JP2004311958A - 表面処理方法、表面処理装置、表面処理基板及び電気光学装置並びに電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】 大型の基板であっても液状体と基板との接触角を一様に制御する。
【解決手段】 基板１１の表面に撥液化処理を施す工程と、撥液化処理された基板１１の表面にエネルギー光を照射して表面に親液化処理を施す工程とを有する。基板表面におけるエネルギー光の積算照度のばらつきを２０％以下で行う。
【選択図】 図１

Description

本発明は、表面処理方法、表面処理装置、表面処理基板及び電気光学装置並びに電子機器に関するものである。

電子回路または集積回路などに使われる配線の製造には、例えばフォトリソグラフィー法が用いられている。このリソグラフィー法は、予め導電膜を塗布した基板上にレジストと呼ばれる感光材を塗布し、回路パターンを照射して現像し、レジストパターンに応じて導電膜をエッチングすることで配線を形成するものである。このリソグラフィー法は真空装置などの大掛かりな設備と複雑な工程を必要とし、また材料使用効率も数％程度でそのほとんどを廃棄せざるを得ず、製造コストが高かった。

これに対して、液体吐出ヘッドから液体材料を液滴状に吐出する液滴吐出法、いわゆるインクジェット法を用いて配線パターンを形成する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この方法では、金属微粒子等の導電性微粒子を分散させた機能液である配線パターン用インクを基板に直接パターン塗布し、その後熱処理やレーザー照射を行って導電膜パターンに変換する。この方法によれば、フォトリソグラフィーが不要となり、プロセスが大幅に簡単なものになるとともに、原材料の使用量も少なくてすむというメリットがある。

インクジェット法による導電膜配線を適切に行うために、予め撥液部と親液部のパターンを形成した基板の親液部に、インクジェット法により選択的に液体材料を吐出することが提案されている。この場合、導電性微粒子を分散させた液体は、親液部に留まり易いため、バンクを形成することなく、位置精度を保って配線を形成することが可能である。

この場合、撥液化の方法としては、基板の表面に撥液性の単分子膜、例えば有機分子からなる自己組織化膜を形成する処理や、基板の表面にフッ化重合膜を形成する処理、例えばフルオロカーボン系化合物を反応ガスとするプラズマ処理等が知られている。
一方、親液化の方法としては、撥液化の後に紫外光を照射することで、一旦形成された撥液性の膜を破壊する方法が知られている。
米国特許５１３２２４８号明細書

しかしながら、上述したような従来技術には、以下のような問題が存在する。
上記の親液性又は撥液性を付与した基板を用いて膜パターンを形成する場合、液状体と基板との接触角を、ほぼ一様に制御する必要がある。これは、基板上の親液性のバラツキがドット径、すなわちライン幅や膜厚の均一性に影響を及ぼすためである。
ところが、近年では基板が大型化してきており、それに伴って基板表面における親液性のバラツキも大きくなり、液体と基板との接触角を一様に制御できないことが懸念されていた。

本発明は、以上のような点を考慮してなされたもので、大型の基板であっても液状体と基板との接触角を一様に制御できる表面処理方法、表面処理装置、表面処理基板、及びこの表面処理基板を備えた電気光学装置並びに電子機器を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために本発明は、以下の構成を採用している。
本発明の表面処理方法は、基板の表面に撥液化処理を施す工程と、前記撥液化処理された基板の表面に紫外光等のエネルギー光を照射して前記表面に親液化処理を施す工程とを有する表面処理方法であって、前記基板表面における前記エネルギー光の積算照度のばらつきを２０％以下で行うことを特徴とするものである。基板表面におけるエネルギー光の積算照度のばらつきは、１５％以下であることがより好ましい。

従って、本発明では、基板上に付与される親液性のばらつきを所定範囲内に抑えることが可能になり、基板と液状体との接触角のばらつきも抑えることができる。そのため、基板上に塗布された液状体のドット径、すなわち液状体で形成されるライン幅や膜厚の均一性を得ることができる。

