CN1959954A - 膜图案形成方法、器件、电光学装置以及电子机器 - Google Patents

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Abstract

本发明的膜图案形成方法能够确保规定功能并且稳定地形成图案。形成有：将功能液配置在基板上而形成线状的第一膜图案(40)和比该第一膜图案(40)宽度窄且以基端部与第一膜图案(40)连接的第二膜图案(41)。具有：形成间壁(34)的工序，间壁(34)具有与第一膜图案(40)对应的第一开口部分(55)和与第二膜图案(41)对应的第二开口部分(56)；和在第一开口部分(55)配置功能液的液滴，通过功能液的自流动将功能液配置在第二开口部分(56)的工序。第二膜图案(41)的前端部具有欠缺部分(41a)，欠缺部分(41a)具有欠缺了矩形轮廓的形状。

Description

膜图案形成方法、器件、电光学装置以及电子机器
技术领域
本发明涉及膜图案形成方法、器件、电光学装置以及电子机器。
背景技术
作为形成使用于电子电路或集成电路等中的由规定图案构成的布线等的方法，例如，广泛利用光刻法(photolithography)。该光刻法需要真空装置、曝光装置等大规模的设备。并且，在上述装置中为了形成由规定图案构成的布线等，需要复杂的工序，另外材料使用效率也为几％左右而不得不废弃其大部分，有制造成本高的课题。
对应与此，提出了从液体喷出头(header)以液滴状喷出液体材料的液滴喷出法，所谓的使用喷墨(ink jet)法在基板上形成由规定图案构成的布线等的方法(例如，参照专利文献1、专利文献2)。该喷墨法，将图案用的液体材料(功能液)直接图案配置在基板上，其后，进行热处理或激光照射而形成期望的图案。根据该方法，不需要光刻工序，使处理大幅简化，并且可以在图案位置上直接配置原材料，所以有还也可以削减使用量的优点。
但是，近年来推进构成器件的电路的高密度化，例如对布线也要求更进一步的细微化、细线化。但是，在使用上述的液滴喷出法的图案形成方法中，由于所喷出的液滴射中后在基板上扩展，所以难以稳定地形成细微的图案。尤其，在将图案作为导电膜的情况下，因上述的液滴的扩展而产生液滴积存处(突起(bulge))，从而这些可能成为发生断路或短路等不良情况的原因。因此，提出了使用具备宽度宽的布线形成区域、和与该布线形成区域连接而形成的细微的布线形成区域的、围堰(bank)结构的技术(例如，参照专利文献3)；该技术，向宽度宽的布线形成区域喷出功能液，通过毛细管现象的自流动使功能液流入到细微的布线形成区域中，以使形成细微的布线图案。
但是，如上所述的现有技术中存在如下的问题。
为了稳定地形成细微的布线图案，重要的是缩短液滴的流入距离(减小面积)，但为了实现规定功能，需要一定长度，所以不能过分缩短。
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；
专利文献3：特开2005-12181号公报。
发明内容
本发明鉴于上述问题，其目的在于提供一种确保规定功能，并且可以稳定地形成图案的膜图案形成方法、和通过该方法形成的器件、电光学装置以及电子机器。
为了达到上述目的，本发明采用了以下的结构。
本发明的膜图案形成方法，将功能液配置在基板上，形成线状的第一膜图案；和比该第一膜图案宽度窄且以基端部与上述第一膜图案连接的第二膜图案，其特征在于，具有：形成间壁的工序，上述间壁具有与上述第一膜图案对应的第一开口部分和与上述第二膜图案对应的第二开口部分；和在上述第一开口部分配置上述功能液的液滴，通过上述功能液的自流动将该功能液配置在上述第二开口部分的工序，上述第二膜图案的前端部具有欠缺部分，该欠缺部分具有欠缺了矩形轮廓的形状。
从而，在本发明的膜图案形成方法中，不需要使通过自流动从第一开口部分配置到第二开口部分的功能液流动到前端部的欠缺部分，所以缩短流动长度，可以稳定地形成膜图案。另外，在本发明中，由于欠缺部分是第二膜图案的前端部，所以可以确保规定的功能。
优选上述欠缺部分具有基于上述功能液的流动特性而欠缺的形状。
由此，在本发明中，通过根据功能液的流动速度分布使之欠缺，从而可以缩短功能液被配置到第二膜开口部分之前的时间，可以提高生产率。
作为优选，上述欠缺部分形成在上述第二膜图案中的功能区域的外侧。
由此，在本发明中，不会破坏第二膜图案的规定功能，可以稳定地形成膜图案。
此外，优选上述第二膜图案的基端部，经由线宽度扩径的扩径部与上述第一膜图案连接的结构。
由此在本发明中，由于功能液从线宽度扩径处流动到第二开口部分，所以可以减小流动阻力，可以将功能液顺利地配置到第二开口部分。
另一方面，本发明的器件，在基板上具有线状的第一膜图案、和比该第一膜图案宽度窄且以基端部与上述第一膜图案连接的第二膜图案，其特征在于，上述第二膜图案的前端部，具有欠缺了矩形轮廓的欠缺部分。
从而，在本发明中，通过功能液的自流动形成第二膜图案时，由于不需要使之流动到前端部的欠缺部分，所以可以缩短流动长度，可以稳定地形成膜图案。另外，在本发明中，由于欠缺部分是第二膜图案的前端部，所以还可以确保规定功能。
作为优选，上述欠缺部分形成在上述第二膜图案的功能区域的外侧。
由此，在本发明中，不会破坏第二膜图案的规定功能，可以稳定地形成膜图案。
另外，可以优选采用上述第二膜图案的基端部，经由线宽度扩径的扩径部与上述第一膜图案连接的结构。
在该结构中，由于功能液从线宽度扩径处流动，所以可以减小流动阻力，可以将功能液配置在第二膜图案形成区域上。
另一方面，本发明的电光学装置，其特征在于，具备上述的器件。
