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布线图案形成方法及TFT用栅电极的形成方法

摘要

本发明涉及布线图案形成方法。设第1区域的宽度是第1宽度,第2区域的宽度是所述第1宽度以下的第2宽度。则布线图案形成方法包含向第1区域喷出直径在所述第1宽度以下且所述第2宽度以上的液滴,形成覆盖所述第1区域和所述第2区域的所述导电性材料层的步骤(A)。在这里,所述步骤(A)包括喷出所述液滴,使所述液滴射到面对所述第1区域和所述第2区域的交界线的位置的步骤(a1)。从而不向具有宽度小于液滴的直径的区域喷出液滴地在该区域设置导电性材料层。

著录项

  • 公开/公告号CN1741712A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2006-03-01

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 精工爱普生株式会社;

    申请/专利号CN200510087593.0

  • 发明设计人 平井利充;酒井真理;

    申请日2005-07-28

  • 分类号H05K3/12;H05K3/10;H05K3/38;H05K3/46;B41J2/01;H01B5/14;H01B13/00;H01L21/288;

  • 代理机构中科专利商标代理有限责任公司;

  • 代理人李香兰

  • 地址 日本东京

  • 入库时间 2023-12-17 17:03:48

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2017-09-08

    未缴年费专利权终止 IPC(主分类):H05K3/12 授权公告日:20101027 终止日期:20160728 申请日:20050728

    专利权的终止

  • 2010-10-27

    授权

    授权

  • 2006-04-26

    实质审查的生效

    实质审查的生效

  • 2006-03-01

    公开

    公开

说明书

技术领域

本发明涉及使用液滴喷出法的布线图案形成方法,特别涉及适合于形成TFT用栅电极的布线图案形成方法。

背景技术

采用喷射法的金属布线的形成技术,已广为人知(例如专利文献1)。

[专利文献1]特开2004-6578号公报

TFT用栅电极的宽度约10μm左右。另一方面,现有技术的液滴喷出装置的喷头能够稳定地喷出的液滴的大小(直径),大于栅电极的宽度。因此,向应该形成栅电极的区域喷出旨在形成栅电极的导电性材料的液滴后,液滴往往超出该区域的范围后附着。超出这种区域后附着的液滴,产生导电性材料的残渣。而且,在产生残渣后,栅电极的栅极长·栅极宽就要偏离设计值,其结果,致使TFT的元件特性偏离设计值。

毫无疑问,现有技术的液滴喷出装置的喷头也可以将直径比栅电极的宽度小的液滴直接喷到电极形成区域。可是,这时,如果出现突发性的飞行弯曲后,液滴就往往会附着在应该形成栅电极的区域以外的部位。所以,这时最终获得的栅电极的栅极长·栅极宽也要偏离设计值。进而,减小液滴的大小后,液滴的体积就会变小,所以形成栅电极所需的液滴的数量就要增加。其结果,形成栅电极所需的时间就要增多。

发明内容

本发明就是针对上述课题而研制的,其目的之一是不将液滴喷向具有宽度小于来自液滴喷出装置的液滴的直径的区域地在该区域设置导电性材料层。

本发明的布线图案形成方法,使用液滴喷出装置,喷出液态的导电性材料的液滴,在基板上利用围堰图案构成边缘,在包含具有第1宽度的第1区域和在与所述第1区域相接的同时具有所述第1宽度以下的宽度的第2区域的图案形成区域,设置导电性材料层。而且,该布线图案形成方法,具有将所述第1宽度以下且在所述第2宽度以上的直径的所述液滴喷向所述第1区域,形成覆盖所述第1区域和所述第2区域的所述导电性材料层的步骤(A)。进而,所述步骤(A)包括喷出所述液滴,使所述液滴射到面对所述第1区域和所述第2区域的交界线的位置上的步骤(a1)。

采用上述结构后获得的效果之一,是能够不从液滴喷出装置向宽度在来自液滴喷出装置的液滴的直径以下的区域(第2区域)喷出液滴地在第2区域设置导电性材料层。

所述步骤(A),最好包括只向所述第1区域和所述第2区域中的所述第1区域喷出所述液滴的工序。

采用上述结构后获得的效果之一,是由于不向第2区域喷出液滴,所以液滴不会超过第2区域的范围后附着。

所述步骤(a1),最好包括对准对所述交界线而言的法线,在使所述液滴的大致的中心大致通过所述交界线的大致的中心的法线上的同时,还到所述交界线的距离在所述直径的大致1/2倍以上1倍以下的位置喷出所述液滴的步骤。

采用上述结构后获得的效果之一,是可以更切实地将液态的导电性材料导入第2区域。

采用本发明的某种样态后,所述步骤(a1),包括使所述液滴的大致中心对准对所述交界线而言的法线,到通过所述交界线的大致的中央的法线和将所述第1区域2等分的线段——向与所述第1宽度的方向正交的方向延伸的线段相交的位置的距离在所述直径的0倍以上1倍以下的位置喷出所述液滴的步骤。

采用上述结构后获得的效果之一,是可以更切实地将液态的导电性材料导入第2区域。

采用本发明的其它样态后,所述步骤(a1),包括向对所述交界线而言的法线上喷出最初的液滴的步骤。

采用上述结构后获得的效果之一,是可以更切实地将液态的导电性材料导入第2区域。

本发明的布线图案形成方法,使用液滴喷出装置,喷出液态的导电性材料的多个液滴,在基板上利用围堰图案构成边缘,在包含具有第1宽度的第1区域和在与所述第1区域相接的同时具有所述第1宽度以下的宽度的第2区域的图案形成区域,设置导电性材料层。而且,该布线图案形成方法,具有将所述第1宽度以下且在所述第2宽度以上的直径的所述多个液滴喷向所述第1区域,形成覆盖所述第1区域和所述第2区域的所述导电性材料层的步骤(A)。进而,所述步骤(A)包括:喷出所述多个液滴,使所述多个液滴中射到离所述第1区域和所述第2区域的交界线最近的位置上的1个液滴,在所述第1区域上只在所定的时间期间与其它液滴孤立的步骤(a1)。

采用上述结构后获得的效果之一,是能够不从液滴喷出装置向宽度在来自液滴喷出装置的液滴的直径以下的区域(第2区域)喷出液滴地在第2区域设置导电性材料层。

所述步骤(A),最好包括只向所述第1区域和所述第2区域中的所述第1区域喷出所述多个液滴的工序。

采用上述结构后获得的效果之一,是由于不向第2区域喷出液滴,所以液滴不会超过第2区域的范围后附着。

采用本发明的某种样态后,所述步骤(A),包括喷出所述1个液滴和所述其它液滴,以便使所述1个液滴的体积比所述其它液滴的体积大的步骤。

采用上述结构后获得的效果之一,是能够增大由1个液滴流入第2区域的液态的导电性材料的体积。

进而,本发明可以以各种方式实施。例如,即使用斥液图案置换上述的围堰图案的方式也能实施。

所述图案形成区域,最好对所述液态的导电性材料呈亲液性。

采用上述结构后获得的效果之一,是在上述的图案形成区域中,液态的导电性材料容易散开。

在本发明的某种样态中,TFT用栅电极的形成方法,包含上述的布线图案形成方法。在这里,所述第1区域,是形成栅极布线的较宽部的区域;所述第2区域,是形成从所述栅极布线分岔的栅电极栅的区域。

采用上述结构后获得的效果之一,是能够使用液滴喷出装置,形成元件特性优异的TFT。

附图说明

图1是表示用第1~第3实施方式的的布线图案形成方法形成的多个栅极布线的示意图。

图2是表示第1~第3实施方式的的器件制造装置的示意图。

图3是表示第1~第3实施方式的液滴喷出装置的示意图。

图4(a)是表示液滴喷出装置中喷出头部的喷头的示意图,(b)是表示喷头中的喷出部的示意图。

图5是表示液滴喷出装置中的控制装置的示意图。

图6(a)~(d)是讲述第1及第2实施方式的形成围堰图案的方法的图形。

图7(a)~(d)是讲述第1及第2实施方式的形成围堰图案的方法的图形。

图8是表示被第1及第2实施方式的围堰图案构成边缘的图案形成区域的示意图。

图9(a)~(d)是讲述第1及第2实施方式的喷出工序的示意图。

图10(a)~(d)是表示第1实施方式的喷出工序的示意图。

图11是讲述扫描期间及扫描范围的示意图。

图12是表示第1实施方式的喷出工序的示意图。

图13(a)~(e)是讲述TFT元件的制造方法的图形。

图14是表示第2实施方式的喷出工序的示意图。

图15是表示第2实施方式的喷出工序的示意图。

图16(a)~(c)是讲述形成斥液图案的方法的图形。

图17是表示被斥液图案构成边缘的图案形成区域的示意图。

图18(a)~(d)是表示第3实施方式的喷出工序的示意图。

图19(a)~(c)是表示本实施方式的电子机器的示意图。

具体实施方式

下面,讲述在TFT用栅电极的制造工序中应用本发明的布线图案形成方法的示例。本实施方式的布线图案形成方法,包含采用液滴喷出法喷出导电性材料的液滴,在物体上设置由导电层构成的布线图案的工序。在这里,“布线图案”,是一种“薄膜图案”。另外,本实施方式的导电性材料,既可以表记为“布线图案形成用墨水”,又可以表记为“功能液”。