基板表面におけるエネルギー光の積算照度のばらつきを抑える方法としては、前記エネルギー光の光源に対して前記基板を相対移動させながら前記エネルギー光を照射する手順を採用できる。
これにより、基板に照射されるエネルギーの分布を緩和することができ、積算照度のばらつきを抑えることが可能になる。

基板の大型化に伴ってエネルギー光の光源が複数配列された場合には、前記基板を前記複数の光源の配列方向に相対的に揺動させることが好ましい。
これにより本発明では、複数の光源間に照射エネルギーのばらつきがあっても、基板に照射するエネルギーの分布を緩和して積算照度を一様にすることが可能になる。

また、本発明では、前記親液化処理前に、前記基板表面の複数箇所と前記基板近傍とにおける前記エネルギー光の照度をそれぞれ計測する工程と、前記親液化処理中に前記基板近傍における前記エネルギー光の積算照度を計測した結果に基づいて、前記エネルギー光の照射を制御する工程とを有することが好ましい。
これにより本発明では、基板表面におけるエネルギー光の照度と基板近傍におけるエネルギー光の照度との相対関係を予め求めておき、親液化処理工程中に基板近傍におけるエネルギー光の照度を計測・モニターすることで、基板表面における照度を計測することなく、基板表面におけるエネルギー光の積算照度が所定値に到達したことを検出して、エネルギー光の照射を停止することが可能になる。

また、本発明の表面処理基板は、上記の表面処理方法によって表面処理を施されたことを特徴としている。
これにより本発明では、所望の親液性を均一に有しているので、液状体を液滴として基板上に吐出した場合に、液状体で形成されるライン幅や膜厚の均一性を得ることができる。

そして、本発明の電気光学装置は、上記発明に係る表面処理基板に形成された導電膜配線を備えることを特徴としている。また、本発明の電子機器は、本発明に係る電気光学装置を備えることを特徴としている。
これにより本発明では、所定のライン幅や膜厚を有する導電性膜により、電気伝導に有利で、断線や短絡等の不良が生じにくい高品質の電気光学装置及び電子機器を得ることができる。

一方、本発明の基板処理装置は、基板の表面にエネルギー光を照射して前記表面に親液化処理を施す表面処理装置であって、前記エネルギー光の光源と前記基板とを相対的に揺動させる揺動装置を備えることを特徴としている。
これにより本発明では、基板に照射されるエネルギーの分布を緩和することができ、積算照度のばらつきを抑えることが可能になる。

基板は、複数配列された前記光源の配列方向に沿って相対的に揺動されることが好ましい。
これにより、基板の大型化に伴ってエネルギー光の光源が複数配列された場合に、複数の光源間に照射エネルギーのばらつきがあっても、基板に照射するエネルギーの分布を緩和して積算照度を一様にすることが可能になる。

以下、本発明の表面処理方法、表面処理装置、表面処理基板及び電気光学装置並びに電子機器の実施の形態を、図１ないし図１０を参照して説明する。
［第１実施形態］
まず第１実施形態として、本発明の表面処理方法について説明する。
本実施形態に係る表面処理は、撥液化処理工程、及び親液化処理工程とから構成される。以下、各工程について説明する。

（撥液化処理工程）
撥液化処理の方法の一つとして、基板の表面に、有機分子膜などからなる自己組織化膜を形成する方法が挙げられる。
基板表面を処理するための有機分子膜は、一端側に基板に結合可能な官能基を有し、他端側に基板の表面性を撥液性等に改質する（表面エネルギーを制御する）官能基を有すると共に、これらの官能基を結ぶ炭素の直鎖あるいは一部分岐した炭素鎖を備えており、基板に結合して自己組織化して分子膜、例えば単分子膜を形成するものである。

