形成区域内的润湿性降低，无法形成良好的图 案。为了形成良好的图案，在烧成围堰之后，利用氢氟酸(HF)对上述 图案形成区域实施清洗处理，由此因为需要除去上述升华物质，所以图案 的形成工序变得繁琐。鉴于此，如果采用本发明，则通过上述的表面改性处理将上述升华物质容易结合的图案形成区域内的羟基(一OH)取代成甲基(一CH3)，由此可以防止升华物质附着在上述图案形成区域内。因此，不需要基于上述氢氟酸的清洗处理，可以简化图案的形成工序。或者，在上述图案的形成方法中，当在上述图案形成区域配置了上述功能液之后，优选一并烧成上述围堰和所配置的上述功能液。根据该构成，由于可省略围堰的烧成工序，所以可以实现图案形成工序中的处理时间的縮短。在上述图案的形成方法中，作为形成上述围堰膜的材料，优选使用含有聚硅氮烷、聚硅垸、聚硅氧烷中任意一种的材料。根据该构成，由于形成围堰膜的材料包含了含有聚硅氮烷、聚硅烷、聚硅氧烷中任意一种的无机质材料，所以围堰的耐热性高，且围堰与基板之间的热膨胀率减小。为此，由功能液干燥时的热等导致的围堰劣化得到抑制，可以将图案形成良好的形状。因此，如果采用本发明，则能够以高精度稳定地形成图案。此时，作为形成上述围堰膜的材料，优选使用由含有聚硅氮垸、聚硅烷、聚硅氧垸中任意一种的感光性材料构成的材料。根据该构成，通过使用感光性材料，可以容易地形成围堰的图案。 在上述图案的形成方法中，优选在上述围堰内形成的图案是布线。 根据该构成，可以以高精度稳定地形成均匀膜厚的布线。 在上述图案的形成方法中，优选在上述围堰内形成的图案是透明电极。根据该构成，例如能够以均匀的膜厚和良好的精度形成由例如ITO 等构成的透明电极。
在上述图案的形成方法中，优选在上述围堰内形成的图案是设置在液 晶显示装置的滤色器。根据该构成，可以以均匀的膜厚和良好的精度形成液晶显示装置的滤 色器。本发明的液晶显示装置的制造方法，是具备滤色器的液晶显示装置的 制造方法，其特征在于，在制造上述滤色器时，包括在基体上形成围堰 膜的工序、对该围堰膜的表面实施疏液处理的工序、使已实施了疏液处理 的上述围堰膜形成图案而形成围堰的工序、实施将由该围堰膜划分的滤色 器形成区域的表面的羟基垸基化的表面改性处理的工序、在上述滤色器形 成区域配置滤色器形成材料的工序、和对上述滤色器形成材料进行烧成来 形成上述滤色器的工序。根据本发明的液晶显示装置的制造方法，通过表面改性处理使得滤色器形成区域的表面的羟基(一OH)被烷基化，例如被甲基(一CH3)取代，所以滤色器形成区域成为相对于例如含有烃系分散介质的滤色器形成 材料具有高润湿性的状态。而且，在上述滤色器形成区域配置的滤色器形 成材料，在实施了疏液处理的围堰上面被弹幵，在具有良好润湿性的滤色 器形成区域良好地润湿扩展。由此，通过滤色器形成材料顺利地进入滤色器形成区域，可以形成具 有均匀膜厚且可靠性高的滤色器。因此，具备该滤色器的液晶显示装置也 具有高可靠性。本发明的液晶显示装置的制造方法，是具备在由围堰划分的区域形成的导电膜图案的液晶显示装置的制造方法，其特征在于，包括在基体上形成围堰膜的工序、对该围堰膜的表面实施疏液处理的工序、使已实施了疏液处理的上述围堰膜形成图案而形成围堰的工序、实施将由该围堰划分的导电膜图案形成区域的表面的羟基烷基化的表面改性处理的工序、在上述导电膜图案形成区域配置导电性功能液的工序、和对上述导电性功能液进行烧成而形成上述导电膜图案的工序。根据本发明的液晶显示装置的制造方法，通过表面改性处理使得导电膜图案形成区域的表面的羟基(一OH)烷基化，例如被甲基(一CH3)取代，所以图案形成区域成为相对于例如含有烃系分散介质的导电性功能
液具有高润湿性的状态。此外，在上述导电膜图案形成区域配置的导电性 功能液，在实施了疏液处理的围堰上面被弹开，在具有良好润湿性的导电 膜图案形成区域良好地润湿扩展。由此，通过导电性功能液顺利地进入导电膜图案形成区域，可以形成 具有均匀膜厚且可靠性高的导电膜图案。该导电膜图案在液晶显示装置中 例如被用作布线或透明电极，因此，具备该导电膜图案的液晶显示装置也 具有高可靠性。


图1是表示本发明的图案的形成工序的图。 图2是液滴喷出装置的概略立体图。图3是用于说明基于压电方式的液状体的喷出原理的图。图4是表示一并烧成时的图案的形成工序的图。图5是表示分开烧成时的图案的形成工序的图。图6是对第二实施方式的图案的形成方法进行说明的工序图。图7是对第三实施方式的图案的形成方法进行说明的工序图。图8是对第三实施方式的图案的形成方法进行说明的工序图。图9是对第三实施方式的图案的形成方法进行说明的工序图。图IO是对第三实施方式的图案的形成方法进行说明的工序图。图11是表示具有薄膜晶体管的基板的一例的示意图。图12是用于说明制造薄膜晶体管的工序的图。图13是从对置基板侧观察液晶显示装置的俯视图。图14是沿着图13的H—H'线的剖面图。图15是液晶显示装置的等效电路图。图16是该液晶显示装置的局部放大图。图中Bo—围堰膜，B、 66、 614 —围堰，L—功能液，P—基板，5 — 布线(图案)，A、 34、 71 —图案形成区域，19一像素电极(导电膜图案)， 23 —滤色器，40 —栅极布线(图案)，41、 612 —栅电极(图案)，42 —源 极布线(图案)，43、 615—源电极(图案)，44、 616 —漏电极(图案)， 611a、 614a—槽(图案形成区域)，100 —液晶显示装置。
具体实施方式
以下，参照