图1所示的多个栅极布线34的每一个,都与本发明的“布线图案”对应。在这里,多个栅极布线34的每一个的间隔,约为300μm。而且,多个栅极布线34的每一个都具有较宽部34A和较窄部34B、34C、34D。

较宽部34A,是在各自的栅极布线34中,向X轴方向延伸的条纹状的部分。而且,较宽部34A的宽度、即与较宽部34A的长度方向正交的方向的长度,比较窄部34B、34C、34D的宽度长。具体地说,较宽部34A的宽度约20μm。较窄部34B,是从较宽部34A向Y轴方向突出的部分,也是TFT元件44(图13)中的栅电极44G(图13)。较窄部34B约10μm。较窄部34C、34D是将较宽部34A彼此连接的部分。另外,较窄部34C、34D还是通过栅极绝缘膜42(图13)做媒介,与源电极线44SL(图13)重叠的部分。此外,源电极线44SL,是向与栅极布线34延伸的方向(X轴方向)正交的方向(Y轴方向)延伸的布线。

(A.布线图案形成用墨水)

下面,讲述形成栅极布线34而使用的导电性材料。在这里,导电性材料是一种“液态材料”,还被称作“布线图案形成用墨水”。导电性材料,包括分散剂和被分散剂分散的导电性微粒。本实施方式的导电性微粒,是平均粒径约10nm的银粒。此外,平均粒径为1nm到数百nm左右的粒子,还表记为“纳米粒子”。采用这种表记后,本实施方式的导电性材料,包含银的纳米粒子

在这里,导电性微粒的粒径最好在1nm以上1.0μm以下。如果在1.0μm以下,引起喷头114的喷嘴118(图4)堵塞的可能性就小。另外,如果在1nm以上,涂敷剂对导电性微粒而言的体积比就比较适当,获得的膜中的有机物的比例也比较适当。

作为分散剂(或溶剂),只要是能够将导电性微粒分散并且不引起凝聚的物质即可,没有特别的限定。例如,除了水之外,还可以列举:甲醇、乙醇、丙醇、丁醇等酒精类,n-庚烷、n-辛烷、癸烷、十二烷、十四烷、甲苯、二甲苯、甲基异丙基苯、暗煤、茚、双戊烯、四氢化萘、十氢化萘、环己基苯等碳氢化合物,或乙二醇、二甲醚、乙二醇二乙醚、乙二醇甲基乙基醚、二甘醇二乙醚、二甘醇甲基乙基醚、甲氧基乙烷、双(2-甲氧基)乙醇、p-二恶烷等乙醇类化合物,以及碳酸丙烯脂、r-丁内脂、N-甲基-吡咯烷酮、二甲基甲酰胺、二甲亚砜、环己酮等极性化合物。其中,在导电性微粒的分散性和分散液的稳定性以及在液滴喷出法中使用的容易程度方面上说,最好使用水、酒精类、碳氢化合物、乙醇类化合物。作为更理想的分散剂,可以列举水、碳氢化合物。

上述的所谓“液态材料”,是指具有可以作为液滴从液滴喷出装置的喷嘴118(图4)喷出的粘度的材料。在这里,液态材料既可以是水性,又可以是油性。只要具有可以从喷嘴喷出的流动性(粘度)就行、即使混入固体物质,只要作为整体是流动体就行。液态材料的粘度,最好在1mPa·s以上50mPa·s以下。采用液滴喷出法,将液态材料作为液滴喷出之际,粘度如果在1mPa·s以上,喷嘴的周边部位就不易被墨水污染;另外,粘度如果在50mPa·s以下,喷嘴堵塞的频度就比较低,可以喷出更圆滑的液滴。

进而,液态材料的表面张力,最好在0.02N/m以上0.07N/m以下的范围内。采用液滴喷出法,喷出导电性材料之际,表面张力如果在0.02N/m以上后,墨水对于喷嘴面的散开性就比较适当,不容易出现飞行弯曲。如果在0.07N/m以下,喷嘴前端的弯液面的形状就比较稳定,所以容易控制喷出量及喷出时刻。为了调整表面张力,可以不使液滴和物体的接触角大大下降的范围内,向上述分散液中,微量添加氟类、硅类、非离子类等的表面张力调节剂。表面张力调节剂,可以起到提高墨水对物体的散开性、改良膜的测平性、防止膜产生细微的凹凸等的作用。所以,根据需要,也可以包含酒精、乙醚、脂、酮等有机化合物。

(B、器件制造装置的整体结构)

下面,讲述旨在形成布线图案的器件制造装置。图2所示的器件制造装置1,是液晶显示装置的制造装置的一部分。器件制造装置1包含:液滴喷出装置100、清洁烘烤装置150和输送装置170。液滴喷出装置100是向基体10(图3)喷出导电性材料的液滴,在基体10上设置导电性材料层的装置。而清洁烘烤装置150侧是使液滴喷出装置100设置的导电性材料层活性化,形成导电层的装置。

输送装置170,具有叉部、使叉部上下移动的驱动部和自行部。而且,输送装置170按照液滴喷出装置100和清洁烘烤装置150的顺序输送基体10,使基体10接受各装置的处理。下面,详细讲述液滴喷出装置100的结构和功能。

如图3所示,液滴喷出装置100是所谓的喷射装置。具体地说,液滴喷出装置100具备:保持导电性材料8A的液罐101,管子110,压紧台GS,喷头部103,载物台106,第1位置控制装置104,第2位置控制装置108,控制装置112,支承部104a和加热器140。

喷头部103保持着喷头114(图4)。喷头114按照来自控制装置112的驱动信号,喷出导电性材料8A的液滴。此外,喷头部103中的喷头114,通过管子110与液罐101连接,因此,由液罐101向喷头114供给导电性材料8A。

载物台106提供固定基体10的平面。载物台106的这个平面,与X轴方向和Y轴方向平行。进而,载物台106还具有使用吸引力固定基体10的位置的功能

第1位置控制装置104,在支承部104a的作用下,被固定在距压紧台GS所定的高度的位置。该第1位置控制装置104,具有按照来自控制装置112的信号,使喷头部103沿着X轴方向和与X轴方向正交的Z轴方向移动的功能。进而,第1位置控制装置104,还具有使喷头部103在与Z轴平行的轴的周围旋转的功能。在这里,在本实施方式中,Z轴方向是与垂直方向(即重力加速度的方向)平行的方向。

第2位置控制装置108,按照来自控制装置112的信号,使载物台106在压紧台GS上向Y轴方向移动。在这里,Y轴方向是与X轴方向及Z轴方向两者正交的方向。

具有上述功能的第1位置控制装置104的结构和第2位置控制装置108的结构,可以使用众所周知的利用直线电机和伺服电机的XY机器人得到实现。因此,在这里对它们的详细结构不再赘述。此外,在本说明书中,还将第1位置控制装置104及第2位置控制装置108,表记为“机器人”或“扫描部”。

另外,本实施方式中的X轴方向、Y轴方向及Z轴方向,与喷头部103及载物台106中的某一个对另一个相对移动的方向一致。它们之中,X轴方向又称作“扫描方向”。另外,Y轴方向又称作“非扫描方向”。而且,规定X轴方向、Y轴方向及Z轴方向的XYZ坐标系的假想原点,被液滴喷出装置100的基准部位固定。进而,在本说明书中,X坐标、Y坐标及Z坐标,是这种XYZ坐标系中的坐标。此外,上述的假想原点,不仅是基准部位,既可以被载物台106固定,也可以被喷头部103固定。

如上所述,在第1位置控制装置104的作用下,喷头部103向X轴方向移动。然后,在第2位置控制装置108的作用下,基体10和载物台106一起向Y轴方向移动。其结果,喷头114与基体10的相对位置发生变化。更具体地说,通过这些动作,喷头部103、喷头114或喷嘴118(图4),对基体10而言,一边与Z轴方向保持所定的距离,一边与X轴方向和Y轴方向做相对性的移动、即相对性的扫描。所谓“相对移动”或“相对扫描”,是指使喷出导电性材料8A的一侧和被来自那儿的液滴射中的一侧(被喷出部)中的至少一方,对他方的相对移动。