自己組織化膜とは基板など下地層等構成原子と反応可能な結合性官能基とそれ以外の直鎖分子とからなり、該直鎖分子の相互作用により極めて高い配向性を有する化合物を、配向させて形成された膜である。この自己組織化膜は、単分子を配向させて形成されているので、極めて膜厚を薄くすることができ、しかも、分子レベルで均一な膜となる。即ち、膜の表面に同じ分子が位置するため、膜の表面に均一でしかも優れた撥液性等を付与することができる。

上記の高い配向性を有する化合物として、例えばフルオロアルキルシランを用いた場合には、膜の表面にフルオロアルキル基が位置するように各化合物が配向されて自己組織化膜が形成されるので、膜の表面に均一な撥液性が付与される。
このような自己組織化膜を形成する化合物としては、ヘプタデカフルオロ−１，１，２，２テトラヒドロデシルトリエトキシシラン、ヘプタデカフルオロ−１，１，２，２テトラヒドロデシルトリメトキシシラン、ヘプタデカフルオロ−１，１，２，２テトラヒドロデシルトリクロロシラン、トリデカフルオロ−１，１，２，２テトラヒドロオクチルトリエトキシシラン、トリデカフルオロ−１，１，２，２テトラヒドロオクチルトリメトキシシラン、トリデカフルオロ−１，１，２，２テトラヒドロオクチルトリクロロシラン、トリフルオロプロピルトリメトキシシラン等のフルオロアルキルシラン（以下「ＦＡＳ」という）を挙げることができる。使用に際しては、一つの化合物を単独で用いるのも好ましいが、２種以上の化合物を組合せて使用しても、本発明の所期の目的を損なわなければ制限されない。また、本発明においては、前記の自己組織化膜を形成する化合物として、前記ＦＡＳを用いるのが、基板との密着性及び良好な撥液性を付与する上で好ましい。

ＦＡＳは、一般的に構造式ＲｎＳｉＸ_{（４−ｎ）}で表される。ここでｎは１以上３以下の整数を表し、Ｘはメトキシ基、エトキシ基、ハロゲン原子などの加水分解基である。またＲはフルオロアルキル基であり、（ＣＦ_３）（ＣＦ_２）ｘ（ＣＨ_２）yの（ここでｘは０以上１０以下の整数を、ｙは０以上４以下の整数を表す）構造を持ち、複数個のＲ又はＸがＳｉに結合している場合には、Ｒ又はＸはそれぞれすべて同じでも良いし、異なっていてもよい。Ｘで表される加水分解基は加水分解によりシラノールを形成して、基板（ガラス、シリコン）等の下地のヒドロキシル基と反応してシロキサン結合で基板と結合する。一方、Ｒは表面に（ＣＦ_３）等のフルオロ基を有するため、基板等の下地表面を濡れない（表面エネルギーが低い）表面に改質する。

有機分子膜などからなる自己組織化膜は、上記の原料化合物と基板とを同一の密閉容器中に入れておき、室温の場合は２〜３日程度の間放置すると基板上に形成される。また、密閉容器全体を１００℃に保持することにより、３時間程度で基板上に形成される。以上に述べたのは、気相からの形成法であるが、液相からも自己組織化膜は形成可能である。例えば、原料化合物を含む溶液中に基板を浸積し、洗浄、乾燥することで基板上に自己組織化膜が得られる。
なお、自己組織化膜を形成する前に、基板表面に紫外光を照射したり、溶媒により洗浄したりして、前処理を施すことが望ましい。

撥液化処理の他の方法として、常圧又は真空中でプラズマ照射する方法が挙げられる。プラズマ処理に用いるガス種は、基板の表面材質等を考慮して種々選択できる。たとえば、４フッ化メタン、パーフルオロヘキサン、パーフルオロデカン等のフルオロカーボン系ガスを処理ガスとして使用できる。この場合、基板の表面に、撥液性のフッ化重合膜を形成することができる。
撥液化処理は、所望の撥液性を有するフィルム、例えば４フッ化エチレン加工されたポリイミドフィルム等を基板表面に貼着することによっても行うことができる。なお、ポリイミドフィルムをそのまま基板として用いてもよい。