本发明。首先，对本发明所涉及的图案的形成方 法的一个实施方式进行说明。 (图案的形成方法)首先，在基板上形成作为形成围堰的材料的围堰膜。在本实施方式中， 当形成上述围堰膜时，进行使该围堰膜与基板P的密接性提高的处理。具体而言如图l (a)所示，对上述基板P实施HMDS处理120秒左右。该 HMDS处理是使六甲基二硅氮烷((CH3)3SiNHSi(CH3)3)的蒸气与上述基板P的表面接触的处理。此外，使用加热板对基板P进行加热处理(条件 95°C、 60秒)。通过以上的工序，在基板P上形成使围堰和基板P之间的密接性提高 的HMDS层(未图示)。该HMDS层通过将基板P表面的羟基(一OH) 取代成甲基(一CH3)而构成。然而，如果基板表面的羟基(一OH)全部被甲基(一CH3)取代， 则在围堰膜Bo和基板P之间无法获得足够的密接性。因此，按照使基板 P的表面成为羟基(一OH)和甲基(一CH》混合存在的状态进行上述 HMDS处理。由此，可以使围堰膜Bo以密接于基板P上的状态形成。在上述HMDS处理之后，利用旋涂、喷涂、辊涂、模涂、浸涂等规 定的方法，如图1 (b)所示，在基板P上与围堰高度一致地形成上述围 堰膜Bo。然后，使用加热板对在基板P上形成的围堰膜Bo进行预烘焙(干 燥条件95°C/60sec)。其中，作为上述基板P可以举出玻璃、石英玻璃、Si晶片、塑料膜、 金属板等各种材料。进而，还包括在这些种原材料基板的表面形成了半导 体膜、金属膜、电介质膜、有机膜等作为基底层的板材。在本实施方式中， 使用玻璃基板作为上述基板P。另外，作为上述围堰膜Bo的形成材料，可以任意使用有机系的材料 (丙烯酸树脂、聚酰亚胺树脂、烯树脂、蜜胺树脂等高分子材料)或无机 系的材料，但从耐热性角度出发，优选使用无机系材料。作为这样的无机质的围堰材料，例如可以举出聚硅氮烷、聚硅烷、
聚硅氧烷、硅氧垸系抗蚀剂、聚硅垸系抗蚀剂等骨架中含有硅的高分子无 机材料或感光性无机材料，含有石英玻璃、烷基硅氧烷聚合物、烷基倍半 矽氧烷聚合物、氢化垸基倍半矽氧烷聚合物、聚芳基醚中任意一个的旋压玻璃(spin-on glass)膜，金刚石膜、以及氟化无定形碳膜等。进而，作 为无机质的围堰材料，例如可以使用气凝胶、多孔质二氧化硅等。在本实施方式中，作为上述围堰膜Bo使用以聚硅氮烷为主要成分的 无机质材料所构成的膜，特别是使用了含有聚硅氮烷和光酸发生剂的感光 性聚硅氮烷组合物那样的发挥正型功能的感光性聚硅氮烷。由此，利用后 述的曝光处理和显影处理使围堰膜B。直接形成图案，可以形成围堰B。在基板P上形成了围堰膜B()之后，如图1 (c)所示，对该围堰膜Bo 的表面实施疏液处理。具体而言，在本实施方式中，利用旋涂法在上述围 堰膜Bo上涂敷例如住友3M公司制的EGC-1700、 EGC-1720 (2:1稀释品) 等氟系树脂材料(PVDF， PTFE)F。然后，使用加热板对上述氟系树脂材 料F进行预烘焙(干燥条件95'C/60sec)。围堰膜BQ的表面基于上述氟系树脂材料而对后述的在围堰内配置的功能液显示疏液性。涂敷上述氟系 树脂材料F的工序除了旋涂之外，还可以使用喷涂、辊涂、模涂、浸涂、 喷墨法等各种方法。其中，作为上述疏液处理，例如可以采用在大气气氛中以四氟甲烷为 处理气体的等离子体处理法(CF4等离子处理法)。就CF4等离子处理的 条件而言，例如等离子功率为50 1000W，四氟甲垸气体流量为50 100ml/min、相对于等离子放电电极的基体搬送速度为0.5 1020mm/sec， 基体温度为70 90'C。另外，作为处理气体不限于四氟甲烷(四氟化碳)， 还可以使用其他碳氟系的气体。此外，不限于上述等离子处理，还可以使 用减压等离子处理法或基于FAS的气相处理法。接着，如图1 (d)所示，使用掩模将围堰膜Bo曝光，在对围堰膜Bo 加湿之后，如图1 (e)所示，进行显影处理。通过加湿之后进行显影， 可以除去导致光透过率降低的围堰膜Bo中的氮成分。其中，就曝光条件 而言，例如为10mj，就加湿处理的条件而言，温度25°C、湿度80% RH、加湿时间4分钟。另夕卜，就显影处理的条件而言，显影液TMAH 2.38%、温度25°C、显影时间1分钟。显影之后可以根据需要进行除
水处理。除水通过在真空气氛下例如将基板P放置5分钟而进行。通过以上的工序，使围堰膜Bo形成图案，在基板P上形成围堰B。由该围堰B划分的区域成为图案形成区域34。接着，对于形成了上述围堰B的基板P，进行表面改性处理。该表面 改性处理是对由围堰B所划分的图案形成区域34表面的羟基(一OH)进 行烷基化(甲基化)的处理。具体而言，在本实施方式中，作为表面改性处理，对形成有围堰B 的基板P实施120秒的HMDS处理。通过该HMDS处理，将由围堰B划 分的图案形成区域34的表面、即围堰B的侧面以及在围堰B内露出的基 板P的羟基(一OH)由甲基(—CH3)取代。这里，通过如上所述在形 成围堰膜Bo时进行的HMDS处理，基板P的表面成为羟基(一OH)和 甲基(一CH3)混合存在的状态。因此，表面改性处理(HMDS处理)将在露出于上述围堰B内的基 板P的表面所残存的羟基(一OH)由甲基(一CH3)取代。从而，通过 表面改性处理，成为在构成图案形成区域34的围堰B的侧面、以及露出 于围堰B内的基板P的表面赋予了甲基(一CH3)的状态。在进行了上述表面改性处理之后，进行对上述图案形成区域34配置 功能液(墨水)的工序。作为本发明中的功能液(墨水)，可以使用各种 材料。上述功能液是指通过将液中含有的膜成分膜化而形成具有规定功能 的膜(功能膜)的液体。作为该功能，包括电气/电子功能(导电性、 绝缘性、压电性、热电性、介电性等)、光学功能(光选择吸收、反射性、 偏光性、光选择透过性、非线性光学行、荧光或磷光等的发光、光色性等)、 磁功能(硬磁性、软磁性、非磁性、透磁性等)、化学功能(吸附性、解 吸性、催化性、吸水性、离子传导性、氧化还原性、电化学特性、电致色 变性等)、机械功能(耐磨损性等)、热功能(传热性、绝热性、红外线放 射性等)、生物体功能(生物体相容性、抗血栓性等)等各种功能。在本 实施方式中，例如使用了含有导电性微粒的布线形成用功能液。作为在上述图案形成区域34上配置该功能液的方法，优选使用液滴 喷出法、即所谓的喷墨法。通过使用液滴喷出法，与旋涂法等其他涂敷技