控制装置112,采用从外部信息处理装置接收喷出数据的结构。控制装置112在将接收的喷出数据存入内部的存储装置202(图5)的同时,还按照存入的喷出数据,控制第1位置控制装置104、第2位置控制装置108和喷头114。在这里,所谓“喷出数据”,是表示应该喷出导电性材料8A的液滴的相对位置的数据。在本实施方式中,喷出数据具有比特变换数据的数据形式。

采用上述结构后,液滴喷出装置100按照喷出数据,在使喷头114的喷嘴118(图4)对基体10相对移动的同时,还朝着设定的喷射位置从喷嘴118喷出导电性材料8A。此外,有时还将液滴喷出装置100造成的喷头114的相对移动和来自喷嘴118的导电性材料8A的液滴D的喷出,统称为“涂敷扫描”或“喷出扫描”。

此外,在本说明书中,还将被导电性材料8A的液滴射中的部位,称作“被喷出部”。另外,还将被射中的液滴散开的部位称作“被涂敷部”。“被喷出部”及“被涂敷部”中的哪一个,也都是在基底的物体的表面进行过表面改质处理,从而成为具有导电性材料8A所需要的接触角的部分。但是,即使不进行表面改质处理,基底的物体的表面具有导电性材料8A所需要的斥液性或亲液性(即在基底的物体的表面上具有射中的导电性材料8A所需要的接触角)时,基底的物体的表面本身也可以是“被喷出部”及“被涂敷部”。此外,在本说明书中,还将“被喷出部”表记为“靶子”或“受容部”。

现在,再返回图3,加热器140,是旨在将基体10灯泡退火的红外线灯泡。加热器140的电源投入及断开也受控制装置112的控制。

(C、喷头)

下面,详细讲述喷头114。如图4(a)所示,喷头114是具有多个喷嘴118的喷墨头。而且,喷头114在喷头部103中被托架103A固定。如图4(b)所示,喷头114具有振动板126和规定喷嘴118的开口的喷嘴板128。而且,在振动板126和喷嘴板128之间,还有积液部129。在该积液部129中,始终充填着导电性材料8A,它是通过孔131做媒介,由未图示的外部液罐供给的。

进而,在振动板126和喷嘴板128之间,还有多个隔壁。由振动板126、喷嘴板128和一对隔壁围住的部位,是内腔120。内腔120与喷嘴118一一对应地设置,所以内腔120的数量和喷嘴118的数量相同。在内腔120中,通过位于一对隔壁之间的供给口130做媒介,由积液部129供给导电性材料8A。此外,在本实施方式中,喷嘴118的直径约27μm。

在振动板126上,与各自的内腔120对应,具有各自的振子124。各振子124,都包含着压电元件和挟压电元件的一对电极。控制装置112向这对电极之间供给驱动电压后,就从对应的喷嘴118喷出导电性材料8A的液滴D。在这里,喷嘴118喷出的材料的体积,可以在0p1以上42p1(微微公升)以下的范围内变化。而改变液滴D的体积,可以通过改变驱动电压的波形(所谓“可变圆点工艺”)来实现。此外,调整喷嘴118的形状,可以使喷嘴118朝着Z轴方向喷出导电性材料8A的液滴D。

在本说明书中,还将包含1个喷嘴118、与喷嘴118对应的内腔120、与内腔120对应的振子124的部分,表记为“喷出部127”。采用该表记后,一个喷头114就具有和喷嘴118数量相同的喷出部127。喷出部127也可以取代压电元件,使用电气热变换元件。就是说,喷出部127也可以采用使用电气热变换元件产生的材料的热膨胀喷出材料的结构。但是,使用压电元件进行的喷出,由于不将喷出的液态材料加热,所以具有不会影响液态材料的成分的优点。

(C、控制装置)

下面,讲述控制装置112的结构。如图5所示,控制装置112具有输入缓冲存储器200、存储装置202、处理部204、扫描驱动部206和喷头驱动部208。输入缓冲存储器200和处理部204,被可以相互通信地连接。处理部204、存储装置202、扫描驱动部206和喷头驱动部208,利用未图示的总线,被可以相互通信地连接。

扫描驱动部206,和第1位置控制装置104及第2位置控制装置108被可以相互通信地连接。同样,头驱动部208,和喷头114被可以相互通信地连接。

输入缓冲存储器200,从位于液滴喷出装置100的外部的外部信息处理装置(未图示)接收旨在喷出导电性材料8A的液滴D的喷出数据。输入缓冲存储器200将喷出数据供给处理部204。处理部204将喷出数据存入存储装置202。在图5中,存储装置202是RAM。

处理部204根据存储装置202内的喷出数据,将表示喷嘴118与被喷出部的相对位置的数据发送给扫描驱动部206。扫描驱动部206将与该数据和喷出周期对应的平台驱动信号发送给第2位置控制装置108。其结果,喷头103与被喷出部的相对位置发生变化。另一方面,处理部204根据存储装置202存储的喷出数据,向喷头114发送喷出导电性材料8A所必需的喷出信号。于是,喷头114中对应的喷嘴118就喷出导电性材料8A的液滴D。

控制装置112是包含CPU、ROM、RAM和总线的计算机。因此,控制装置112的上述功能,可以通过计算机实施的软件实现。毫无疑问,控制装置112也可以由专用电路(硬件)实现。

(D、制造方法)

下面,讲述器件制造装置1进行的布线图案形成方法,本实施方式的布线图案形成方法,作为在液晶显示装置的元件侧基板10B(图13)上设置多个栅极布线34的工序来实现。因此,本实施方式的布线图案形成方法也是液晶显示装置的制造方法的一部分。

(D1、围堰层)

首先,如图6(a)所示,对具有光透过性的基板10A的整个表面进行表面改质处理。在本实施方式中,基板10A是玻璃基板。而且,上述表面改质处理是HMDS处理。在这里,所谓“HMDS处理”,是将六甲基二硅醚硅氧烷((CH3)3SiNHSi(CH3)3)作为蒸气状喷敷到物体的表面的方法。经过HMDS处理后,在基板10A上就形成HMDS层12。在HMDS层12上,以后还形成围堰图案18(图7(d))。这样,HMDS层12不仅能够与该围堰图案18贴紧,而且还与基板10A贴紧。因此,HMDS层12作为使围堰图案18和基板10A贴紧的贴紧层发挥作用。

接着,采用自旋涂层法将有机感光性材料涂敷到HMDS层12上。这时,为了获得后文讲述的围堰图案18的厚度(高度)而涂敷有机感光性材料。然后,用光照射涂敷的有机感光性材料,使其硬化,形成图6(b)所示的有机感光性材料层14。在本实施方式中,有机感光性材料层14的厚度约1μm。

在这里,本实施方式的有机感光性材料是。但也可以取代丙烯树脂,使用聚酰亚胺树脂、烯烃树脂、酚醛树脂、三聚氰胺树脂等中的某个高分子材料形成有机感光性材料层14。另外,还可以取代上述的自旋涂敷法,使用喷涂、滚涂、浸渍涂等中的某一个,向HMDS层12上涂敷有机感光性材料。

接着,如图6(c)所示,在有机感光性材料层14上涂敷负片型的光致抗蚀剂,形成光致抗蚀剂层16。然后,如图6(d)所示,通过用遮光掩模MK覆盖与布线图案的二维形状对应的部位的光致掩模M1,将光致抗蚀剂层16曝光。然后,如图7(a)所示,将曝光后光致抗蚀剂层16的显影。然后,如图7(b)及(c)所示,腐蚀有机感光性材料层14,然后剥离腐蚀后剩余的光致抗蚀剂层16。这样,就由有机感光性材料层14获得围堰图案18。

围堰图案18对布线图案的二维形状构成边缘。然后,围堰图案18在以后的喷出工序中,作为隔离部件发挥作用。此外,构成围堰图案18的有机感光材料是丙烯树脂,所以围堰图案18具有透光性。在这里,取代采用光刻蚀术的布线法,还可以采用印刷法(所谓完全的工艺)形成围堰图案18。只要围堰图案18能够对布线图案的二维形状构成边缘,用哪种方法形成都行。

这里,所谓“布线图案的二维形状”,是与布线图案的底面(即与基板10A相接的部分)的形状大致相同。

此外,还可以将具有无机骨架(硅氧烷结合)的主链和有机基的材料,作为围堰图案18的材料。另外,还可以形成由下层是无机物、上层是有机物构成的2层以上的围堰图案18(凸部)。进而,也可以不剥离光致抗蚀剂层16,让它留在围堰图案18上。

围堰图案18,具有使在基板10A上设置的HMDS层12露出的多个开口部AP。而且,这些多个开口部AP的各自的形状,与多个栅极布线34的各自的二维形状基本一致。就是说,在本实施方式中,围堰图案18都具有完全围住后来形成的多个栅极布线34的每一个的周围的形状。