根据本发明的电光学装置，由于具备稳定地形成的器件，所以可以提供实现了品质和性能的改善的电光学装置。
在此，本发明中，电光学装置是指由除了具有因电场而物质的折射率变化从而使光的透过率发生变化的电光学效果的装置以外，还包括将电能变换为光能的装置等的总称。具体而言，将液晶用作电光学物质的液晶显示装置、将有机EL(Electro-Luminescence)用作电光学物质的有机EL装置、使用无机EL的无机EL装置、将等离子用气体用作电光学物质的等离子显示装置等。进一步，电泳显示装置(EPD：Electrophoretic Display)、场发射显示装置(FED：电场发散信息装置，Field Emission Display)等。
并且，本发明的电子机器，其特征在于，具备上述的电光学装置。
通过本发明的电子机器，可以具备实现了品质和性能的改善的电光学装置，成为可靠性高的机器。
附图说明
图1是表示本发明的液滴喷出装置的概略结构的立体图。
图2是用于说明根据压电方式的液状体的喷出原理的图。
图3中(a)是围堰结构的平面图、(b)是(a)的侧剖面图。
图4中(a)～(e)是表示形成围堰结构的工序的侧剖面图。
图5中(a)～(c)是用于说明布线图案的形成工序的侧剖面图。
图6中(a)～(c)是用于说明布线图案的形成工序的侧剖面图。
图7是示意地表示作为显示区域的一像素的平面图。
图8中(a)～(e)是表示一像素的形成工序的剖面图。
图9中(a)、(b)是表示对烧成工序的一些例子的说明图。
图10是从对向基板侧看液晶显示装置的平面图。
图11是沿着图10的H-H’线的液晶显示装置的剖面图。
图12是液晶显示装置的等效电路图。
图13是有机EL装置的部分放大剖面图。
图14是表示本发明的电子机器的具体例的图。
图15是表示欠缺部分的其他方式的图。
图中：E-功能区域；P、48-基板；L-液体材料(功能液)；1-围堰结构体(间壁)；34-围堰(间壁)；40-栅极布线(第一膜图案)；41-栅极电极(第二膜图案)；41a、43a、44a-欠缺部分；41b-扩径部；55-第一图案形成区域(第一开口部分)；56-第二图案形成区域(第二开口部分)；100-液晶显示装置(电光学装置)；401-有机EL装置(电光学装置)；600-携带式电话主体(电子机器)。
具体实施方式
以下，参照图1至图15说明本发明的膜图案形成方法、器件、电光学装置和电子机器的实施方式。
此外，以下说明的实施方式表示本发明的一部分形态，并不限定本发明。另外，在以下的说明中使用的各附图中，为了将各层或各部件的大小设为在图面上可识别的程度的大小，对每个各层和各部件适当地改变比例尺。
(液滴喷出装置)
首先，参照图1对于在本实施方式中用于形成膜图案的液体喷出装置进行说明。
图1是表示作为在本发明的膜图案形成方法中使用的装置的一例，通过液体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的概略结构的立体图。
液滴喷出装置IJ具备液滴喷出头H、X轴方向驱动轴4、Y轴方向导向(guide)轴5、控制装置CONT、载物台(stage)7、清洁机构8、基台9和加热器15。
载物台7支撑由该液滴喷出装置IJ设置印墨(液体材料)的基板PL，具备将基板PL固定于基准位置的未图示的固定机构。
液滴喷出头H是具备多个喷出喷嘴(nozzle)的多喷嘴类型的液滴喷出头，使长边方向与Y轴方向一致。多个喷出喷嘴在Y轴方向并列而以一定间隔设置在液滴喷出头H的下面。从液滴喷出头H的喷出喷嘴对由载物台7支撑的基板PL喷出包括上述的导电性微粒的印墨。
X轴方向驱动轴4与X轴方向驱动电动机2连接。X轴方向驱动电动机2是步进电动机(stepping motor)等，如果从控制装置CONT供给X轴方向的驱动信号，则使X轴方向驱动轴4旋转。如果X轴方向驱动轴4旋转，则液滴喷出头H在X轴方向移动。
Y轴方向导向轴5，按照对于基台9不移动的方式被固定。载物台7具备Y轴方向驱动电动机3。Y轴方向驱动电动机3是步进电动机等，如果从控制装置CONT供给Y轴方向的驱动信号，则载物台7在Y轴方向移动。
控制装置CONT对液滴喷出头H供给液滴的喷出控制用的电压。另外，对X轴方向驱动电动机2供给对液滴喷出头H的X轴方向的移动进行控制的驱动脉冲信号，对Y轴方向驱动电动机3供给对载物台7的Y轴方向的移动进行控制的驱动脉冲信号。
清洁机构8对液滴喷出头H进行清洁。在清洁机构8中具备未图示的Y轴方向的驱动电动机。通过该Y轴方向的驱动电动机的驱动，清洁机构8沿着Y轴方向导向轴5移动。清洁机构8的移动也由控制装置CONT控制。
在此，加热器15是由灯退火(lamp anneal)对基板PL进行热处理的机构，对涂敷在基板PL上的液体材料中所包含的溶剂进行蒸发和干燥。该加热器15的电源的接通和切断也由控制装置COUN控制。
液滴喷出装置IJ相对扫描液滴喷出头H和支撑基板PL的载物台并对基板PL喷出液滴。在此，在以下的说明中，将X轴方向作为扫描方向、将与X轴正交的Y轴方向作为非扫描方向。从而，液滴喷出头H的喷出喷嘴在作为非扫描方向的Y轴方向以一定间隔并列配置。此外，在图1中，液滴喷出头H被配置为与基板PL的行进方向呈直角，但也可以调整液滴喷出头H的角度，以使与基板PL的行进方向交叉。采用这种方式，通过调整液滴喷出头H的角度，可以调节喷嘴之间的间距。另外，也可以采用可任意调节基板PL和喷嘴面之间的距离的方式。
图2是用于说明根据压电方式的液状材料的喷出原理的图。
在图2中，压电元件22设置为与收容液体材料(布线图案用印墨、功能液)L的液体室21邻接。经由液体材料供给系统23对液体室21供给液体材料，该液体材料供给系统23包括收容液体材料的材料槽(tank)。