术相比，液体材料的消费可被较少浪费，具有容易控制在基板上配置的功 能液的量与位置的优点。布线形成用的功能液由在分散介质中分散有导电性微粒的分散液构 成。作为导电性微粒，例如除了含有金、银、铜、钯、锰、以及镍中任意 一种的金属微粒之外，还可以使用它们的氧化物、以及导电性聚合物或超 导体的微粒等。在本实施方式中，使用了锰作为导电性微粒。为了提高分散性，这些导电性微粒还可以在表面涂敷有机物等而使 用。作为在导电性微粒的表面涂敷的涂敷材料，例如可举出二甲苯、甲苯 等有机溶剂或柠檬酸等。导电性微粒的粒径优选为lnm以上0.1um以下。如果大于0.1um， 则有可能在后述的液体喷头的喷嘴发生阻塞。另外，如果小于lnm，则涂 敷剂相对导电性微粒的体积比增大，得到的膜中的有机物的比例过多。作为分散介质，使用可以分散上述导电性微粒的介质，尤其是使用了 烃系的介质。例如，可以例示正庚烷、正辛垸、硅烷、十二烷、十四烷、 甲苯、二甲苯、异丙基甲苯、杜烯、茚、二戊烯、四氢化萘、十氢化萘、 环己基苯等烃系化合物。烃系化合物在微粒的分散性和分散液的稳定性、 还有在液滴喷出法(喷墨法)中应用的容易程度方面出色。其中，如上所述表面被甲基(一CH3)取代的图案形成区域34，对含 有这样的烃系分散介质的功能液(墨水)具有非常高的润湿性，显示亲液 性。另一方面，由于在对上述图案形成区域34进行划分的围堰B的上面， 形成有上述氟系树脂材料F，所以对上述功能液显示疏液性。因此，即便在由围堰B划分的区域(图案形成区域34)微细的情况 下，功能液也会在围堰B的上面被弹幵，顺利地进入到图案形成区域34 内。上述功能液的表面张力优选在0.02N/m以上0.07N/m以下的范围内。 在用液滴喷出法喷出液体时，表面张力如果不到0.02N/m，则墨水组成物 相对喷嘴面的润湿性增大，所以容易产生飞行弯曲，如果超过0.07N/m， 则喷嘴前端处的弯月面的形状不稳定，难以控制喷出量和喷出时机。为了 调节表面张力，可以在不大幅降低与基板的接触角的范围内，向上述分散 液中微量添加氟系、硅酮系、非离子系等的表面张力调节剂。非离子系表 面张力调节剂有助于提高液体向基板的润湿性，改进膜的流平性，防止膜 的微细凹凸不平的发生等。上述表面张力调节剂根据需要可以含有醇、醚、 酯、酮等有机化合物。上述分散液的粘度优选为lmPa s以上50mPa s以下。当使用液滴 喷出法以液滴喷出液体材料时，在粘度小于lmPa*s的情况下，喷嘴周 边部容易因墨水的流出而被污染，另外，在粘度大于50mPa"的情况下， 喷嘴孔处的阻塞频率增高，难以顺利地喷出液滴。作为液滴喷出法的喷出技术，可以举出带电控制方式、加压振动方式、 电气机械转换式、电热转换方式、静电吸引方式等。带电控制方式是利用 带电电极对材料赋予电荷，利用偏转电极控制材料的飞翔方向而使其从喷 嘴喷出的方式。另外，加压振动方式是向材料施加30kg/cn^左右的超高 压将材料喷到喷嘴前端侧的方式，在不施加控制电压的情况下，材料前进 从喷嘴被喷出，当施加控制电压时，在材料间发生静电排斥，材料飞散而 无法从喷嘴喷出。此外，电气机械转换方式是利用了压电元件接收脉冲电 信号而发生变形的性质的方式，通过使压电元件发生变形，借助挠性物质 向储留有材料的空间施加压力，从该空间挤出材料而使其从喷嘴喷出的方 式。而且，电热转换方式是通过在储留有材料的空间内设置的加热器，急 剧地使材料气化而产生气泡，由气泡的压力使空间内的材料喷出的方式。 静电吸引方式是向储留有材料的空间内施加微小压力，在喷嘴中形成材料 的弯月面，以该状态施加静电引力后引出材料的方式。另外，除此之外， 还可以使用利用通过电场改变流体的粘性的方式、或利用放电火花飞溅的 方式等技术。液滴喷出法具有不浪费材料且能够确实可靠地将需要量的材 料配置在需要位置的优点。其中，利用滴液喷出法喷出的液状材料(流动 体)的一滴的量，例如为1 300ng。在本实施方式的图案的形成方法中，通过使用上述的布线形成用功能 液，可以形成具有导电性的图案。该导电性图案作为布线被用于各种器件。图2是作为本实施方式的图案(布线)的形成方法中所使用的装置的 一例，是表示利用液滴喷出法在基板上配置液体材料的液滴喷出装置(喷 墨装置)IJ的简要构成的立体图。液滴喷出装置IJ具备液滴喷头101、 X轴方向驱动轴104、 Y轴方向导向轴105、控制装置CONT、平台(stage) 107、清洁机构108、基台 109、和加热器115。平台107是对由该液滴喷出装置IJ设置了墨水(液体材料)的基板P 进行支承的构件，具备将基板P固定于基准位置的未图示的固定机构。液滴喷头101是具备多个喷嘴的多喷嘴型液滴喷头，使其长度方向与 Y轴方向一致。多个喷头在液滴喷头101的下面沿着Y轴方向排列并被 设置成具有一定间隔。从液滴喷头101的喷嘴向由被平台107支承的基板 P喷出上述的含有导电性微粒的墨水。在X轴方向驱动轴104上连接有X轴方向驱动马达102。 X轴方向 驱动马达102是步进式马达等，当从控制装置CONT提供X轴方向的驱 动信号时，使X轴方向驱动轴104旋转。当X轴方向驱动轴104旋转时， 液滴喷头101沿着X轴方向移动。Y轴方向导向轴105被固定成不与基台109相对移动。平台107具备 Y轴方向驱动马达103。 Y轴方向驱动马达103是步进式马达等，当从控 制装置CONT提供Y轴方向的驱动信号时，平台107沿着Y轴方向移动。控制装置CONT向液滴喷头101提供用于控制液滴喷出的电压。另 外，向X轴方向驱动马达102提供对液滴喷头101的X轴方向的移动进 行控制的驱动脉冲信号，向Y轴方向驱动马达103提供对平台107的Y 轴方向的移动进行控制的驱动脉冲信号。清洁机构108用于使液滴喷头清洁。在清洁机构108中具备未图示的 Y轴方向驱动马达。通过该Y轴方向驱动马达的驱动，清洁机构108沿 着Y轴方向导向轴105移动。清洁机构108的移动也被控制装置CONT 控制。加热器115在这里是通过灯退火对基板P进行热处理的机构，使在涂 敷于基板P上的液体材料中所含有的溶剂蒸发和干燥。该加热器115的电 源接通和断开也由控制装置CONT来控制。液滴喷出装置IJ在相对扫描液滴喷头101和支承基板P的平台107 的同时向基板P喷出液滴。这里，在以下的说明中，以X轴方向为扫描 方向，以与X轴方向正交的Y轴方向为非扫描方向。因此，液滴喷头101的喷嘴沿着作为非扫描方向的Y轴方向以一定间隔排列设置。另外，在 图2中，液滴喷头101相对于基板P的行进方向成直角配置，但可以调节 液滴喷头101的角度，使其与基板P的行进方向交叉。由此，通过调节液 滴喷头101的角度，可以调节喷嘴间的间距。另外，还可以任意调节基板 P和喷嘴面的距离。图3是用于说明利用压电方式的液体材料喷出原理的图。在图3中，与收容液体材料(布线图案用墨水、功能液)的液体室 121相邻设置有压电元件122。借助具备对液体材料进行收容的材料容器 的液体材料供给系统123向液体室121提供液体材料。压电元件122与驱动电路124连接，借助该驱动电路124向压电元件 122施加电压，使压电元件122变形，由此，使得液体室121发生变形， 从喷嘴25喷出液体材料。此时，通过改变施加电压的值，可控制压电元 件122的变形量。