毫无疑问,围堰图案18也可以由互相分离的多个围堰部18B(图8)构成。例如,可以在只离开所定的距离、互相大致平行的一对围堰部18B之间,给1个栅极布线34的二维形状构成边缘。这时,在与栅极布线34的两端对应的部位,没有围堰部18B也行。就是说,围堰图案18不需要完全围住栅极布线34的二维形状的周围。

此外,开口部AP的上部的宽度,最好比开口部AP的底部(基板10A的一侧)宽。因为这样一来,导电性材料8A的液滴D更容易散开。

HMDS层12上形成围堰图案18后,对基板10A进行氢氟酸处理。氢氟酸处理,是例如用2.5%的氢氟酸水溶液对HMDS层12进行腐蚀的处理。在这里,围堰图案18作为掩模发挥作用,如图7(d)所示,比开口部AP的底部的HMDS层12被除去,露出基板10A。在本实施方式中,在开口部AP的底部露出的基板10A的表面,成为“图案形成区域24”。

这样,在围堰图案18的作用下,在基板10A上形成多个各自的二维形状被边缘围住的图案形成区域24。这些图案形成区域24的每一个,经过后文讲述的喷出工序后,就被设置成为导电层8(图1的栅极布线34)。此外,在本实施方式中,设置多个图案形成区域24后的基板10A,与基体10(图3)对应。

多个图案形成区域24的形状都相同。而且,在每个图案形成区域24中,还反复出现相同形状的部分(也称作“段”)。因此,下面着眼于一个的图案形成区域24一部分,讲述布线图案形成方法。

图8所示的图案形成区域24,包括:具有宽度w1的第1区域24A,在与第1区域24A相接的同时还具有宽度w1以下的宽度w2的第2区域24B、24C、24D。在这里,第1区域24A,是图案形成区域24中向第1方向延伸的部分。而且,图案形成区域24中的第1区域24A,是通过后道工序设置较宽部34A的部分。另一方面,图案形成区域24中的第2区域24B、24C、24D,是通过后道工序设置较窄部34B、34C、34D的部分。第1区域24A的宽度w1,和较宽部34A基本相同(即约20μm)。另一方面,第2区域24B、24C、24D的宽度w2,和较窄部34B、34C、34D基本相同(即约10μm)。

(D2、亲液化处理工序)

下面,进行赋予图案形成区域24亲液性的亲液化处理工序。作为亲液化处理工序,可以选择照射紫外线的紫外线(UV)照射处理,以及在大气工作介质中将氧作为处理气体的O2等离子体处理等。在这里实施O2等离子体处理。

O2等离子体处理,是由未图示的等离子体放电电极对基板10A(基体10)照射等离子体状态的氧的处理。O2等离子体处理的条件的一个示例是:等离子体功率50~1000W、氧气流量50~100mL/min,对于等离子体放电电极而言的基体10的相对移动速度0.5~10mm/sec、基体温度70~90℃。

在这里,最好对图案形成区域24进行亲液化处理工序(在这里为O2等离子体处理),以便使图案形成区域24上的液态的导电性材料8A的接触角成为20度以下。毫无疑问,象本实施方式这样,由于基板10A是玻璃基板时,其表面对液态的导电性材料8A已经具有某种程度的亲液性,所以有时也可以不进行亲液化处理工序。尽管如此,因为如果实施O2等离子体处理及紫外线照射处理后,可以将图案形成区域24上有可能剩余的光致抗蚀剂及HMDS层的残渣完全除去,所以最好进行这些亲液化处理。此外,亲液化处理工序还可以是与O2等离子体处理和紫外线照射处理组合的工序。

此外,由于进行O2等离子体处理或紫外线照射处理后,可以将图案形成区域24上的HMDS层12完全除去,所以有时也可以不进行采用上述氢氟酸处理除去HMDS层12的工序。尽管如此,由于如果进行上述氢氟酸处理和亲液化处理工序后,能够切实除去图案形成区域24上的HMDS层12的残渣,所以最好进行氢氟酸处理和亲液化处理工序。

(D3、斥液化处理工序)

下面,对围堰图案18进行斥液化处理,赋予其表面斥液性。作为斥液化处理,可以采用将四氟化碳(四氟合甲烷)作为处理气体的等离子体处理法(CF4等离子体处理法)。CF4等离子体处理法的条件的一个示例是:等离子体功率50~1000W、四氟化碳气体流量50~100mL/min,对于等离子体放电电极而言的基体10的输送速度0.5~1020mm/sec、基体温度70~90℃。此外,作为处理气体,可以取代四氟合甲烷,使用其它氟代烃气体或SF6及SF5CF3等气体。

经过这种斥液化处理工序后,由于向构成围堰图案18的树脂中导入氟基,所以赋予围堰图案18的表面很高的斥液性。此外,作为上述的斥液化处理工序的O2等离子体处理,可以在形成围堰图案18之前进行。但丙烯树脂及聚酰亚胺树脂等,由于进行采用O2等离子体的前处理后,具有更容易被氟化(斥液化)的性质,所以最好在形成围堰图案18之后进行O2等离子体处理。

即使接受对围堰图案18进行的斥液化处理工序,图案形成区域24的表面,实质上也能够维持先前给予的亲液性。特别是由于本实施方式的基板10A是玻璃基板,所以即使接受斥液化处理工序,其表面(图案形成区域24)也不会导入氟基。因此,不会损害图案形成区域24的亲液性即散开性。

但是,在本实施方式中,在对围堰图案18进行斥液化处理工序后,对开口部AP的底部(图案形成区域24)再度进行氢氟酸处理。这样,在开口部AP的底部就切实露出基板10A的表面(玻璃),其结果,能够更切实地保护开口部AP的底部的亲液性。

经过上述的亲液化处理工序及斥液化处理工序后,围堰图案18的表面的斥液性就比图案形成区域24的表面的斥液性增高。在本实施方式中,图案形成区域24反而呈亲液性。此外,如上所述,由于本实施方式的基板10A由玻璃构成,所以即使进行CF4等离子体处理,氟基也不会导入图案形成区域24。因此,即使不进行上述的O2等离子体处理(亲液化处理工序),只进行CF4等离子体处理(斥液化处理工序),围堰图案18的表面的斥液性也比图案形成区域24的表面的斥液性增高。但是,如上所述,由于具有能够完全除去图案形成区域24上的残渣的优点和使围堰图案18不容易被氟化的优点,所以在本实施方式中不省略O2等离子体处理。

此外,表示物体表面的斥液性的指标之一,是液态材料在物体表面上表现出来的接触角。液态材料在物体表面上表现出来的接触角越小,物体表面对液态材料的亲液性就越大。在本实施方式中,导电性材料8A在图案形成区域24上表现出来的接触角在20度以下。

(D4、喷出工序)

对图案形成区域24进行表面改质处理(亲液化处理工序)后,设置覆盖图案形成区域24的导电性材料层8B。详细过程如下。

首先,在液滴喷出装置100的载物台106上,将设置多个图案形成区域24的基体10定位。其结果,多个图案形成区域24的各自的表面,就与X轴方向和Y轴方向平行。进而,在本实施方式中,使第1方向(即第1区域24A延伸的方向)与X轴方向一致地将基板10A在载物台106上定位。

然后,液滴喷出装置100按照与布线图案对应的喷出数据,向第1区域24A喷出多个液滴D。这样,获得覆盖图案形成区域24的导电性材料层8B。具体地说,液滴喷出装置100使喷嘴118对基板10A的相对位置二维性(X轴方向和Y轴方向)地变化。然后,如图9(a)所示,每逢喷嘴118达到与第1区域24A对应的位置时,就从喷嘴118喷出导电性材料8A的液滴D。其结果,如图9(b)所示,喷出导电性材料8A的液滴D射中第1区域24A后散开。然后,如图9(c)所示,射中第1区域24A的多个液滴D散开后,形成不仅覆盖第1区域24A而且还覆盖第2区域24B、24C、24D的导电性材料层8B。

在这里,在喷出数据中,规定着液滴D的体积和数量(圆点),以便能使在后文讲述的活体化工序后获得的导电层8(图9(d))的厚度约为1μm。此外,图9(a)~(d)所示的剖面,与图8的B’-B剖面对应。

进而,在本实施方式中,即使喷嘴118达到与第2区域24B、24C、24D对应的位置,液滴喷出装置100也丝毫不喷出导电性材料8A的液滴D。因此,在第2区域24B、24C、24D上,丝毫没有来自喷嘴118的液滴D。

另一方面,液滴喷出装置100喷出液滴D,使直径φ1的液滴D射到面对第1区域24A和第2区域24B(24C、24D)的交界线BR的位置上。所谓“面对交界线BR的位置”,与下述1)、2)及3)中的某1个对应。

1)对交界线BR而言的法线V(图10)上的位置。在这里,法线V大致通过交界线BR的中央。这时,向法线V上的位置喷出的液滴D,最好是向第1区域24A喷出的液滴中的最初的液滴。