压电元件22与驱动电路24连接，经由该驱动电路24对压电元件22施加电压，使压电元件22变形，由此液体室21变形，从喷嘴25喷出液体材料。在这种情况下，通过使施加电压的值发生变化，由此控制压电元件22的歪斜量。另外，通过使施加电压的频率发生变化，由此控制压电元件22的歪斜速度。
此外，作为液体材料的喷出原理，除了使用作为上述的压电体元件的压电元件而喷出印墨的压电方式之外，还可以使用加热液体材料而产生的气泡(bubble)喷出液体材料的气泡方式等公知的各种技术。其中，在上述的压电方式中，由于不会加热液体材料，所以有对材料的组成不会带来影响的优点。
在此，功能液L由在分散剂中分散导电性微粒的分散液、或在溶剂(分散剂)中分散有机银化合物、氧化银纳米粒子的溶液来构成。
作为导电性微粒，例如使用含有金、银、铜、钯和镍中的任一个的金属微粒之外，还使用这些的氧化物、以及导电性聚合物或超导电体的微粒等。
这些的导电性微粒，为了提高分散性而可以在表面上涂(coating)有机物等而使用。
导电性微粒的优选粒径为1nm以上0.1μm以下。如果大于0.1μm，则有在后述的液体喷出头的喷嘴发生堵塞的可能性。另外，如果小于1nm，则相对于导电性微粒子的涂料(coating material)的体积比变大，得到的膜中的有机物的比例过多。
作为分散剂，只要是能够分散上述导电性微粒，不引起凝聚的就无特别限制。除水之外还可以举出例如甲醇、乙醇、丙醇、丁醇等醇类、n-庚烷、n-辛烷、癸烷、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、或乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、乙二醇甲乙醚、二甘醇二甲醚、二甘醇二乙醚、二甘醇甲乙醚、1、2-二甲氧基乙烷、双(2-甲氧基乙基)醚、p-二噁烷等醚系列化合物，还有碳酸丙烯酯、γ-丁内酯、N-甲基-2-吡咯烷酮、二甲基甲酰胺、二甲亚砜、环己酮等极性化合物。其中从微粒子的分散性和分散液的稳定性或者从采用液滴喷出法(印墨喷出法)的容易性观点来看，优选水、醇类、烃类化合物类和醚类化合物，更优选的分散剂可以举出水和烃类化合物。
上述导电性微粒的分散液的优选表面张力在0.02N/m以上0.07N/m以下的范围内。通过液滴喷出法喷出液滴时，如果表面张力小于0.02N/m，则由于印墨组成物对喷嘴表面的湿润性增加而容易产生飞行偏转，如果超过0.07N/m，则由于喷嘴前端中的弯液面(meniscus)的形状不稳定，所以难以控制喷出量或喷出定时。为了调整表面张力，上述分散液中，在不会大幅减小与基板之间的接触角的范围内，可以微量添加氟系、硅酮(silicone)系、非离子系等表面张力调节剂。非离子系表面张力调节剂，改善液体对基板的湿润性，改良膜的平整性(leveling)，有益于防止膜的细微的凹凸的产生。上述表面张力调节剂，根据需要，也可以包含醇类、醚类、酯类、酮类等的有机化合物。
上述分散液的优选粘度为1mPa·s以上、50mPa·s以下。使用液滴喷出法将液体材料作为液滴喷出时，如果粘度小于1mPa·s，则喷嘴周围部分因印墨的流出而容易被污染，另外如果粘度大于50mPa·s，则喷嘴孔堵塞的频率增加而难以顺利地喷出液滴。
(围堰结构)
接着，参照图3(a)、(b)，对于在本实施方式的膜图案的形成方法中使用的、配置功能液(印墨)的围堰结构体进行说明。
图3(a)是表示围堰结构体1的概略结构的平面图。另外，图3(b)是图3(a)所示的A-A’线向视的上述围堰结构体1的侧剖面图。如图3(a)、(b)所示，本实施方式的围堰结构体1在基板48上形成有规定图案的围堰(间壁)34。并且通过由该围堰34包围，区分作为用于配置功能液的区域的图案形成区域P。此外，本实施方式的图案形成区域P是用于形成构成后述的TFT的栅极布线和栅极电极的、设置在基板48上的区域。
所述图案形成区域P由与栅极布线(第一膜图案)40(参照图7)对应的沟状的第一图案形成区域(第一开口部分)55、和与栅极电极(第二膜图案)41(参照图7)对应的第二图案形成区域(第二开口部分)56构成，其中第二图案形成区域56通过基端部与该第一图案形成区域55连接。在此，所谓的对应，是指通过对在上述第一图案形成区域55、或上述第二图案形成区域56内配置有的功能液实施硬化处理等，由此分别成为栅极布线、或栅极电极。
具体而言，如图3(a)所示，第一图案形成区域55，在图3(a)中在Y轴方向延长而形成。并且，第二图案形成区域56，相对于第一图案形成区域55在大致垂直的方向(图3(a)中X轴方向)上形成，并且与上述第一图案形成区域55连通(连接)而设置。
另外，上述第二图案形成区域56的宽度形成为比上述第一图案形成区域55的宽度窄。在本实施方式中，第一图案形成区域55的宽度形成为，与从上述液滴喷出装置IJ所喷出的功能液的飞翔径(radius)相比大致相等，或稍微大。通过采用这种围堰结构1，可以利用毛细管现象，使喷出到上述第一图案形成区域55上的功能液通过自流动流入到作为细微的图案的第二图案形成区域56中。
此外，各图案形成区域55、56的宽度，是指相对于各图案形成区域55、56所延长的方向(X、Y)垂直的方向的各图案形成区域55、56的端部之间的长度。在此，如图7所示，将上述第一图案形成区域55的宽度作为H1、将上述第二图案形成区域56的宽度作为H2。