另外，通过改变施加电压的频率，可控制压电元件122 的变形速度。由于基于压电方式的液滴喷出不对材料进行加热，所以具有 难以影响材料组成的优点。然而，对于在上述基板P上形成的围堰B、以及在图案形成区域34配置的功能液而言，需要分别进行烧成处理。其中，上述围堰B和功能 液的烧成工序可以一并进行，还可以分别(分开)进行。以下，区分一并烧成和分开烧成进行说明。 (一并烧成的情况)首先，对一并烧成的情况进行说明。在一并烧成中，如上所述， 一并 进行围堰B及配置在图案形成区域34内的功能液的烧成工序。如此进行 一并烧成，可以省略围堰的烧成工序，所以可实现图案形成工序中处理时 间的縮短。首先，使用基于液滴喷出装置IJ (参照图2)的液滴喷出法，将功能 液配置于图案形成区域34。具体而言，如图4 (a)所示，从液滴喷头101 以液滴形式喷出含有布线图案形成用材料的功能液L。喷出后的液滴如图 4 (b)所示，被配置在基板P上的围堰B、 B之间的槽状图案形成区域34。 作为液滴喷出的条件，例如可以在墨水重量4 7ng/dot、墨水速度(喷出
速度)5 7m/sec下进行。另外，喷出液滴的气氛优选被设成温度60°C以 下、湿度80%以下。由此，液滴喷头101的喷嘴可以在不堵塞的情况下 进行稳定的液滴喷出。
此时，被喷出液滴的图案形成区域34被围堰B、 B包围，所以可以 阻止液滴扩展到规定位置以外。
而且，由于通过氟系树脂材料F对围堰B、 B的上面赋予了疏液性， 所以喷出后的液滴的一部分即使跳落到围堰B上也会弹开，流落到围堰 B、 B之间的槽状图案形成区域34内。
另外，由于对在图案形成区域34的底部35露出的基板P的表面、以 及围堰B的侧面赋予了甲基(一CH3)，所以喷出后的液滴(由烃系分散 介质构成的功能液L)在图案形成区域34内进一步展开，被均匀配置在 图案形成区域34内。
接着，如图4 (c)所示，对整个基板P实施曝光处理。由此，通过 在后述的烧成处理之前进行曝光，可以促进围堰材料中的羟基(一OH) 的消去反应。
接着，利用加热板对基板P进行干燥处理(条件120°C、 2分钟)。 作为进行后烘焙的方法，除了上述加热板之外，还可以利用电炉、灯退火 进行。作为在灯退火中使用的光的光源，没有特别限制，可以使用红外线 灯、氙灯、YAG激光器、氩激光器、二氧化碳激光器、XeF、 XeCl、 XeBr、 KrF、 KrCl、 ArF、 ArCl等激元激光器等作为光源。 (烧成处理)
就已被实施干燥处理后的功能膜而言，为了使微粒之间有很好的电接 触，需要完全除去分散介质。另外，为了提高分散性，当在导电性微粒的 表面涂敷有机物等涂敷材料时，还需要除去该涂敷材料。为此，对喷出工 序后的基板P实施热处理和/或光处理(烧成处理)。作为该烧成处理的条 件，在220'C下进行30分钟。
热处理和/或光处理通常在大气中进行，但根据需要还可以在氮气、 氩气、氦气等惰性气体气氛下进行。就热处理和/或光处理的处理温度而 言，考虑分散介质的沸点(蒸气压)、气氛气体的种类或压力、微粒的分 散性与氧化性等热行为、涂敷材料的有无与量、基材的耐热温度等来适当
进行确定。例如，为了除去由有机物构成的涂敷材料，需要在约30(TC下 进行烧成。此时，例如可以预先在围堰B以及液体材料的干燥膜上涂敷
低熔点玻璃等。
在本实施方式中，由于如上所述作为围堰B的形成材料(围堰膜Bo)， 使用了以聚硅氮烷为主要成分的材料，所以围堰B (围堰膜Bo)因上述 热处理而被烧结，成为硅氧烷骨架的结构。
例如，在围堰材料的聚硅氮烷是聚甲基硅氮烷(一(SiCH"NH^n —) 时，聚甲基硅氮垸因加湿处理而部分水解，成为[SiCH3(丽)(0H)]的形态。 接着，通过烧成而縮合，成为聚甲基硅氧烷[一 (SiCH3Ch.5) —]。由此形 成的聚甲基硅氧烷成为主成分的骨架是无机质，所以相对于热处理具有高 的耐性。另外，在使用塑料作为上述基板P的情况下，优选在室温以上 IO(TC以下进行。
通过上述的工序，喷出工序后的功能液L被确保微粒间的电接触，变 换成图4 (d)所示的布线(图案)5。
其中，通过反复进行上述干燥处理和功能液配置工序，可在基板P 上层叠多层功能液的液滴，形成膜厚较厚的图案。另外，在上述干燥处理 前后，向基板P上喷出含有不同导电性微粒的功能液，进行上述的烧成工 序，由此可以形成层叠了多种不同材料而成的高性能布线。
另外，在上述实施方式中，作为围堰膜Bo的形成材料，使用了含有 以聚硅氮烷为主要成分的材料和光酸发生剂的感光性聚硅氮烷，但也可以 使用含有聚硅氧烷和光酸发生剂的感光性聚硅氧烷作为围堰材料。由此， 不需要在上述实施方式中进行的加湿处理。其理由在于，当在围堰材料的 主要成分中使用了聚硅氮烷时，通过加湿具有除去氮成分的效果，但当围 堰材料的主成分使用了聚硅氧烷时，由于不含氮成分，所以不需要进行加 湿处理。因此，可以省略加湿工序，所以可消除对基板P进行加湿期间的 等待时间，由此可以提高生产率。 (分幵烧成的情况)
接着，对分开烧成的情况进行说明。在分开烧成中，分别进行围堰B 和配置在图案形成区域34内的功能液L的烧成工序，具体而言，在进行 围堰B的烧成处理之后，进行上述功能液L的烧成处理。
首先，如图5 (a)所示，对整个基板P的面进行曝光处理，由此， 可以促进围堰材料中的羟基(一OH)的消去反应。然后，如图5 (b)所 示，烧成围堰B (条件220°C、 IO分钟)。通过这样的烧成处理，围堰B 的形成材料(围堰膜BQ)被烧结，成为硅氧烷骨架的结构。具体而言， 上述围堰B是由聚甲基硅氧烷(一 (SiCH30u) —)构成的。
不过，围堰B的上面可以通过如上所述使氟系树脂材料F成膜而被 赋予疏液性。如果对于具有如此构成的围堰B迸行烧成处理，则由上述 氟系树脂材料F热分解而形成的升华物质与羟基(一OH)结合，由此可 能会附着在上述图案形成区域34内。
升华物质使图案形成区域34内的润湿性降低，成为阻碍在该图案形 成区域34内形成良好布线(图案)的主要因素。因此，升华物质特别是 像分幵烧成那样在功能液配置工序之前烧成围堰B的情况下会成为问题。 为此，为了形成良好的图案，需要通过利用氢氟酸(HF)进行清洗处理， 除去升华物质，由此导致工序变得繁琐。