2)是法线V上的位置,在到交界线BR的距离为液滴D的直径φ1的1/2倍以上1倍以下的位置。第1实施方式相当于这种情况。

3)到上述的法线V和将第1区域24A分割的线段L(图10)相交的位置PX的距离,为直径φ1的0倍以上1倍以下的位置。在这里,线段L向着与第1宽度w1的方向正交的方向延伸。就是说,线段L与第1区域24A的长度方向平行。

如果液滴喷出装置100喷出液滴D,使液滴D的中心射到上述1)的位置,那么射入第1区域24A的液滴D就容易接近第2区域24B、24C、24D的入口EN。特别是如果液滴喷出装置100喷出液滴D,使液滴D的中心射到上述2)的位置,那么几乎与液滴D射入第1区域24A的时刻同时,液滴D就接近第2区域24B、24C、24D的入口EN。然后,如果液滴喷出装置100喷出液滴D,使液滴D的中心射到上述3)的位置,那么即使液滴喷出装置100喷出液滴D,也由于射中的液滴D的散开,所以液滴D就能够接近第2区域24B、24C、24D的入口EN。

此外,液滴D的直径φ1,在第1区域24A的宽度w1以下的同时,还在第2区域24B、24C、24D的宽度w2以上。

这样喷出液滴D后,如图9(c)所示,赋予第1区域24A的液态导电性材料8A,通过自我流动(毛细管现象),越过第1区域24A和第2区域24B(或24C、24D)的交界线BR,流入第2区域24B(或24C、24D)。其结果,在第2区域24B(或24C、24D)上也形成导电性材料层8B。在第2区域24B(或24C、24D)的长度较长,单靠1个液滴D的体积不能形成覆盖第2区域24B(或24C、24D)的整体的导电性材料层8B时,也可以从喷嘴118喷出多个液滴D,将它们射到面对交界线RB的大致相同的位置。这时,在向相同的位置喷出多个液滴D之际使用的喷嘴118,既可以是同1个喷嘴118,也可以是多个不同的喷嘴118。

下面,着眼于1个第1区域24A和与该第1区域24A相接的3个第2区域24B、24C、24D,更详细地讲述本实施方式的喷出方法。

如图10所示,第1区域24A的长度方向X轴方向一致。而且,第1区域24A介有各自的交界线BR与3个第2区域24B、24C、24D相接。在这里,第2区域24C、24D位于向X轴方向延伸的第1区域24A的两端。另外,第2区域24B从第1区域24A的中途向Y轴方向突出。此外,在该第2区域24B中,以后设置较窄部34B(图1)、即栅电极44G。

如图10及图12所示,在喷出数据中,对一个第1区域24A,分配10个射中位置CP(在图中为CP1~CP10)。在图10及图12中,表示这10个射中位置的白圈,与第1区域24A重叠描出。然后,液滴喷出装置100,根据喷出数据,按照CP1~CP10的顺序,向这10个射中位置CP喷出液滴D。在这里,在符号“CP”之后的数字,表示在1个第1区域24A中喷出的液滴D的顺序号。此外,在图10及图12中,这些射中位置CP,从X轴方向的负方向到正方向(在图纸中是从左到右),按照CP1、CP6、CP2、CP7、CP3、CP8、CP4、CP9、CP5、CP10的顺序排列。

另外,向射中位置CP1、CP2、CP10喷出的液滴D的直径是φ1。φ1在和第1区域24A的宽度w1大致相同的同时,还比第2区域的宽度w2大。另一方面,向射中位置CP3、CP4、CP5、CP6、CP7、CP8、CP9喷出的液滴D的直径,是比φ1小的φ2。但是直径φ2,比第2区域的宽度w2大。在这里,除非特别指出,所谓“液滴D的直径”,是指液滴D在用X轴方向及Y轴方向规定的假想平面上的投影象的直径。此外,液滴D的直径φ1、φ2;取决于喷出的导电性材料8A的体积。

在开始第1扫描期间之前,液滴喷出装置100使喷头部103向X轴方向相对移动,使1个喷嘴118的X坐标与射中位置CP1的X坐标一致。然后,开始第1扫描期间后,液滴喷出装置100使喷嘴118对基板10A而言的相对位置向Y轴方向的正方向变化。于是,在第1扫描期间内,喷嘴118到达与射中位置CP1对应的位置后,液滴喷出装置100就从喷嘴118喷出导电性材料8A的液滴D。这样,导电性材料8A的液滴D就射到(冲到)射中位置CP1上,再从射中位置CP1向其周围散开。其结果,射中位置CP1及其周围就被涂敷或赋予导电性材料8A。

在本实施方式中,所谓“扫描期间”,如图11所示,是指喷头部103的一个边进行一次沿着Y轴方向从扫描范围134的一端E1(或另一端E2)到另一端E2(或一端E1)为止的相对移动的期间。在这里,所谓“扫描范围134”,是指到基体10中的多个图案形成区域24的每一个都被涂敷或赋予导电性材料8A为止,喷头部103的一个边相对移动的范围。但是,有时术语“扫描范围”,既可以指1个喷嘴118相对移动的范围,又可以指1个喷头114相对移动的范围。另外,所谓“喷头部103、喷头114或喷嘴118相对移动”,是指它们与图象形成区域24的相对位置的变化。因此,即使喷头部103、喷头114或喷嘴118绝对静止,只有基体10在载物台106的作用下移动时,也表述为“喷头部103、喷头114或喷嘴118相对移动”。

第1扫描期间结束后,液滴喷出装置100使喷头部103向X轴方向相对移动,使1个喷嘴118的X坐标与射中位置CP2的X坐标一致。然后,开始第2扫描期间后,液滴喷出装置100使喷嘴118对基板10A而言的相对位置向Y轴方向的负方向变化。于是,在第2扫描期间内,喷嘴118到达与射中位置CP2对应的位置后,液滴喷出装置100就从喷嘴118喷出导电性材料8A的液滴D。其结果,导电性材料8A的液滴D就射到(冲到)射中位置CP2上,再从射中位置CP2向其周围散开。其结果,射中位置CP2及其周围就被涂敷或赋予导电性材料8A。

如图10所示,射中位置CP1面对与第2区域24C对应的交界线BR。因此,液滴D射到射中位置CP1后,立即与第2区域24C的入口EN和对入口EN构成边缘的围堰图案18的2个侧面相接。同样,射中位置CP2面对与第2区域24B对应的交界线BR。因此,液滴D射到射中位置CP2后,立即与第2区域24B的入口EN和对入口EN构成边缘的围堰图案18的2个侧面相接。其结果,液滴D的体积的大部分,就会在第1区域24A上散开之前流入第2区域24B、24C。因为第2区域24B、24C各自的宽度w2或各自的入口EN的宽度,比第1区域24A的宽度w1狭窄。

这样,即使不向第2区域24B、24C喷出液滴D,也能将导电性材料8A从第1区域24A引入第2区域24B、24C。其结果,能够形成覆盖第2区域24B、24C的导电性材料层8B。特别是因为不需要向第2区域24B(形成栅电极44G的部位)喷出液滴D,所以没有越过第2区域24B的范围附着导电性材料8A的可能性。就是说,不会产生导电性材料8A的残渣。因此,可以获得具有正确反映第2区域24B的二维形状的导电性材料层8B。其结果,最终获得的栅极宽·栅极长,就不容易包含起因于喷出工序的误差。

和第1扫描期间及第2扫描期间一样,从第3扫描期间到第5扫描期间的每一个中,液滴喷出装置100向图10所示的射中位置CP3、CP4、CP5的每一个,分别喷出液滴D。

(D5、中间干燥工序)

接着,使用加热器140,将射到射中位置CP1~CP5的导电性材料8A的多个液滴D干燥,除去导电性材料8A中的分散剂。经过该中间干燥工序后,可以最终确保导电层8的厚度。本实施方式中的加热器140,是红外线灯泡。但是,在中间干燥工序中,取代使用的灯泡退火,也可以是将氙灯泡、YAG激光器、氩激光器、二氧化碳激光器、XeF、XeCl、XeBr、KrF、KrCl、ArF、ArCl等受激准分子激光器做为光源使用的灯泡退火。这些光源,通常使用的是输出10W以上5000W以下的范围的产品,但在本实施方式中,100W以上1000W以下的范围就足够。进而,在中间干燥工序中,取代灯泡退火,还可以包含加热基体10的通常的热板及电炉等。

使射到射中位置CP1~CP5的5个液滴D干燥后,从第6扫描期间到第10扫描期间的每一个中,液滴喷出装置100向图12所示的射中位置CP6、CP7、CP8、CP9、CP10的每一个,从1个或多个喷嘴118分别喷出液滴D。