第二图案形成区域56(栅极电极41)，在前端部中，具有欠缺部分41a，该欠缺部分具有欠缺了矩形轮廓的角部(角落部)的形状。另外，第二图案形成区域56(栅极电极41)，在基端部中，经由线宽度逐渐扩大的扩径部41b与第一图案形成区域55(栅极布线40)连接。这些欠缺部分41a和扩径部41b配置为，与后述的源极电极43和漏极电极44平面上(俯视)交叉而位于实现规定功能的功能区域E的外侧。
另一方面，围堰结构体1的剖面形状(A-A’剖面)，具有如图3(b)所示的结构。具体而言，在基板48上具备多层结构的围堰34，在本实施方式中从基板48侧由第一围堰层34a和第二围堰层34b的二层结构来构成。并且，围堰34中上层侧的第二围堰层34b与第一围堰层34a相比具有疏液性，另一方面，下层侧的第一围堰层34a与第二围堰层34b相比相对具有亲液性。由此，即使在功能液滴落在围堰34的上表面的情况下，该上表面具有疏液性，所以该功能液流入到各图案形成区域55、56(主要是第一图案形成区域55)，从而功能液适当地流动在图案形成区域55、56内。此外，在本实施方式中，第一围堰层34a相对于功能液的接触角设为小于50°，另一方面第二围堰层34b相对于功能液的接触角设为50°以上。
(膜图案的形成方法)
接着，对于形成了围堰结构体1之后，在由该围堰结构体1区分的图案形成区域P上作为膜图案形成栅极布线的方法进行说明。
图4是按顺序表示上述围堰结构体1的形成工序的侧部剖面图。图4(a)～(d)是表示沿着图3(a)的A-A’向视的侧剖面，形成由第一图案形成区域55和第二图案形成区域56构成的图案形成区域P的工序的图。另外，图5是对于在图4(a)～(d)所示的制造工序中所形成的围堰结构1上配置功能液而形成膜图案(栅极布线)的工序进行说明的剖面图。
(围堰材料涂敷工序)
首先，如图4(a)所示，通过旋转涂敷法(spin coat)，在基板48的整个面上涂敷第一围堰形成材料而形成第一围堰层35a(干燥条件、80℃、60秒)，进一步在第一围堰层35a上形成第二围堰层35b(干燥条件、80、60秒)。在这种情况下，作为围堰形成材料的涂敷方法，可以使用喷射涂敷法(spray coating)、滚动涂敷法(roll coating)、金属型涂敷法(diecoating)、浸渍涂敷(dip coating)等各种方法。
此外，作为基板48，可以使用玻璃、石英玻璃、Si晶片(wafer)、塑料薄膜、金属板等各种材料。另外，对于围堰形成材料而言，作为第一围堰形成料使用相对不易氟化的材料，例如是将硅氧烷结合(bond)作为主链(main chain)的高分子材料，且在支链(side chain)具备烷基或芳基(aryl)(在这里是烷基(alkyl))的高分子材料，另一方面作为第二围堰形成材料使用相对容易氟化的材料，例如是硅氧烷结合作为主链的高分子材料，在支链具备氢、烯基(alkenyl)、烷氧基烷基(アルコキシアルキル，alkoxyalkyl)的任一个(在这里是氢)的高分子材料。此外，在上述基板48的表面也可以形成半导体膜、金属膜、电介质膜、有机膜等底层。
另外，作为第一围堰形成材料，除了上述的例子之外，还可以使用例如将硅氧烷结合作为主链的高分子材料，且在支链具备甲基、乙基、丙基、丁基、乙烯基、苯基、甲苯基、联苯基、萘基等的高分子材料。另外，作为第二围堰形成材料，除了上述的例子之外，还可以使用例如将硅氧烷结合作为主链的高分子材料，且在支链具备-H、-OH、-(CH2CH2O)nH、-COOH、-COOK、-COONa、-CONH2、-SO3H、-SO3Na、-SO3K、-OSO3H、-OSO3Na、-OSO3K、-PO3H2、-PO3Na2、-PO3K2、-NO2、-NH2、-NH3Cl(铵盐，ammonium salt)、-NH3Br(铵盐)、-NHCl(吡啶盐，pyridinium salt)、NHBr(吡啶盐)等的高分子材料。
(曝光工序)
接着，如图4(b)所示，通过对设置在基板48上的围堰层35a、35b(以下，将第一围堰层35a和第二围堰层35b适宜地总称为围堰层35)，经由掩模(mask)M照射来自曝光装置(未图示)的光，从而形成第一图案形成区域55、第二图案形成区域56。在此，因光的照射而曝光的围堰层35，由后述的显影工序被溶解除去。并且，形成具有如上所述的图案形成区域P的围堰结构1。
(显影工序)
接着，上述的曝光工序之后，如图4(c)所示，将被曝光的围堰层35例如通过由TMAH(Tetramethyl ammonium hydroxide)构成的显影液来进行显影处理，选择性地除去被曝光部。其后，通过进行烧成(300℃、60分钟)，如图4(d)所示那样可以形成围堰结构1，该围堰结构1具备对包括第二图案形成区域56和第一图案形成区域55的图案形成区域P进行区分的第一围堰层34a和第二围堰层34b(以下，总称第一围堰层34a和第二围堰层34b为围堰34)，
(疏液化处理工序)
显影处理之后，对所形成的围堰34的表面进行将CF4气体(此外，还可包含SF5、CHF3等含氟气体)作为处理气体的等离子处理。通过该等离子处理可以使围堰34中的第二围堰层34b疏液化(图4的(e))。这是因为，第二围堰层34b与第一围堰层34a相比由相对容易氟化的材料来构成。
作为疏液化处理法，可以采用例如在大气气氛中将四氟甲烷作为处理气体的等离子处理法(CF4等离子处理法)。CF4等离子处理的条件被设为例如等离子功率为50W～100W、四氟甲烷气体流量为50ml/min～100ml/min、对等离子放电电极的基体传输速度为0.5mm/sec～1020mm/sec、基体温度为70℃～90℃。此外，作为上述处理气体，并不限定于四氟甲烷，也可以使用其他碳氟化合物系的气体。
(功能液配置工序)