但是，在本实施方式的图案的形成方法中，由于通过上述的表面改性 处理用甲基(一CH3)取代了上述升华物质容易结合的图案形成区域34 内的羟基(一OH)，所以，通过升华物质与羟基(一OH)结合，可以防 止其附着于图案形成区域34。由此，可以不需要进行用于除去升华物质 的上述氢氟酸清洗工序，不仅可简化形成图案时的工序，还可以在上述图 案形成区域34内形成良好的布线(图案)。
接着，使用基于液滴喷出装置IJ (参照图2)的液滴喷出法，将功能 液配置在图案形成区域34。
在本实施方式中，使用与上述一并烧成相同的功能液L，从液滴喷头 101以液滴形式喷出。喷出后的液滴如图5 (c)所示，被配置在基板P上 的围堰B、 B之间的图案形成区域34。作为液滴喷出的条件，与一并烧成 时一样，以墨水重量4 7ng/dot、墨水速度(喷出速度)5 7m/sec的条 件进行。另外，喷出液滴的气氛被设定成温度60'C以下、湿度80%以下， 由此，可以在不堵塞液滴喷头101的喷嘴的情况下进行稳定的液滴喷出。
此时，由于被喷出液滴的图案形成区域34被围堰B、 B包围，所以， 可以阻止液滴扩展到规定位置以外。
而且，由于利用氟系树脂材料F对围堰B、 B的上面赋予了疏液性， 所以，喷出后的液滴的一部分即使被喷到围堰B上也会弹开，流落到围 堰B、 B之间的图案形成区域34。
另外，由于对在图案形成区域34的底部露出的基板P的表面、及围 堰B的侧面赋予了甲基(一CH3)，所以，喷出后的液滴(由烃系分散介 质构成的功能液L)在图案形成区域34内进一步扩展，使得墨水被均匀 地配置在图案形成区域34内。
接着，利用例如加热板使在上述图案形成区域34内配置的功能液L 干燥。为了完全除去已实施了干燥处理的功能膜(功能液)的分散介质， 实施热处理和/或光处理(烧成处理)。作为该烧成处理的条件，以220°C 进行了30分钟。
由于由聚甲基硅氧垸构成的围堰B，其成为主成分的骨架是无机质， 所以相对于热处理具有高耐性。因此，围堰B的耐热性增高，而且围堰B 和基板P之间的热膨胀率之差减小，所以因在功能液L干燥时或烧成时 的热等而导致的围堰B的劣化得到抑制，图案可以形成为良好的形状。 例如，在围堰B和功能液的上面预先涂敷低熔点玻璃等，当烧成功能液 时或为了除去粒子的涂敷材料或烧结而进行烧成时，烧成温度有时会达到 30(TC以上的高温，但即便在这样的情况下，通过围堰B由无机质的材料 形成，可以得到足够的耐久性。
如上所述，利用本实施方式的图案的形成方法，由于即便在分开烧成 围堰B和功能液的情况下，也会防止在图案形成区域34内产生杂质，所 以如图5 (d)所示，可以在上述图案形成区域34内形成良好的布线(图 案)5。
(第二实施方式)
接着，参照图6说明本发明的图案形成方法的第二实施方式。其中， 在本实施方式中，对于和第一实施方式相同的部件或部位，附加相同的符 号，并省略详细的说明。
本实施方式的图案形成方法包括在基板P上形成围堰B的围堰形 成工序、以及在由围堰B划分的线状图案形成区域(图案形成区域)A
配置功能液L的材料配置工序。围堰形成工序使用第一实施方式的方法。 本实施方式的图案形成方法中，在由围堰B划分的线状图案形成区
域A配置功能液L，通过干燥该功能液L，在基板P上形成布线5。此时， 由于由围堰B限定布线5的形状，所以如图6所示，邻接的围堰B、B之 间的宽度减小等，通过适当形成围堰B，可实现布线5的微细化或细线化。 此时，由第一实施方式的方法形成的围堰B的侧面被甲基取代，相对于 功能液L显示亲液性，所以，即使围堰B、 B之间的宽度减小，功能液L 也可以通过毛细管现象等顺利地进入到围堰B、 B内，其中，在形成了布 线5之后，可以从基板P除去围堰B，也可以原样地残留在基板P上。
另外，在本实施方式的图案形成方法中，当在基板P上形成围堰B 时，对于由围堰B划分的线状图案形成区域A，扩大其部分的宽度。艮口， 在与上述图案形成区域A的轴方向相关的规定位置，设置一个或多个由 宽度比其他区域的宽度W宽的宽度Wp (Wp>W)形成的部分(以后，根 据称为宽幅部As)。
在本实施方式的图案形成方法中，通过局部(宽幅部As)较宽地形 成由围堰B划分的图案形成区域A的宽度，在配置功能液L时，功能液 L的一部分会退避到该宽幅部As，防止功能液L从围堰B溢出。
通常，当将液体配置到由围堰B划分的区域时，因液体表面张力的 作用等，有时液体会难以流入到该区域，或者液体难以在该区域内扩展。 与此相对，本实施方式的图案形成方法中，设置有线宽差的部分的液体流 动成为诱因，促进功能液向图案形成区域A的流入，或者功能液在图案 形成区域A内的扩展，可防止功能液从围堰B溢出。其中，在配置功能 液L时，当然需要适当设定功能液相对于图案形成区域A的配置量。
由此，在本实施方式的图案形成方法中，可防止配置功能液L时功能 液L从围堰B溢出，使得布线5正确地形成为需要的形状，因此，能够 以良好的精度稳定形成细线状的布线5。
另外，在本实施方式中，由于利用第一实施方式所示的方法形成了围 堰B，所以仅有围堰B的上面被疏液化，利用表面改性处理将图案形成区 域A内烷基化(甲基化)，可以成为亲液性的状态。因此，即便在形成 微细布线5的情况下，功能液L也会顺利地进入到围堰B， B内，使得膜
的均匀性也提高。
这里，在由围堰B划分的图案形成区域A中，宽幅部As的宽度Wp 优选是其他部分的宽度W的110 500%。由此，可以确实可靠地防止配 置功能液L时功能液L从围堰B溢出。另外，如果上述的比例不到110 %，则功能液不会充分退避到宽度宽的部分，所以不优选。此外，如果超 过500。％ ，则在实现基板P上空间的有效利用方面不优选。
其中，图案形成区域A的形状不限于图6所示的形状，还可以为其 他形状。图案形成区域A的宽幅部As的个数与大小、配置位置、配置间 距等可以根据图案的材质与宽度、或者要求精度而适当设定。
(第三实施方式)
接着，参照图7和图8说明本发明的图案形成方法的第三实施方式。 其中，在本实施方式中，对于和第一、第二实施方式相同的部件和部位附 加相同的符号，并省略详细的说明。
图7中，在基板P上，通过围堰B形成了具有第一宽度H1的第一槽 部34A (宽幅区域)、和以与该第一槽部34A连接的方式具有第二宽度 H2的第二槽部34B (窄幅区域)。第一宽度H1形成得比功能液的飞翔径 大。第二宽度H2比第一宽度Hl窄。换言之，第二宽度H2为第一宽度 Hl以下。而且，图7中，第一槽部34A以沿着X轴方向延伸的方式形成， 第二槽部34B以沿着方向与X轴方向不同的Y轴方向延伸的方式形成。 该围堰B利用第一实施方式的方法形成。