如图12所示,射中位置CP10位于面对第1区域24A与第2区域24C的交界线BR的位置。因此,将液滴D射到射中位置CP10后,和第2区域24B、24C一样,第2区域24D也能够从第1区域24A导入能液态的导电性材料8A。其结果,即使不要向第2区域24D喷出液滴D,也能够形成覆盖第2区域24D的导电性材料层8B。

这样,使导电性材料8A的10个液滴D射中第1区域24A后,能够形成不仅覆盖第1区域24A,而且还覆盖与第1区域24A相接的3个第2区域24B、24C、24D的导电性材料层8B。

(D6、活性化工序)

在对基体10设置的图象形成区域24全部设置导电性材料层8B后,使导电性材料层8B活性化就可获得导电层8。具体地说,将导电性材料层8B烧固(加热)后,使导电性材料层8B包含的银粒子烧结或融着。因此,输送装置170将基板10A从液滴喷出装置100拿起来,输送到清洁烘烤装置150中。于是,清洁烘烤装置150将基板10A烧固(加热)。

本实施方式的活性化工序,是在大气中进行的加热工序。根据需要,也可以在氮气、氩气、氦气等惰性气体介质中或氢等还原气体介质中进行加热工序,加热工序的处理温度,应当考虑分散剂的沸点(蒸汽压)、保护气体的种类及压力、导电性材料层8B中的银粒子的分散性及氧化性等热特性、覆盖银粒子的涂敷的有无及涂敷量、基板10A的耐热温度等后适当决定。

本实施方式的活性化工序,使用清洁烘烤装置150,在大气中用280~300℃、300分钟的时间,将导电性材料层8B烧固(加热)。在这里,为了除去导电性材料层8B中的有机成分,最好在约200℃中烧固(加热)导电性材料层8B。但是,取代由玻璃构成的基板10A,使用塑料等基板时,最好在室温以上250℃以下烧固(加热)。

活性化工序,也可以取代上述的加热工序,采用紫外线照射的工序。进而,活性化工序还可以是将上述的加热工序和照射紫外线的工序组合起来的工序。

经过以上的工序,能够确保导电性材料层8B中的银粒子之间的电气性的接触。而且其结果还能由导电性材料层8B获得覆盖第1区域24A和第2区域24B、24C、24D的导电层8(图9(d))。就是说,能够形成一个较宽部34A和1个狭窄部34B、2个狭窄部34C、34D。如上所述,狭窄部34B是栅电极44G。此外,导电层8的厚度大致是1μm。因此,导电层8的表面和围堰图案18的表面,基本上成为同一水平的平面。

在本实施方式中,在形成导电层8后,还残留着围堰图案18。但也可以在活性化工序后除去围堰图案18。为了除去围堰图案18,可以对基体10实施打磨处理,或者使围堰图案18在溶剂中溶解,或者物理性地除去围堰图案18。

打磨处理的一个示例,是等粒子体打磨。所谓“等粒子体打磨”,是使氧等粒子体(等粒子体化的氧气)等气体与围堰图案18反应,使围堰层气化后剥离·除去的处理。具体地说,由于围堰图案18是由碳、氧、氢构成的,所以围堰图案18和氧等粒子体发生化学反应后,CO2、H2O及O2都以气体状态生成。就是说,能将围堰图案18气化后从基体上剥离。

打磨处理的另一个示例,是臭氧打磨。臭氧打磨的基本原理是:首先分解O3(臭氧),得到反应性气体O+(氧原子团)。然后,使该O+和围堰图案18发生化学反应.经过该化学反应后,CO2、H2O及O2都以气体状态生成。就是说,能将围堰图案18气化后从基体上剥离。

(D7、TFT元件的制造)

在形成栅极布线34的较宽部34A和栅极布线34的狭窄部34B、34C、34D后,就形成TFT(Thin Film Transitor)元件。下面,着眼于1个象素区域,讲述TFT元件的制造工序。

首先,采用CVD法和布图,如图13(a)所示,形成覆盖栅极布线34和围堰图案18的栅极绝缘膜42、与栅电极44G对应设置的半导体层35、在半导体层35上以所定的间隔互相离开的2个接合层37S、37D。栅极绝缘膜42的厚度约200nm。半导体层35由非晶形硅(a-Si)构成,半导体层35的厚度在200nm~300nm的范围内。在这里,在半导体层35中,通过栅极绝缘膜42做媒介与栅电极44G重合的部分,成为沟道区。另一方面,2个接合层37S、37D由n+型非晶形硅构成,2个接合层37S、37D的各自的厚度约50nm。这2个接合层375、37D,分别与后来形成的源电极44S及漏电极44D连接。

形成2个接合层37S、37D后,如图13(b)所示,用自旋涂敷法涂敷覆盖2个接合层37S、37D、半导体层35、栅极绝缘膜42的聚酰亚胺树脂的前驱体,将其光硬化后,形成厚度约3μm(3000nm)的层间绝缘层45。在这里,涂敷的聚酰亚胺树脂的前驱体的量,设定为层间绝缘层45吸收由基底的半导体层35和2个接合层37S、37D产生的阶差。因此,层间绝缘层45的表面平坦。

然后,如图13(c)所示,在层间绝缘层45上布图,以便使设置源电极线44SL的部位、设置源电极44S的部位和设置漏电极44D的部位露出。其结果,层间绝缘层45就给源电极线44SL的形状、源电极44S的形状和漏电极44D的形状构成边缘。此外,还将如此布图的层间绝缘层45,表记为“围堰图案46”。

然后,使用液滴喷出装置100在被围堰图案46边缘围住的各个部位设置导电性材料层。再使导电性材料层活性化后,就如图13(d)所示,获得源电极线44SL、源电极44S和漏电极44D。在这里,源电极44S的一端位于接合层37S上,另一端与源电极线44SL相接。另外,漏电极44D位于接合层37D上。

在本实施方式中,包含栅电极44G、半导体层35、位于栅电极44G和半导体层35之间的栅极绝缘膜42、接合层37S、通过接合层37S做媒介与半导体层35连接的源电极44S、接合层37D、通过接合层37D做媒介与半导体层35连接的漏电极44D的部分,是TFT元件。

接着,用光刻蚀术形成覆盖源电极线44SL·源电极44S的第2绝缘层45A和覆盖漏电极44D的第2绝缘层45B。这时,要吸收基底的阶差地形成第2绝缘层45A、45B。这样,第2绝缘层45A、45B和围堰图案46,就提供相同水平的平面。在这里,在形成第2绝缘层45B之际,还同时形成贯通第2绝缘层45B到达漏电极44D的接触孔45C。此外,接触孔45C具有漏电极44D的一侧的开口的直径小于另一头的开口的直径的形状。就是说,接触孔45C呈锥形。

形成第2绝缘层45A、45B后,使用溅射法及众所周知的布图技术,在第2绝缘层45A、45B和围堰图案46上形成ITO膜后布图。于是,获得覆盖第2绝缘层45A、45B和围堰图案46的象素电极36。这时,还同时通过接触孔45C做媒介,将象素电极36和漏电极44D电连接。

然后,覆盖象素电极36、围堰图案46、第2绝缘层45A、45B地涂敷聚酰亚胺树脂后硬化,形成聚酰亚胺树脂层。然后向所定的方向摩擦得到的聚酰亚胺树脂的表面,获得定向膜41P。经过以上工序后,就获得图13(e)所示的元件侧基板10B。

然后,通过未图示的底座做媒介,将元件侧基板10B和未图示的相对基板贴合在一起。然后,将液晶材料导入被底座确保的元件侧基板10B和相对基板之间后密闭,就获得液晶显示装置。

(第2实施方式)

本实施方式除了向第1区域24A喷出导电性材料8A的液滴D的方法与第1实施方式不同外,都与第1实施方式基本相同。因此,对与第1实施方式的构成要素相同的构成要素,赋予相同的参照符号。另外,为了简洁,省略与第1实施方式的讲述重复的讲述。

如图14及图15所示,在本实施方式的喷出数据中,对于1个第1区域24A,分配9个射中位置CP(在图中为CP1~CP9)。在图14及图15中,表示这9个射中位置的白圈,与第1区域24A重叠描出。然后,液滴喷出装置100,根据喷出数据,按照CP1~CP9的顺序,向这9个射中位置CP喷出液滴D。在这里,在符号“CP”之后的数字,表示在1个第1区域24A中喷出的液滴D的顺序号。此外,在图14及图15中,这些射中位置CP,从X轴方向的负方向到正方向(在图纸中是从左到右),按照CP2、CP4、CP1、CP7、CP5、CP8、CP6、CP9、CP3的顺序排列。