接着，对于在通过由上述的工序得到的围堰结构1形成的图案形成区域P上，使用上述液滴喷出装置IJ配置(喷出)功能液，从而形成栅极布线(第一膜图案)的工序进行说明。但是，在作为细微布线图案的第二图案形成区域56中难以直接配置功能液L。从而通过使配置在第一图案形成区域55的功能液L如上所述那样根据毛细管现象以自流动方式向第二图案形成区域56流入的方法，来进行对第二图案形成区域56的功能液L的配置。
首先，如图5(a)所示，由液滴喷出装置IJ在第一图案形成区域55中的与第二图案形成区域56对向的位置上喷出作为布线图案形成材料的功能液L。由液滴喷出装置IJ配置在第一图案形成区域55的功能液L，如图5(b)和(c)所示，在第一图案形成区域55内扩展变湿。此外，配置在围堰34的上表面的功能液L，由于该上表面具有疏液性，从而不沾在该上表面而流入到第一图案形成区域55。
另外，由于围堰34的内表面(internal surface)(第一围堰层34a的内表面)与上表面相比呈亲液性，所以所喷出的功能液L在图案形成区域P的整个区域沿着内表面适宜地流动。如图6(a)～图6(c)所示，功能液L在第一图案形成区域55和第二图案形成区域56之间均匀地扩展。
此时，在第二图案形成区域56中，由于与第一图案形成区域55的连接部上设置有扩径部41b，所以功能液L在流动阻力减小的状态下流入。另外，流入到第二图案形成区域56的功能液L，由于前端部因欠缺部分41a而第二图案形成区域56的投影面积(容积)变小，所以流动长度缩短，与以未设置有欠缺部分41a的矩形轮廓来形成的情况相比在短时间内完成流入。
(中间干燥工序)
接着，在第一图案形成区域55和第二图案形成区域56上配置功能液L之后，根据需要进行干燥处理。由此，能够确保功能液L的分散剂的除去、以及图案膜厚。
作为上述的干燥处理，例如，可以通过加热基板48的通常的加热板(hot plate)、电炉、灯退火以及其他各种方法来进行。在此，作为灯退火使用光的光源并无特别限制，红外灯、氙气灯、YAG激光器、氩激光器、碳酸气激光器、XeF、XeCl、XeBr、KrF、KrCl、ArF、ArCl等准分子激光器(excimer laser)等作为光源。这些光源一般可以使用输出为10W以上且5000W以下的范围内，但是在本实施方式中100W以上且1000W以下范围内就足够了。另外，为了得到期望的膜厚，也可以在中间干燥工序后根据需要重复进行功能液配置工序。
(烧成工序)
配置功能液L之后，如果功能液L的导电性材料例如是有机银化合物，则为了得到导电性，需要进行热处理而除去有机银化合物的有机成分且残留银粒子。因此，作为优选在已配置了功能液L的基板上实施热处理和光处理。
热处理或光处理通常在大气中进行，但是根据需要可以在氢、氮、氩、氦等的惰性气体气氛中进行。热处理或光处理的处理温度，考虑分散剂的沸点(蒸气压)、气氛气体的种类和压力、微粒和有机银化合物的分散性和氧化性等热行为、涂料的有无和量、基体材料的耐热温度等而被适宜地确定。例如，为了除去有机银化合物的有机成分，需要在大约200℃以上(在此，在300℃下60分钟)的温度下进行烧成。另外，在使用塑料等基板的情况下，作为优选，在室温以上且100℃以下的温度下进行。
通过以上的工序残留作为功能液L的导电性材料(有机银化合物)的银离子，而变换为导电性膜，由此，如图6(c)所示，可以得到几乎没有相互间的膜厚差而连续的导电膜图案，即作为栅极布线发挥作用的第一膜图案40、和作为栅极电极发挥作用的第二膜图案41。这样，通过栅极布线和栅极电极之间几乎没有膜厚差，可以使晶体管特性稳定。
此外，如图9(a)所示，在本实施方式中，围堰层35的显影处理后，对所形成的围堰34进行烧成，然后配置功能液，进行该功能液的干燥、烧成，但也可以如图9(b)所示那样，进行围堰层35的显影处理后，对所形成的围堰34进行干燥，然后配置功能液，同时进行该功能液干燥后形成的布线和上述围堰的烧成。
如上所述，在本实施方式中，由于因欠缺部分41a而第二图案形成区域56中的功能液L的流动长度缩短，所以可以稳定地形成栅极布线40和栅极电极41。另外，在本实施方式中，由于功能液L向第二图案形成区域56流入时的流动阻力因扩径部41b而减小，所以可以使功能液L更加顺利地流动，可以有助于膜图案的进一步的稳定形成。再有，在本实施方式中，上述欠缺部分41a、扩径部41b被设置为位于栅极电极41中的功能区域E的外侧，不会破坏作为TFT的功能，可以稳定地形成图案。
(器件)
接着，对于具备通过本发明的膜图案形成方法所形成的膜图案的器件进行说明。在本实施方式中，参照图7和图8，对具备栅极布线的像素(器件)及其像素的形成方法进行说明。
在本实施方式中，利用上述的围堰结构体和膜图案的形成方法，形成具有底栅极型的TFT30的栅极电极、源极电极、漏极电极等的像素。此外，在以下的说明中，省略对于与上述的图5、图6所示的膜图案形成工序相同的工序的说明。另外，对于与上述实施方式所示的构成要素公共的构成要素赋予相同的符号。
(像素的结构)
首先，对于通过上述的膜图案的形成方法所形成的膜图案的像素(器件)的结构进行说明。
图7是表示本实施方式的像素结构250的图。
如图7所示，像素结构250，在基板48上具备栅极布线40(第一膜图案)、从该栅极布线40延伸而形成的栅极电极41(第二膜图案)、源极布线42、从该源极布线42延伸而形成的源极电极43、漏极电极44、从与漏极电极44电连接的像素电极45。栅极布线40在X轴方向延伸而形成，源极布线42与栅极布线40交叉而在Y轴方向延伸而生成。并且在栅极布线40和源极布线42之间的交叉点的附近形成有作为开关元件的TFT30。通过该TFT30成为导通状态，由此对与TFT连接的像素电极45供给驱动电流。