为了在上述的槽部34A、 34B形成布线5，首先，如图8 (a)所示， 由液滴喷头101在第一槽部34A的规定位置配置含有用于形成布线5的 布线形成用墨水的功能液L的液滴。当将功能液L的液滴配置在第一槽 部34A时，使用液滴喷头101从第一槽部34A的上方向第一槽部34A喷 出液滴。在本实施方式中，如图8 (a)所示，功能液L的液滴沿着第一 槽部34A的长度方向(X轴方向)以规定间隔配置。此时，功能液L的 液滴也被配置在第一槽部34A中第一槽部34A和第二槽部34B连接的连 接部37附近(交叉区域)。
如图8 (b)所示，配置在第一槽部34A的功能液L因自流动而在第
一槽部34A内润湿扩展。并且，配置在第一槽部34A的功能液L因自流 动也润湿扩展到第二槽部34B。由此，无需从第二槽部34B上直接向第二 槽部34B喷出液滴，就可以将功能液L配置在第二槽部34B。此时，围 堰B的侧面优选是相对于功能液L具有良好润湿性的状态，但在第一实 施方式的方法中，由于围堰B的侧面没有被疏液化，所以，即使减小围 堰B、 B之间的宽度，功能液L也会因为毛细管现象等顺利地进入到围堰 B、 B内。
这样，通过将功能液L配置到第一槽部34A，可以基于配置在该第一 槽部34A的功能液L的自流动(毛细管现象)，将功能液L配置到第二槽 部34B。因此，即使不从围堰B上向第二宽度H2(窄幅)的第二槽部34B 喷出功能液L的液滴，也可以通过向第一宽度H1 (宽幅)的第一槽部34A 喷出功能液L的液滴，顺利地将功能液L配置于第二槽部34B。
特别是在第二槽部34B的宽度H2窄、从液滴喷头101喷出的液滴直 径(飞翔中的液滴直径)大于宽度H2的情况下，也可以基于功能液L的 自流动顺利地将功能液L配置到第二槽部34B。并且，由于第二槽部34B 的宽度H2窄，所以功能液L会通过毛细管现象被顺利地配置到第二槽部 34B。因此，可形成具有期望形状的图案。此外，因为可以将功能液L顺 利地配置在窄幅的第二槽部34B,所以可实现图案的细线化(微细化)。 另一方面，由于第一槽部34A的宽度H1宽，所以，即使从围堰B上向第 一槽部34A喷出功能液L的液滴，也可以避免功能液L的一部分沾在围 堰B的上面而存在残渣残留的不良情况。因此，可以稳定形成发挥期望 特性的布线5。
而且，根据本实施方式，由于在第一槽部34A中的第一槽部34A和 第二槽部34B连接的连接部37附近配置功能液L，所以在功能液L润湿 扩展时，可以使其容易地流入第二槽部34B，从而可更顺利地将功能液L 配置在第二槽部34B。
并且，在本实施方式中，由于利用第一实施方式所示的方法形成了围 堰B，所以可以仅将围堰B的上面疏液化，将由围堰B划分的图案形成 区域内亲液化。因此，即便在形成微细布线5的情况下，功能液L也会顺 利地进入到围堰B、 B内，布线5的均一性也会提高。
在将功能液L配置到第一槽部34A和第二槽部34B之后，与上述的 第一实施方式一样，经过中间干燥工序和烧成工序，可以形成布线5。
其中，如图9所示，可以向第二槽部34B喷出配置仅由功能液L的 溶剂构成的功能液La，然后如上所述配置功能液L。这样，通过在第二 槽部34B喷出配置功能液La，功能液L容易流入到第二槽部34B，可以 更顺利地在第二槽部34B配置功能液L。其中，因为功能液La不含导电 性微粒，所以不具有导电性。因此，即便是围堰B上有功能液L的残渣 残留的情况，也不会使布线5的期望特性发生变化。
另外，在图7 图9中，具有第一宽度H1 (宽幅)的第一槽部34A 的延伸方向与具有第二宽度H2 (窄幅)的第二槽部34B的延伸方向彼此 不同，但如图10所示，具有宽幅宽度H1的第一槽部34A的延伸方向与 具有窄幅宽度H2的第二槽部34B的延伸方向可以相同。在该情况下，如 图10 (a)所示，通过将功能液L配置在第一槽部34A，基于该功能液L 的自流动，如图IO (b)所示，也可以将功能液L配置在第二槽部34B。 另外，在此情况下，通过将第一槽部34A和第二槽部34B的连接部37形 成为自第一槽部34A向第二槽部34B逐渐变窄那样的锥形，可以使配置 在第一槽部34A的功能液L顺利地流入到第二槽部34B。 (薄膜晶体管)
本发明的图案形成方法，可以用于形成图11所示的作为开关元件的 薄膜晶体管(TFT)以及与其连接的布线。图11中，在具有TFT的TFT 基板P上具备栅极布线40、与该栅极布线40电连接的栅电极41、源极 布线42、与该源极布线42电连接的源电极43、漏电极44、与漏电极44 电连接的像素电极45。栅极布线40形成为沿着X轴方向延伸，栅电极 41形成沿着Y轴方向延伸。
而且，栅电极41的宽度H2比栅极布线40的宽度H1窄。通过使用 本发明的图案形成方法，可以形成栅极布线40及栅电极41、源极布线42、 源电极43、以及漏电极44。
以下，参照图12说明制造TFT的方法。
如图12 (a)所示，首先利用光刻法，在已洗净的玻璃基板610的上 面，形成用于设置一个像素间距的1/20 1/10的槽(图案形成区域)611a
的第一层围堰611。作为该围堰611，优选使用含有以聚硅氮烷为主成分
的无机质材料。
围堰611利用第一实施方式所示的方法形成。因此，围堰611成为只 有上面被疏液化而侧面未被疏液化的状态。另外，对于上述槽6Ua内而 言，通过上述表面改性处理将表面的羟基用甲基取代。
在上述第一层围堰形成工序之后的栅极扫描电极形成工序中，以充满 由围堰611划分的作为描画区域的上述槽611a内的方式，通过由喷墨法 喷出含有烃系分散介质的功能液，形成栅极扫描电极612。
此时，作为功能液中含有的导电性材料，可以适当采用Ag、 Al、 Au、 Cu、钯、Ni、 W—Si、导电性聚合物等。对于如此形成的栅极扫描电极 612而言，因为预先对围堰611赋予了足够的疏液性，所以不会从作为亲 液区域的槽611a渗出，可以形成微细的布线图案。
利用上述的工序，在基板610上形成具备由围堰611和栅电极612构 成的平坦上面的第一导电层Al。
而且，为了获得槽611a内的良好喷出结果，如图12(a)所示，作为 该槽611a的形状，优选采用准锥形(朝向喷出源的倒锥形状)。由此，可
以使喷出的液滴充分地进入到里面。