如图14所示,射中位置CP1不面对与第2区域24B的交界线BR。可是,这9个射中位置CP中的射中位置CP1,离第2区域24B的交界线BR最近。另一方面,射中位置CP2面对与第2区域24C的交界线BR。而且,这9个射中位置CP中的射中位置CP2,离第2区域24C的交界线BR最近。另外,射中位置CP3面对与第2区域24D的交界线BR。而且,这9个射中位置CP中的射中位置CP3,离第2区域24D的交界线BR最近。此外,射中位置CP“面对”交界线BR时的射中位置CP和交界线BR的位置关系,已在第1实施方式中讲述,为了避免重复,在此不再讲述。

采用本实施方式的喷出工序后,在液滴射到离交界线BR最近的射中位置CP时,从液滴射到该射中位置CP的时刻(作为时刻TA)起,到射中的该液滴D通过自我流动(毛细管现象)在第2区域24B中散到遍及w2的时刻(作为时刻TB)为止,该液滴D不与第1区域24A中的其它液滴D相接。就是说,在此期间,射到离交界线BR最近的液滴D,被从其它液滴D中孤立出来。此外,图14用实线表示液滴D在时刻TA时的范围,用虚线表示液滴D在时刻TB时的范围。

进而,在本实施方式中,即使从时刻TA起,到来自射中位置CP的液滴D覆盖第2区域24B的整个区域的时刻(作为时刻TC)为止的期间,该液滴D也不与第1区域24A中的其它液滴D相接。在这里,时刻TC是时刻TB以后的时刻。

进而,在本实施方式中,在向丝毫不面对交界线BR的射中位置CP中离某个交界线BR最近的射中位置CP喷出液滴D时,比向其它的射中位置CP的喷出优先进行该液滴的喷出。具体地说,最优先向射中位置CP1喷出液滴D。

本实施方式的喷出工序如下。首先,在开始第1扫描期间之前,液滴喷出装置100使喷头部103向X轴方向相对移动,使1个喷嘴118的X坐标与射中位置CP1的X坐标一致。然后,开始第1扫描期间后,液滴喷出装置100使喷嘴118对基板10A而言的相对位置向Y轴方向的正方向变化。于是,在第1扫描期间内,喷嘴118到达与射中位置CP1对应的位置后,液滴喷出装置100就从喷嘴118喷出导电性材料8A的液滴D。这样,导电性材料8A的液滴D就射到(冲到)射中位置CP1上,再从射中位置CP1向其周围散开。其结果,射中位置CP1及其周围就被涂敷或赋予导电性材料8A。

如图14所示,射中位置CP1在9个射中位置CP中,离与第2区域24B对应的交界线BR最近。因此,液滴D射到射中位置CP1后,从时刻TA起到时刻TB为止,该液滴D到达第2区域24B的入口EN和对第2区域24B的入口EN构成边缘的围堰图案18的2个侧面。于是,液滴D的体积的大部分,就会在第1区域24A上散开之前流入第2区域24B。因为第2区域24B的宽度w2或第2区域24B的入口EN的宽度,比第1区域24A的宽度w1狭窄。这样,即使不向第2区域24B喷出液滴D,也能由第1区域24A向第2区域24B导入导电性材料8A,其结果就能够形成覆盖第2区域24B的导电性材料层8B。

在这里,射中的液滴D,在到达第2区域24B的入口EN和对第2区域24B的入口EN构成边缘的围堰图案18的2个侧面之前就与赋予第1区域24A的其它的液滴D相接时,在表面张力的作用下,2个液滴D相互收缩。所以,这时导电性材料8A就有可能不流入第2区域24B。

可是,采用本实施方式的喷出方法后,从液滴D射到射中位置CP1的时刻TA起,到该液滴D在第2区域24B中遍及宽度w2地散开的时刻TB为止,该液滴D不与其它液滴D相接。因此,即使射中位置CP1面对交界线BR,液滴D也能流入第2区域24B内。

这样地喷出导电性材料8A的液滴D后,射到离交界线BR最近的1个液滴D的体积的大部分,就介有交界线BR,流入第2区域24B。然后,由流入第2区域24B的液滴D(导电性材料8A)形成覆盖第2区域24B的导电性材料层8B。

所以,采用本实施方式后,即使不向第2区域24B射入液滴D、也能够将由第1区域24A向第2区域24B导入导电性材料8A,其结果就能够形成覆盖第2区域24B的导电性材料层8B。特别是因为不需要向第2区域24B(形成栅电极44G的部位)喷出液滴D,所以没有越过第2区域24B的范围附着导电性材料8A的可能性。就是说,不会产生导电性材料8A的残渣。因此,可以获得具有正确反映第2区域24B的二维形状的导电性材料层8B。其结果,最终获得的栅电极的栅极宽·栅极长就不容易包含起因于喷出工序的误差。

向射中位置CP1喷出液滴D后,从第2扫描期间到第9扫描期间的每一个中,液滴喷出装置100向图14及图15所示的射中位置CP2~CP9的每一个,从喷嘴118喷出液滴D。

在对基体10设置的多个图象形成区域24全部设置导电性材料层8B后,使导电性材料层8B活性化。因此,输送装置170将基体10输送到清洁烘烤装置150中。于是,清洁烘烤装置150将基板10A烧固(加热)后,导电性材料层8B中的银粒子就烧结或融着,从而获得覆盖图案形成区域24的导电层8。在这里,覆盖图案形成区域24中的第1区域24A的导电层8,是较宽部34A;覆盖第2区域24B的导电层8,是较窄部34B(即栅电极44G);覆盖第2区域24C、24D的导电层8,是较窄部34C、34D。

(第3实施方式)

本实施方式除了取代围堰图案18给图案形成区域24(第1区域24A、第2区域24B、24C、24D)构成边缘,使用斥液图案58给图案形成区域64(第1区域64A、第2区域64B、64C、64D)构成边缘外,都与第1或第2实施方式基本相同。因此,对与第1或第2实施方式的构成要素相同的构成要素,赋予相同的参照符号。另外,为了简洁,省略与第1或第2实施方式的讲述重复的讲述。

首先,对基板10A的表面,进行斥液化处理。作为斥液化处理的方法之一,有在基板10A的表面上,形成由有机分子膜等构成的自我组织化膜的方法。

构成有机分子膜的分子,具备可与基板10A结合的官能团、对基板10A的表面的特性进行改质(控制表面能)的官能团、连接这些官能团的碳的直链或局部分岔的碳链。而且,该分子形成与基板结合的分子膜,例如单分子膜。

自我组织化膜是由彼此朝相同的方向定向的分子构成的膜。这种分子由可以与构成基板10A的表面等的基底的原子反应的结合性官能团和除此之外的直链分子构成。而且,该分子在直链分子的相互作用下,具有极高的定向性。此外,由于成为由彼此朝相同的方向定向的分子构成的膜,所以自我组织化膜的厚度极薄。而且,其厚度在分子级上是均匀的。进而,由于遍及自我组织化膜的表面,单分子位于相同的部位,所以自我组织化膜的表面特性(例如斥液性)也遍及整个表面是均匀的。

是能够构成成为自我组织化膜的有机分子膜的化合物,作为呈斥液性的化合物的一个例子,是氟代烷基硅烷(以下也称作“FAS”)。FAS与基底的基板10A结合后,分子就被定向,使氟代烷基位于自由表面,形成自我组织化膜(以下也称作“FAS”膜)。氟代烷基排列的FAS膜的表面,表面能减小,因此呈斥液性。这样,在基板10A的表面形成FAS膜后,基板10A的表面就被赋予斥液性,此外,FAS膜不仅赋予基板10A的表面斥液性,而且还与基板10A有很高的贴紧性,所以耐久性优异。

在FAS膜中,有十七氟-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、2-四氢辛基三氯硅烷、三氟丙基三甲氧基硅烷等氟代烷基硅烷等。在使用之际,最好单独使用一种化合物。但组合使用2种以上的化合物后,如果不影响本发明所期望的目的,就不加以限制。

更具体地说,FAS一般用结构式RnSiX(4-n)表示。式中:n表示1以上3以下的整数,X表示甲氧基、乙氧基、卤原子等的加水分解基。另外,R是氟代烷基,在具有((CF3)(CF3)X(CF3)Y)(式中,X表示0以上10以下的整数,Y表示0以上4以下的整数)的结构、多个R或X与Si结合时,R或X既可以彼此相同,也可以彼此相异。用X表示的加水分解基加水分解后,形成硅烷醇,与基板10A(玻璃、硅)等基底的氢氧基反应,以氢氧结合与基板10A结合。另一方面,R在表面具有(CF3)等的氟代基,因此改质成不湿润基底物体(在这里是基板10A)的表面(表面能底)的表面。

在基板10A上,由气相形成FAS膜的方法如下。将上述的原料化合物(即FAS)和基板10A装入同一个密闭容器内,在室温中放置2~3天。于是,在基板10A上,就形成由有机分子膜构成的自我组织化膜(即FAS膜)。另外,将整个密闭容器保持100℃时,3个小时左右就可以在基板10A上形成FAS膜。