（親液化処理工程）
前記撥液化処理が終了した段階の基板表面は、通常所望の撥液性よりも高い撥液性を有するので、親液化処理により撥液性を緩和する。
親液化処理としては、エネルギー光として１７０〜４００ｎｍの紫外光を照射する方法が挙げられる。これにより、一旦形成した撥液性の膜を、部分的に、しかも全体としては均一に破壊して、撥液性を緩和することができる。
この場合、撥液性の緩和の程度は紫外光の照射時間や紫外光の強度、波長及びその組み合わせで調整できるが、本実施の形態では基板の表面における紫外光の積算照度で管理し、さらに積算照度のばらつきを２０％以下で行う。

ここで、基板の表面に対して親液化処理を行う表面処理装置について図１及び図２を参照して説明する。図１は、表面処理装置３１に基板１１が載置された概略平面図、図２は正面図である。
表面処理装置３１は、基板１１を保持して図中左右方向に自在に移動するステージ３３と、ステージ３３を駆動する駆動装置３４と、ステージ３３の上方に、ステージ３３の移動方向に沿って一定の間隔で配列された複数（ここでは４本）の水銀ランプ（光源）３５と、水銀ランプ３５の照射／照射停止を切り替える切替装置３６と、これら駆動装置３４及び切替装置３６を制御する制御装置３７とを主体に構成されている。また、ステージ３３には、基板１１の近傍に位置して照度センサ３８が設けられている。なお、ステージ３３、駆動装置３４及び制御装置３７により本発明の揺動装置が構成される。
水銀ランプ３５は、その端部における紫外光の照射エネルギーが中央部に比較して安定していない（低い）ため、安定した照射エネルギーで照射される領域に基板１１が位置するようにその長さが設定されている。

そして、基板１１に対して親液化処理を施す際には、制御装置３７の制御の下、水銀ランプ３５を点灯させた状態で基板１１を保持するステージ３３を水銀ランプ３５に対して、図２中、矢印で示す方向に往復移動（揺動、相対移動）させる。基板１１の表面は、水銀ランプ３５から例えば波長２５４ｎｍの紫外光が照射されて撥液性が緩和されることで親液化される。ここで、水銀ランプ３５を複数本用いる場合、通常水銀ランプ間には照射エネルギーのばらつきが僅かながら存在するが、ステージ３３を介して基板１１を揺動させているので、基板に照射されるエネルギーの分布（偏り）を緩和することができる。

一方、親液化処理工程前には、テスト用の基板等を用いて予め基板表面における複数箇所（少なくとも端部及び中央部を含む）及び照度センサ３８で紫外光の照度をそれぞれ計測してこれらの相対関係を求めている。親液化処理工程中には、照度センサ３８が計測した照度に基づき積算照度をモニタして、上記の相対関係とモニタ結果とから基板表面における積算照度を求める。そして、基板表面の積算照度が所定値に到達すると、制御装置３７は切替装置３６を介して紫外光の照射を停止させる。このようにすることで、基板表面における照度を計測することなく、所定の積算照度で基板表面にエネルギー光を照射することができる。

（実施例）
この親液化処理による基板表面の積算照度、そのときの液滴のドット径、接触角を計測した結果を表１に示す。なお、この計測結果は、波長２５４ｎｍの紫外光を照射し、ガラス基板上の銀（Ａｇ）独立分散液の液滴により得られたものであり（照度計；アイ紫外線照度計 UVPF-A1 PD254）、目標とするドット径は約６０μｍである。

計測結果に示されるように、例えば積算照度１６２０mj/cm^２を基準とすると、積算照度１３００mj/cm^２（基準に対するばらつき；約２０％）、積算照度１９５０mj/cm^２（基準に対するばらつき；約２０％）で紫外光照射を行うことで、ライン幅、膜厚に問題が生じない程度にドット径のばらつきを抑えることができる。さらに、積算照度１４００mj/cm^２（基準に対するばらつき；約１４％）、積算照度１８００mj/cm^２（基準に対するばらつき；約１１％）で紫外光照射を行うことでドット径、すなわち接触角をほぼ一定にすることができる。