在此，如图7所示，栅极电极41的宽度H2形成为比栅极布线40的宽度H1窄。例如，栅极电极41的宽度H2为10μm，而栅极布线40的宽度H1为20μm。该栅极布线40、栅极电极41是通过上述的实施方式来所形成的。
另外，源极电极43的宽度H5形成为比源极布线42的宽度H6窄。例如，源极电极43的宽度H5为10μm，而源极布线42的宽度H6为20μm。在本实施方式中，通过使用上述的膜图案形成方法，在作为细微图案的源极电极43中由毛细管现象使功能液流入而形成。在该源极电极43中，也与栅极电极41P同样在前端部形成有欠缺部分43a，另外在与源极布线42的连接部附近的基端部形成有扩径部43b，从而可以进行稳定的图案形成。另外，在漏极电极44中，也被设定为在前端部形成欠缺部分44a而使流动长度缩短。
另外，如图7所示，在栅极布线40的一部分中，布线宽度比其他区域窄的节流(cramped)部57。并且，在该节流部57上与栅极布线40交叉的源极布线42侧也同样设有节流部。这样，在栅极布线40和源极布线42之间的交叉部分中，通过将各个布线宽度形成为较窄，以使防止在该交叉部分中蓄积电容(charge)。
另外，在各布线40、42中，在节流部57的布线40、42之间的连接部中设有扩径部，从布线40、42向节流部57流入的功能液的流动阻力被减小，从而可以稳定地形成图案。
(像素的形成方法)
图8(a)～(e)是表示沿着图7所示的C-C’线的像素结构250的形成工序的剖面图。
如图8所示，在包括通过上述方法所形成的栅极电极41的围堰34面上，通过等离子CVD法等成膜栅极绝缘膜39。在此，栅极绝缘膜39由氮化硅构成。接着，在栅极绝缘膜39上成膜活性层。
接着，通过光刻处理和蚀刻处理，如图8(a)所示那样按照规定形状形成图案而形成非结晶硅膜46。
接着，在非结晶硅膜46上成膜接触(contact)层47。其后，通过光刻处理和蚀刻处理，如图8(a)所示那样按照规定形状形成图案。此外，接触层47通过对n+型硅膜改变原料气体和等离子条件而形成。
接着，如图8(b)所示，通过旋转涂敷法在包括接触层47上的整个面上涂敷围堰材料。在此，作为构成围堰材料的材料，由于在形成之后需要具备透光性和疏液性，所以适合使用丙烯酸树脂、聚酰亚胺树脂、烯烃树脂、三聚氰胺树脂等高分子材料。更优选为，考虑在烧成工序中的耐热性和透过率这样的方面而使用具有无机结构的聚硅氨烷(polysilazane)。并且，为了使该围堰材料具有疏液性而实施CF4等离子处理等(使用了具有氟成分的气体的等离子处理)。另外，代替这样的处理，也可以在围堰的原材料本身中预先填充疏液成分(氟基等)。在这种情况下，可以省略CF4等离子处理。
接着，形成作为一像素间距的1/20～1/10的源极/漏极电极用围堰34d。具体而言，首先，通过光刻处理在栅极绝缘膜39的上表面的位置形成源极电极用形成区域43a，在该位置所涂敷的围堰材料34与源极电极43对应，同样在与漏极电极44对应的位置上形成漏极电极用形成区域44a。此时，与上述第一实施方式相同，对源极电极用形成区域43a进行区分的围堰中的内侧面部的高度形成为，比对与源极布线42对应的源极布线用形成区域进行区分的围堰的内侧面的高度低(省略图示)。
从而，构成为防止上述源极布线42与源极电极43之间的膜厚差。
接着，在源极/漏极电极用围堰34d上已形成的源极电极用形成区域43a和漏极电极用形成区域44a上配置功能液L，形成源极电极43和漏极电极44。具体而言，首先，由液滴喷出装置IJ在源极布线用形成区域配置功能液L(省略图示)。源极电极用形成区域43a的宽度H5形成为，如图7所示那样比源极布线用沟部的宽度H6窄。因此在源极布线用沟部上已配置的功能液L，由设置在源极布线上的节流部一下子被拦截，通过毛细管现象的自流动向源极电极用形成区域43a流入。此时，通过采用本发明的膜图案形成方法，可以大致消除源极电极43与源极布线42之间的膜厚差。由此，如图8(c)表示，形成了源极电极43。另外，在漏极电极用形成区域上喷出功能液而形成漏极电极44(未图示)。
接着，如图8(c)所示，形成了源极电极43和漏极电极44之后，除去源极/栅极电极用围堰34d。并且，将残留在接触层47上的源极电极43和漏极电极44的每一个作为掩模，对形成在源极电极43和漏极电极44之间的接触层47的n+型硅膜进行蚀刻。
通过该蚀刻处理除去在源极电极43和漏极电极44之间形成的接触层47的n+型硅膜，露出形成在n+型硅膜的下层的非结晶硅膜46的一部分。这样，在源极电极43的下层形成了由n+型硅膜构成的源极区域32，在漏极电极44的下层形成了由n+型硅膜构成的漏极区域33。并且，在这些的源极区域32和漏极区域33的下层形成了由非结晶硅构成的沟道(channel)区域(非结晶硅膜46)。
通过以上说明的工序形成底栅极型(bottom gate type)TFT30。
这样通过利用本实施方式的图案形成方法，栅极布线40与栅极电极41之间的膜厚变得相同，并且可以以相同的膜厚形成源极布线42和源极电极43。结果，通过使晶体管特性稳定，具备该晶体管的像素可靠性较高。
接着，如图8(d)所示，在源极电极43、漏极电极44、源极区域32、漏极区域33、和所露出的硅层上，通过蒸镀法、溅射法等可以成膜钝化膜38(保护膜)。接着，通过光刻处理和蚀刻处理，除去形成有后述的像素电极45的栅极绝缘膜39上的钝化膜38。同时，为了将像素电极45和栅极电极43电连接，在漏极电极44上的钝化膜38上形成接触孔(contacthole)49。