接着，如图12 (b)所示，利用等离子CVD法进行栅极绝缘膜613、 活性层621、接触层609的连续成膜。通过改变原料气体和等离子条件， 形成氮化硅膜作为栅极绝缘膜613，形成非晶硅膜作为活性层621，形成 n+型硅膜作为接触层609。在利用CVD法形成的情况下，需要300 350 。C的热过程，但如上所述，通过由以聚硅氮垸为主成分的无机系材料形成 围堰，可以避免与透明性、耐热性有关的问题。
在上述半导体层形成工序之后的第二层围堰形成工序中，如图12(c) 所示，利用光刻法在栅极绝缘膜613的上面形成第二层围堰614，所述围 堰614用于设置一个像素间距的1/20 1/10且与上述槽611a交叉的槽(图 案形成区域)614a。作为该围堰614,在形成后需要具有透光性和疏液性， 作为其原材料，与先前的围堰611 —样优选使用含有以聚硅氮烷为主成分 的无机质材料。该围堰614也可以利用第一实施方式所示的方法形成。
因此，在由该围堰614划分的槽614a的表面，通过表面改性处理取 代为甲基。
在上述第二层围堰形成工序之后的源/漏电极形成工序中，以充满由
围堰614划分的作为描画区域的上述槽614a内的方式，通过利用喷墨法 喷出由含有导电性材料的烃系分散介质构成的功能液，如图12 (d)所示， 形成与上述栅电极612交叉的源电极615和漏电极616。
作为此时的导电性材料，可以适当采用Ag、 Al、 Au、 Cu、钯、Ni、 W—Si、导电性聚合物等。对于由此形成的源电极615和漏电极616而言， 因为预先对围堰614的上面赋予足够的疏液性，所以在具有亲液性的槽 614a内很好地润湿扩展，可以形成微细的布线图案。
而且，按照对配置有源电极615和漏电极616的槽614a进行掩埋的 方式配置了绝缘材料617。利用上述的工序，形成由围堰614和绝缘材料 617构成的平坦上面620。通过以上的工序，可以制造TFT。
并且，可以在上面620形成像素电极618。具体而言，通过与上述方 法同样地对上述上面620实施表面改性处理等，形成围堰(未图示)。然 后，在由围堰划分的像素电极形成区域(导电膜图案形成区域)配置像素 电极形成用墨水(导电性功能液)。此时，由于像素电极形成用墨水在像 素电极形成区域很好地润湿扩展，所以，可以形成具有高可靠性的由均匀 膜厚构成的像素电极(ITO) 618。此外，像素电极618借助接触孔619 与漏电极616连接。
另外，也可以利用上述实施方式的图案形成方法形成所有开关元件的 栅电极。可以用上述实施方式的图案形成方法形成一部分栅电极，利用光 刻工序形成一部分栅电极。鉴于其他元件的形成方法，可以通过生产率好 的方法进行。
同样，可以利用上述实施方式的图案形成方法形成所有的栅极布线。 还可以用上述实施方式的图案形成方法形成一部分栅极布线，利用光刻工 序形成一部分栅极布线。鉴于其他元件和布线的形成方法，可以利用生产 率好的方法进行。
接着，参照

液晶显示装置。图13是从与各构成要素一起表 示的对置基板侧观察液晶显示装置的俯视图，图14是图13的沿着H—H' 线的剖面图。图15是表示窄液晶显示装置的图像显示区域中形成为矩阵
状的多个像素中的各种元件、布线等的等效电路图，图16是液晶显示装 置的部分放大剖面图。其中，在以下说明所使用的各图中，由于使各层和 各部件成为在附图上可以辨识的大小，所以各层和各部件的缩尺不同。
在图13和图14中，就液晶显示装置100而言，通过作为光固化性封 入材料的密封材料52贴合成对的TFT阵列基板10和对置基板20，向由 该密封材料52划分的区域内封入液晶50并保持。密封材料52在基板面 内的区域形成为封闭的框状，不具备液晶注入口，也没有用密封材料进行 密封的痕迹。
在TFT阵列基板10的液晶50侧，设置有与未图示的TFT连接的像 素电极19。另外，在对置基板20的液晶50侧设置有对置电极21，在与 上述各像素电极19对向的位置，形成有例如红(R)、绿(G)、蓝(B) 的滤色器23。
在密封材料52的形成区域的内侧区域，形成有由遮光性材料构成的 周边分离部。在密封材料52的外侧区域，沿着TFT阵列基板10的一个 边形成有数据线驱动电路201和安装端子202，沿着与该一个边邻接的两 条边形成有扫描线驱动电路204。在TFT阵列基板10的剩余一条边设置 有多根布线205，所述多根布线205用于连接在像素显示区域的两侧设置 的扫描线驱动电路204之间。而且，在对置基板20的角部的至少一处， 配设有用于使TFT阵列基板10和对置基板20之间电导通的基板间导通 材料206。
另外，代替在TFT阵列基板10上形成数据线驱动电路201和扫描线 驱动电路204，例如可以借助各向异性导电膜将安装有驱动用LSI的TAB (Tape Automated Bonding)基板和在TFT阵列基板10的周边部形成的端 子组电气和机械连接。其中，在液晶显示装置100中，根据所使用的液晶 50的禾中类、艮卩TN (TwistedNematic)模式、STN (super twistednematic) 模式等的动作模式，或者正常白模式/正常黑模式的不同，将相位差板、 偏振片等配置在规定的方向，但在这里省略了图示。
上述液晶显示装置100通过本发明的制造方法而形成。本制造方法的 特征在于，具有在由围堰划分的区域形成导电膜图案(例如像素电极9、 TFT30、以及与其连接的布线)的工序、或者形成滤色器23的工序。关
于除此之外的构成，可以利用以往公知的工序形成。
具体而言，液晶显示装置100与上述图案形成方法相同地形成围堰， 在由该围堰划分的导电膜图案形成区域配置功能液并烧成，由此构成像素
电极19和TFT 30等。
这里，对于液晶显示装置100而言，举例说明为了使显示图像彩色化 而具备的形成滤色器23的工序。
首先，通过使已实施疏液处理的围堰膜形成图案，在上述对置基板 20上形成围堰，形成由该围堰划分的滤色器形成区域。然后，在通过表 面改性处理(HMDS处理)使得表面的羟基(一OH)被甲基(一CH3) 取代的滤色器形成区域，利用液滴喷出装置IJ配置功能液(滤色器形成 材料)。其中，上述功能液可使用含有烃系分散介质的材料。