このように、本実施の形態では、基板表面における紫外光の積算照度のばらつきに基づく親液化処理を行うので、より確実に基板表面のドット径及び接触角を制御することができる。また、本実施の形態では、積算照度のばらつきを２０％以下で行うことにより、ドット径及び接触角のばらつきを抑えることが可能になっている。特に積算照度のばらつきを１５％以下で行うことにより、ドット径、すなわち接触角をほぼ一定にすることができ、液状体で形成されるライン幅や膜厚の均一性を得ることが可能になる。

しかも、本実施の形態では、水銀ランプの配列方向に基板を揺動させるという簡単な機構により、複数本の水銀ランプ間に照射エネルギーのばらつきがあったとしても、その影響を緩和して基板表面全体をほぼ均一な積算照度で紫外光を照射することができる。加えて、本実施の形態では、予め基板表面における複数箇所及び照度センサ３８で紫外光の照度をそれぞれ計測してこれらの相対関係を求め、照度センサ３８が計測した照度に基づき積算照度をモニタするので、基板表面における照度（積算照度）を計測することなく、確実に所定の積算照度で基板表面にエネルギー光を照射することができる。

［第２実施形態］
第２実施形態として、本発明に係る表面処理基板に対する膜パターン形成方法の一例である配線形成方法について説明する。本実施形態に係る配線形成方法は、表面処理工程と吐出工程と熱処理／光処理工程とから構成される。以下、各工程について説明する。

（表面処理工程）
導電膜からなる配線を形成すべき基板としては、Ｓｉウエハー、石英ガラス、ガラス、プラスチックフィルム、金属板など各種のものを用いることができる。また、これら各種の素材基板の表面に半導体膜、金属膜、誘電体膜、有機膜などが下地層として形成されたものを導電膜配線を形成すべき基板として用いてもよい。
この導電膜配線を形成すべき基板の表面を、導電性微粒子を含有した液体に対する所定の接触角が、所望の値となるように、第１実施形態の方法で表面処理を施す。
所望の接触角の値は、後述の吐出工程の具体的方法に応じて適宜選択する。例えば、液滴を、前に吐出した液滴と重ねながら吐出する場合の接触角は、３０［ｄｅｇ］以上、６０［ｄｅｇ］以下とすることが好ましい。また、一回目の吐出では複数の液滴を互いに接しないように離間して吐出し、２回目以降の吐出によって、その間を埋めていくような吐出方法では、６０［ｄｅｇ］以上、好ましくは９０［ｄｅｇ］以上１１０［ｄｅｇ］以下となるように表面処理を施すことが好ましい。

（吐出工程）
次に、液滴吐出法を用いて、導電膜配線形成材料である導電性微粒子を含む液状体を基板上に塗布する。導電性微粒子を含有する液状体としては、導電性微粒子を分散媒に分散させた分散液を用いる。
導電性微粒子として、例えば、金、銀、銅、パラジウム、及びニッケルのうちのいずれかを含有する金属微粒子の他、これらの酸化物、並びに導電性ポリマーや超電導体の微粒子などが用いられる。
これらの導電性微粒子は、分散性を向上させるために表面に有機物などをコーティングして使うこともできる。
導電性微粒子の粒径は５ｎｍ以上０．１μｍ以下であることが好ましい。０．１μｍより大きいと、後述する液体吐出ヘッドのノズルに目詰まりが生じるおそれがある。また、５ｎｍより小さいと、導電性微粒子に対するコーテイング剤の体積比が大きくなり、得られる膜中の有機物の割合が過多となる。