接着，如图8(e)所示，对包括形成有像素电极45的栅极绝缘膜39的区域涂敷围堰材料。在此，围堰材料如上所述那样含有丙烯酸树脂、聚酰亚胺树脂、聚硅氨烷等材料。接着，在该围堰材料(像素电极用围堰34e)上表面通过等离子处理等实施疏液处理。接着，通过光刻处理，形成对形成有像素电极45的区域进行区分的像素电极用围堰34e。
接着，通过喷墨法、蒸镀法等，在由上述像素电极用围堰34e被区分的区域上形成由ITO(Indium Tin Oxide)构成的像素电极45。另外，通过将像素电极45填充在上述的接触孔49中，确保像素电极45和漏极电极44之间的电连接。此外，在本实施方式中，对像素电极用围堰34e的上表面实施疏液处理，并且对上述像素电极用沟部实施亲液处理。因此，可以不会使像素电极45从像素电极用沟部露出而形成。
通过如以上说明的工序，可以形成图7所示的本实施方式的像素。
(电光学装置)
接着，对于具备通过具有上述围堰结构的膜图案形成方法形成的像素(器件)的本发明的电光学装置的一例的液晶显示装置进行说明。
图10是对于本发明涉及的液晶显示装置，与各构成要素一起表示的从对向基板侧看到的平面图。图11是沿着图10的H-H’线的剖面图。
图12是在液晶显示装置中的图像显示区域中以矩阵状形成的多个像素中的各种元件、布线等的等效电路图，此外，在以下的说明中所使用的各图中，为了将各层或各部件的大小设为在图面上可识别的程度的大小，所以对每个各层和各部件适当地改变比例尺。
在图10和图11中，本实施方式的液晶显示装置(电光学装置)100，将成对的TFT阵列基板10和对向基板20由作为光固化性密封材料的密封材料52粘合，在由该密封材料被区分的区域内封入、保持有液晶50。
在密封材料52的形成区域的内侧的区域，形成有由遮光性材料构成的边框(peripheral partition)53。在密封材料52的外侧的区域，沿着TFT阵列基板10的一边形成有数据线驱动电路201和安装端子202，沿着与该一边邻接的两边形成有扫描线驱动电路204。在TFT阵列基板10的剩下的一边，设有用于连接设置在图像显示区域的两侧的扫描线驱动电路204之间的多个布线205。另外，在对向基板20的角(comer)部的至少一处中，配置有用于在TFT阵列基板10和对向基板20之间取得电导通的基板间导通材料206。
此外，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，例如也可以是安装有驱动用LSI的TAB(Tape AutomatedBonding)基板和形成在TFT阵列基板10的周边部的端子组，经由各向异性导电膜按照电和机械的方式连接。此外，在液晶显示装置100中，按照使用的液晶50的种类，即，TN(Twisted Nematic)模式、C-TN法、VA方式、IPS方式模式等动作模式、或常白(normally white)模式/常黑(normally black)模式，将相位差板、偏光板等配置在规定方向，在此省略图示。
另外，在将液晶显示装置100作为彩色显示用来构成的情况下，在对向基板20中，在与TFT阵列基板10的后述的各像素电极对向的区域，例如将红(R)、绿(G)、蓝(B)色滤光片和其保护膜一起形成。
在具有这种结构的液晶显示装置100的图像显示区域中，如图12所示，多个像素100a形成为矩阵状，并且在这些像素100a的每个像素上，形成有像素开关用的TFT(开关元件)30，供给像素信号S1、S2、…、Sn的数据线6a与TFT30的源极电连接。写入到数据线6a的像素信号S1、S2、…、Sn，既可以按此顺序逐线供给，也可以在相邻的多个数据线6a之间逐组供给。另外，TFT30的栅极与扫描线3a电连接，根据规定时序对扫描线3a依次逐线施加扫描线信号G1、G2、…、Gm。
像素电极19与TFT30的漏极电连接，通过使作为开关元件的TFT30仅在一定期间处于导通状态，将从数据线6a被供给的像素信号S1、S2、…、Sn以规定的定时写入到各像素。这样，经由像素电极19写入到液晶中的规定电平的像素信号S1、S2、…、Sn，在与图11所示的对向基板20的对向电极121之间被保持一定期间。此外，为了防止被保持的像素信号S1、S2、…、Sn泄漏，可以附加与在像素电极19和对向电极121之间形成的液晶电容并列的储蓄电容60。例如，像素19的电压仅在比施加源极电压的时间长三位数的时间内才被储蓄电容60所保持。这样，可以改善电荷的保持特性，制成对比度高的液晶显示装置100。
图13是具备通过上述围堰结构和图案形成方法所形成的像素的有机EL装置的侧剖面图。以下，参照图13对有机EL装置的概略结构进行说明。
在图13中，有机EL装置(电光学装置)401将有机EL元件402与挠性基板(省略图示)的布线和驱动IC(省略图示)连接，上述有机EL元件402由基板411、电路元件部421、像素电极431、围堰部441、发光元件451、阴极461(对向电极)和密封用基板471构成。电路元件部421构成为，作为有源元件的TFT60形成在基板411上，并且多个像素电极431在电路元件部421上排列。并且，通过上述实施方式的布线图案的形成方法来形成构成TFT60的栅极布线61。
各像素电极431之间以栅格状形成有围堰部441，因围堰部441生成的凹部开口444中形成有发光元件451。此外，发光元件451由形成红色发光的元件、形成绿色发光的元件和形成蓝色发光的元件构成，由此有机EL装置401实现全色显示。阴极461在围堰部441和发光元件451的上部的整个面上形成，在阴极461上层叠有密封用基板471。