另外,在基板10A上,由液相形成FAS膜的方法如下。首先,用紫外线照射基板10A的表面或利用溶剂洗涤,进行前处理。然后,将基板10A浸入含原料化合物(即FAS)的溶解中,洗涤、干燥后,就可以在基板10A上得到FAS膜。此外,也可以适当省略基板10A的表面的前处理。

这样,如图16(a)所示,在基板10A上设置斥液膜(FAS膜)56。然后,如图16(b)所示,介有用遮光掩模覆盖对布线图案的二维形状构成边缘的部分的光掩模M1,对FAS膜56进行曝光。于是,受到光照的部位的斥液膜56分解,所以形成如图16(c)所示的斥液图案58。同时,在斥液图案58的作用下,各自的二维形状被边缘围住的多个部分(基板10A的表面)露出。

在本实施方式中,斥液图案58具有完全包围后来形成的多个栅极布线34的每一个的周围的形状。毫无疑问,斥液图案58也可以由彼此分离的多个斥液部58B(图17)构成。例如,在一对只离开所定的距离的同时还大致互相平行的斥液部58B之间,可以不将1个栅极布线34的二维形状镶边。这时,在与栅极布线34的两端对应的部位,没有斥液部58B也行。就是说斥液部58B不必完全包围栅极布线34的二维形状的周围。

在本实施方式中,将各自的二维形状被斥液部58B构成边缘的多个部分的每一个,表记为“图案形成区域64”。

此外,表示物体表面的斥液性的指标之一,是液态材料在物体表面上表现出来的接触角。液态材料在物体表面上表现出来的接触角越大,物体表面对液态材料的斥液性就越大。在本实施方式中,导电性材料8A在斥液部58B上表现出来的接触角,比导电性材料8A在图案形成区域64上表现出来的接触角大30度以上。

如图17所示,多个图案形成区域64的每一个,包括具有宽度w1的第1区域64A和在与第1区域64A相接的同时还具有比宽度w1狭窄的宽度w2的第2区域64B、64C、64D。在这里,第1区域64A是图案形成区域64中向第1方向延伸的部分。而且,图案形成区域64中的第1区域64A,是通过后道工序设置较宽部34A(图1)的部分。另一方面,图案形成区域64中的第2区域64B、64C、64D,是通过后道工序分别形成较窄部34B、34C、34D(图1)的部分。第1区域64A的宽度w1,和较宽部34A大致相同(即约20μm)。另一方面,第2区域64B、64C、64D的宽度w2和较窄部34B、34C、34D大致相同(即约10μm)。

这样,多个图案形成区域64的每一个的二维形状,和第1或第2实施方式的图案形成区域23的二维形状一样。此外,设置图案形成区域64后的基板10A,与基体10(图3)对应。

由于图案形成区域64中没有形成斥液膜56,所以图案形成区域64的斥液性,比斥液图案58的斥液性低。在本实施方式中,图案形成区域64对导电性材料8A的液滴D反而呈亲液性。因为图案形成区域64是基板10A的表面,而且如第1实施方式在中讲述的那样,基板10A是玻璃基板。

形成图案形成区域64后,液滴喷出装置100按照第1或第2实施方式中讲述的喷出工序,在图案形成区域64上形成导电层8(栅极布线34)。

具体地说,液滴喷出装置100使喷嘴118对基体10的相对位置二维性地(X轴方向及Y轴方向)变化。然后,如图18(a)所示,每逢喷嘴118达到与第1区域64A对应的位置时,从喷嘴118喷出导电性材料8A的液滴D。其结果,如图18(b)所示,导电性材料8A的多个液滴D射到第1区域64A后散开。然后,如图18(c)所示,射到第1区域64A的多个液滴D散开后,形成不仅覆盖第1区域64A,而且还覆盖第2区域64B、64C、64D的导电性材料层8B。

然后,使用清洁烘烤装置150将导电性材料层8B活性化(在这里是加热),得到图18(d)所示的导电层8。此外,图18(a)~(d)所示的剖面,与图17中的B’-B剖面对应。

所以,采用本实施方式后,即使不向第2区域64B、64C、64D射入液滴D、也能够将由第1区域64A向第2区域64B、64C、64D导入导电性材料8A,其结果就能够形成覆盖第2区域64B、64C、64D的导电性材料层8B。特别是因为不需要向第2区域64B(形成栅电极44G的部位)喷出液滴D,所以没有越过第2区域64B的范围附着导电性材料8A的可能性。就是说,不会产生导电性材料8A的残渣。因此,可以获得具有正确反映第2区域64B的二维形状的导电性材料层8B。其结果,最终获得的栅电极44G的栅极宽·栅极长就不容易包含起因于喷出工序的误差。

采用上述实施方式后,本发明适用于制造液晶显示装置中的TFT用栅电极。可是,本发明还适用于制造有机电致发光显示装置中的TFT用栅电极等其它显示装置中的各种电极。进而,还适用于制造等离子体显示装置中的地址电极及SED(Surface-Conduction Electron-Emitter Display)或FED(Field Emission Display)中的金属布线。

此外,在本说明书中,还将液晶显示装置、电致发光显示装置、等离子体显示装置、SED、FED等,表记为“电光学装置”。在这里,在本说明书中所谓的“电光学装置”,不限于利用复折射性的变化、旋先性的变化、光漫射性的变化等光学特性的变化(所谓“电光学效应”)的装置,还指按照外加的信号电压,射出、透过或反射光的所有的装置。

(电子机器)

下面,讲述本发明的电子机器的具体示例。图19(a)所示的手机600,具有采用上述实施方式的制造方法制造的电光学装置601。图19(b)所示的便携式信息处理装置700,具备键盘701、信息处理本体703,采用上述实施方式的制造方法制造的电光学装置702。这种便携式信息处理装置700的更具体的示例,是文字处理机、微机。图19(c)所示的手表式电子机器800,具有采用上述实施方式的制造方法制造的电光学装置801。这样,图19(a)~(c)所示的电子机器,由于具有采用上述实施方式的制造方法制造的电光学装置,所以TFT特性良好,可以获得具有显示良好的电光学装置的电子机器。

以上,参照附图,讲师了本发明涉及的适当的实施方式。毫无疑问,本发明并不局限于涉及的示例。上述示例中示出的各构成部件的诸形状及组合等,只是示例而已,可以在不违背本发明的主旨的范围内,根据设计要求,进行各种变更。

(变形例1)

导电性材料8A包含的导电性微粒,取代银粒子后,例如既可以是至少包含金、铜、铝、钯及镍中的某一个的金属微粒,也可以是它们的氧化物、导电性聚合物及超导体的微粒。为了提高这些导电性微粒的分散性,还可以在其表面涂敷有机物等。

(变形例2)

第3实施方式中的基板10A的斥液化处理工序,取代形成上述FAS膜,还可以是等离子体处理。进行等离子体处理时,在基板10A上形成与布线图案的形状对应的保护层后,在常压或真空中,对基板10A进行等离子体照射。在这里,等离子体照射之际使用的气体种类,可以考虑基板10A的表面的材质等后进行各种选择。例如,可以将四氟化甲烷、全氟代已烷、癸烷等氟代烃系气体作为处理气体使用。使用这些化合物时,能够在基板10A的表面形成斥液性的氟化重合膜。即使进行这种等离子体处理,也能够形成斥液图案58。

(变形例3)

在上述第1~第3实施方式中,将基板10A配置在载物台106上,使第1方向(即第1区域24A延伸的方向)和X轴方向(即非扫描方向)一致。可是,本发明并不局限于这种方式。具体地说,也可以将基板10A配置在载物台106上,使第1方向和Y轴方向(即扫描方向)一致。即使将基板10A配置成和Y轴方向一致,也能进行上述实施方式中讲述的喷出方法,而且因此即使不向第2区域24B、24C、24D喷出液滴D,也能形成覆盖第2区域24B、24C、24D的导电层8(即栅电极44G)。

(变形例4)

采用第1实施方式后,在形成围堰图案18后,进行采用等离子体处理的斥液化(氟化),将围堰图案18的表面斥液化。可是,使用具有斥液性的材料形成围堰图案18时,也可以省略对围堰图案18进行的斥液化处理。作为具有斥液性的材料,有氟聚合物体被混合的丙烯类化学增幅型感光树脂。

(变形例5)

上述第1~第3实施方式中的栅极布线34、漏电极44D、源电极44S以及源电极线44SL,都由银层构成。但也可以取代这种结构,使栅极布线34、漏电极44D、源电极44S以及源电极线44SL中至少一个具有由银构成的基底层,和位于基底层上的罩金属层构成的多层结构。例如,由镍构成,容易使栅极布线34与其它布线电接合。

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