由此，在上面被赋予疏液性、侧面被赋予亲液性的滤色器形成区域配 置的功能液，可良好地润湿扩展，成为均匀的膜厚。使该功能液干燥而形 成的滤色器具有均匀的膜厚且可靠性高。滤色器通过阻断透过滤色器的光 的特定波长成分，对光赋予颜色，因其厚度的不同导致阻断的光量会发生 变化，所以滤色器的厚度是影响滤色器的性能的重要因素。因此，本实施 方式的液晶显示装置100具备厚度均匀且性能高的滤色器，液晶显示装置 100自身的可靠性也高。
在具有这样结构的液晶显示装置100的图像显示区域，如图15所示， 多个像素100a构成为矩阵状，同时在这些像素100a中分别形成有像素开 关用的TFT (开关元件)30，提供像素信号S1、 S2、…、Sn的数据线6a 与TFT 30的源极电连接。写入到数据线6a的像素信号Sl、 S2、…、Sn 可以按照该顺序以线顺序被供给，也可以向邻接的多个数据线6a分组供 给。另外，在TFT30的栅极电连接有扫描线3a，以规定的时间向扫描线 3a按顺序以线顺序脉冲施加扫描信号Gl、 G2、…、Gn。
像素电极19与TFT30的漏极电连接，通过将作为开关元件的TFT30 接通一定期间，将从数据线6a提供的像素信号Sl、 S2、…、Sn以规定的 定时写入到各像素。这样，经由像素电极19写入到液晶的规定电平的像 素信号S1、 S2、…、Sn，在图14所示的对置基板20的对置电极21之间 被保持一定期间。其中，为了防止保持的像素信号S1、 S2、…、Sn泄漏，
与在像素电极19和对置电极21之间形成的液晶电容并列施加存储电容 60，与公共导线3b连接。例如，像素电极19的电压被存储电容60保持 一段时间，该时间比施加源极电压的时间长3位数。由此，电荷的保持特 性得到改善，可以实现对比度比高的液晶显示装置100。
图16是具有底栅型TFT30的液晶显示装置100的部分放大剖面图， 在构成TFT阵列基板10的玻璃基板P上，利用本发明的制造方法形成有 作为导电性膜的栅极布线61。
在栅极布线61上借助由SiNx构成的栅极绝缘膜62层叠有由非晶硅 (a—Si)层构成的半导体层63。与该栅极布线部分对置的半导体层63 的部分成为沟道区域。半导体层63上层叠有用于获得欧姆接合的例如由 n+型a—Si层构成的接合层64a和64b，在沟道区域的中央部的半导体层 63上，形成有用于保护沟道的由SiNx构成的绝缘性蚀刻阻止膜65。其中， 这些栅极绝缘膜62、半导体层63、以及蚀刻阻止膜65，通过蒸镀(CVD) 后实施抗蚀剂涂敷、感光/显影、光蚀刻，如图所示形成图案。
进而，接合层64a、 64b和由ITO构成的像素电极19也同样成膜，并 且被实施光蚀刻，可以如图所示形成图案。而且，在像素电极19、栅极 绝缘膜62、以及蚀刻阻止膜65上分别突出设置围堰66…，使用上述的液 滴喷出装置IJ向这些围堰66…之间喷出银化合物的液滴，由此可以形成 源极线、漏极线。
本实施方式的液晶显示装置100，由于可以高精度地稳定形成像素电 极9、滤色器23、或者TFT30，所以可得到高品质与性能。
权利要求
1.一种图案的形成方法，通过在基板上配置功能液来形成图案，包括在所述基板上形成围堰膜的工序；对该围堰膜的表面实施疏液处理的工序；使已实施了疏液处理的所述围堰膜形成图案而形成围堰的工序；实施将由该围堰划分的图案形成区域的表面的羟基烷基化的表面改性处理的工序；在所述图案形成区域配置所述功能液的工序；和对该功能液进行烧成而形成图案的工序。
2. 如权利要求l所述的图案的形成方法，其特征在于， 作为所述表面改性处理，使六甲基硅氮烷的蒸气接触所述图案形成区域的表面。
3. 如权利要求1或2所述的图案的形成方法，其特征在于， 作为所述功能液，使用含有烃系的分散介质的物质。
4. 如权利要求1 3中任意一项所述的图案的形成方法，其特征在于， 具备在配置所述功能液的工序之前，对所述围堰进行烧成的工序。
5. 如权利要求1 3中任意一项所述的图案的形成方法，其特征在于， 一并烧成所述围堰和所配置的所述功能液。
6. 如权利要求1 5中任意一项所述的图案的形成方法，其特征在于， 作为形成所述围堰膜的材料，使用含有聚硅氮垸、聚硅烷、聚硅氧垸中任意一种的材料。
7. 如权利要求6所述的图案的形成方法，其特征在于， 作为形成所述围堰膜的材料，使用由含有聚硅氮烷、聚硅垸、聚硅氧烷中任意一种的感光性材料构成的材料。
8. 如权利要求1 7中任意一项所述的图案的形成方法，其特征在于， 在所述围堰内形成的图案是布线。
9. 如权利要求1 7中任意一项所述的图案的形成方法，其特征在于，在所述围堰内形成的图案是透明电极。
10. 如权利要求1 7中任意一项所述的图案的形成方法，其特征在 于，在所述围堰内形成的图案是设置在液晶显示装置中的滤色器。
11. 一种液晶显示装置的制造方法，是具备滤色器的液晶显示装置的 制造方法，在制造所述滤色器时，包括在基体上形成围堰膜的工序； 对该围堰膜的表面实施疏液处理的工序；使已实施了疏液处理的所述围堰膜形成图案而形成围堰的工序； 实施将由该围堰膜划分的滤色器形成区域的表面的羟基烷基化的表 面改性处理的工序；在所述滤色器形成区域配置滤色器形成材料的工序；和 对所述滤色器形成材料进行烧成来形成所述滤色器的工序。
12. —种液晶显示装置的制造方法，是具备在由围堰划分的区域形成 的导电膜图案的液晶显示装置的制造方法，包括-在基体上形成围堰膜的工序； 对该围堰膜的表面实施疏液处理的工序；使已实施了疏液处理的所述围堰膜形成图案而形成围堰的工序； 实施将由该围堰划分的导电膜图案形成区域的表面的羟基烷基化的 表面改性处理的工序；在所述导电膜图案形成区域配置导电性功能液的工序；和 对所述导电性功能液进行烧成来形成所述导电膜图案的工序。
全文摘要
本发明提供一种可以稳定形成具有高可靠性的图案的图案形成方法、以及液晶显示装置的制造方法。是通过在基板(P)上配置功能液形成图案的方法。在基板(P)上形成围堰膜(B₀)，对围堰膜(B₀)的表面实施疏液处理(F)。然后，使已实施了疏液处理(F)的围堰膜(B₀)形成图案，形成围堰。实施将由该围堰划分的图案形成区域的表面的羟基烷基化的表面改性处理。在进行了表面改性处理之后，在图案形成区域配置功能液，并烧成功能液，形成图案。
文档编号G02F1/1333GK101114121SQ20071013693
公开日2008年1月30日 申请日期2007年7月23日 优先权日2006年7月25日
发明者守屋克之, 平井利充 申请人:精工爱普生株式会社