包括有机EL元件的有机EL装置401的制造工艺包括：形成围堰部441的围堰部形成工序；用于适当地形成发光元件451的等离子处理工序；形成发光元件451的发光元件形成工序；形成阴极461的对向电极形成工序；和将密封用基板471在阴极461上层叠而密封的密封工序。
发光元件形成工序中，通过在凹部开口44也就是像素电极431上形成空穴注入层452和发光层453来形成发光元件451，具备空穴注入层形成工序和发光层形成工序。并且，空穴注入层形成工序具有：第一喷出工序，将用于形成空穴注入层452的液状体材料喷出到各像素电极电极431上；和第一干燥工序，将被喷出的液状体材料干燥而形成空穴注入层452。另外，发光层形成工序具有：第二喷出工序，将用于形成发光层453的液状体材料喷出到空穴注入层452上；和第二干燥工序，将被喷出的液状体材料干燥而形成发光层453。其中发光层453，如上所述事先由与红、绿、蓝三色对应的材料形成的三层，从而上述第二喷出工序为了分别喷出三种材料而由三个工序来构成。
在该发光元件形成工序中，空穴注入层形成工序中的第一喷出工序和发光层形成工序中的第二喷出工序中可以使用上述的液滴喷出装置IJ。从而，即使在具有细微的膜图案的情况下，也可以得到均匀的膜图案。
根据本发明的电光学装置，通过具备具有高精度的电特性等的器件，可以提供实现了品质和性能的改善的电光学装置。
另外，作为本发明涉及的电光学装置，除了上述的以外还可以适用于PDP(等离子显示面板)、表面传导型电子放出元件等中，其中该表面传导型电子放出元件利用下述现象：通过在形成在基板上的小面积的薄膜中流入与膜面平行的电流，而产生电子放出的现象。
(电子机器)
接着，对于本发明的电子机器的具体例进行说明。
图14是表示携带式电话的一例的立体图。在图14中，600表示携带式电话主体(电子机器)，601表示具备了上述实施方式的液晶显示装置的液晶显示部。
图14所示的电子机器具备了通过具有上述实施方式的围堰结构的图案形成方法来形成的液晶显示装置，因此可以得到高品质和高性能。
此外，本实施方式的电子机器具备液晶装置，但也可以是具备了有机场致发光(electroluminescence)显示装置、等离子型显示装置等其他电光学装置的电子机器。
此外，除了上述的电子机器以外还可以适用于各种电子机器。例如可以适用于液晶投影仪、多媒体对应的个人计算机(PC)、工程工作站(EWS)、寻呼机(pager)、文字处理器、电视机、取景器(view finder)式或监视器直视式的磁带录像机、电子记事本、电子台式机、汽车导航装置、POS终端、具备触摸屏的装置等电子机器。
以上，参照附图对于本发明涉及的适宜的实施方式进行了说明，当然，本发明并不限定于涉及的例子。将在上述的例子中表示的各构成部件的诸多形状和组合等作为一例，在不脱离本发明的要旨的范围内根据设计要求等可以进行各种变更。
例如，在上述实施方式中，在栅极电极41、源极电极43和漏极电极44的前端部，设置欠缺了矩形轮廓的角部的欠缺部分41a、43a、44a，但并不限定于此，例如也可以基于功能液L的流动特性欠缺的形状。例如，在第二图案形成区56中的侧面(在宽度方向两侧与围堰34接触的面)的亲液性、与作为底面的基板48的表面的亲液性不同的情况下，与侧面接触的功能液和与底面接触的功能液中产生流动速度分布。因此，作为优选，根据该流动速度分布来设定欠缺部分。
具体而言，在侧面的亲液性比底面的亲液性弱的情况下，由于宽度方向中央部的流速对侧部增加而流动方向前方侧突出，所以如图3所示那样欠缺角部的形状为优选形状，但是相反地在侧面的亲液性比底面的亲液性大的情况下，产生宽度方向中央部的流速对侧部减小的速度分布，由于两侧成为比中央部还向流动方向前方侧突出的轮廓，所以如图15(a)所示，优选形成宽度方向中央部的欠缺量比两侧部大的欠缺部分41c。在这种情况下，除了轮廓形成为曲线的欠缺部分41c之外，如图15(b)所示，也可以形成轮廓形成为直线的欠缺部分41d。

Claims (9)

1、一种膜图案形成方法，将功能液配置在基板上，形成线状的第一膜图案；和比该第一膜图案宽度窄且以基端部与所述第一膜图案连接的第二膜图案，其特征在于，
具有：形成间壁的工序，所述间壁具有与所述第一膜图案对应的第一开口部分和与所述第二膜图案对应的第二开口部分；和在所述第一开口部分配置所述功能液的液滴，通过所述功能液的自流动将该功能液配置在所述第二开口部分的工序，
所述第二膜图案的前端部具有欠缺部分，该欠缺部分具有欠缺了矩形轮廓的形状。
2、根据权利要求1所述的膜图案形成方法，其特征在于，
所述欠缺部分具有基于所述功能液的流动特性而欠缺的形状。
3、根据权利要求1或2所述的膜图案形成方法，其特征在于，
所述欠缺部分形成在所述第二膜图案中的功能区域的外侧。
4、根据权利要求1至3中的任一项所述的膜图案形成方法，其特征在于，
所述第二膜图案的基端部，经由线宽度扩径的扩径部，与所述第一膜图案连接。
5、一种器件，在基板上具有线状的第一膜图案、和比该第一膜图案宽度窄且以基端部与所述第一膜图案连接的第二膜图案，其特征在于，
所述第二膜图案的前端部，具有欠缺了矩形轮廓的欠缺部分。
6、根据权利要求5所述的器件，其特征在于，
所述欠缺部分形成在所述第二膜图案的功能区域的外侧。
7、根据权利要求5或6所述的器件，其特征在于，
所述第二膜图案的基端部，经由线宽度扩径的扩径部，与所述第一膜图案连接。
8、一种电光学装置，其特征在于，
具备权利要求5至7中的任一项所述的器件。
9、一种电子机器，其特征在于，
具备权利要求8所述的电光学装置。
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