分散媒としては、上記の導電性微粒子を分散できるもので、凝集を起こさないものであれば特に限定されない。例えば、水の他に、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノールなどのアルコール類、ｎ−ヘプタン、ｎ−オクタン、デカン、ドデカン、テトラデカン、トルエン、キシレン、シメン、デュレン、インデン、ジペンテン、テトラヒドロナフタレン、デカヒドロナフタレン、シクロヘキシルベンゼンなどの炭化水素系化合物、またエチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールメチルエチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、１，２−ジメトキシエタン、ビス（２−メトキシエチル）エーテル、ｐ−ジオキサンなどのエーテル系化合物、さらにプロピレンカーボネート、γ−ブチロラクトン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、シクロヘキサノンなどの極性化合物を例示できる。これらのうち、微粒子の分散性と分散液の安定性、また液滴吐出法（インクジェット法）への適用の容易さの点で、水、アルコール類、炭化水素系化合物、エーテル系化合物が好ましく、より好ましい分散媒としては、水、炭化水素系化合物を挙げることができる。

上記導電性微粒子の分散液の表面張力は０．０２Ｎ／ｍ以上０．０７Ｎ／ｍ以下の範囲内であることが好ましい。インクジェット法にて液体を吐出する際、表面張力が０．０２Ｎ／ｍ未満であると、インク組成物のノズル面に対する濡れ性が増大するため飛行曲りが生じやすくなり、０．０７Ｎ／ｍを超えるとノズル先端でのメニスカスの形状が安定しないため吐出量や、吐出タイミングの制御が困難になる。表面張力を調整するため、上記分散液には、基板との接触角を大きく低下させない範囲で、フッ素系、シリコーン系、ノニオン系などの表面張力調節剤を微量添加するとよい。ノニオン系表面張力調節剤は、液体の基板への濡れ性を向上させ、膜のレベリング性を改良し、膜の微細な凹凸の発生などの防止に役立つものである。上記表面張力調節剤は、必要に応じて、アルコール、エーテル、エステル、ケトン等の有機化合物を含んでもよい。

上記分散液の粘度は１ｍＰａ・ｓ以上５０ｍＰａ・ｓ以下であることが好ましい。インクジェット法を用いて液体材料を液滴として吐出する際、粘度が１ｍＰａ・ｓより小さい場合にはノズル周辺部がインクの流出により汚染されやすく、また粘度が５０ｍＰａ・ｓより大きい場合は、ノズル孔での目詰まり頻度が高くなり円滑な液滴の吐出が困難となる。

ここで、液滴吐出法の吐出技術としては、帯電制御方式、加圧振動方式、電気機械変換式、電気熱変換方式、静電吸引方式などが挙げられる。帯電制御方式は、材料に帯電電極で電荷を付与し、偏向電極で材料の飛翔方向を制御してノズルから吐出させるものである。また、加圧振動方式は、材料に３０ｋｇ／ｃｍ^２程度の超高圧を印加してノズル先端側に材料を吐出させるものであり、制御電圧をかけない場合には材料が直進してノズルから吐出され、制御電圧をかけると材料間に静電的な反発が起こり、材料が飛散してノズルから吐出されない。

また、電気機械変換方式は、ピエゾ素子（圧電素子）がパルス的な電気信号を受けて変形する性質を利用したもので、ピエゾ素子が変形することによって材料を貯留した空間に可撓物質を介して圧力を与え、この空間から材料を押し出してノズルから吐出させるものである。また、電気熱変換方式は、材料を貯留した空間内に設けたヒータにより、材料を急激に気化させてバブル（泡）を発生させ、バブルの圧力によって空間内の材料を吐出させるものである。静電吸引方式は、材料を貯留した空間内に微小圧力を加え、ノズルに材料のメニスカスを形成し、この状態で静電引力を加えてから材料を引き出すものである。また、この他に、電場による流体の粘性変化を利用する方式や、放電火花で飛ばす方式などの技術も適用可能である。

本実施の形態で実施するピエゾ方式の液滴吐出法は、材料の使用に無駄が少なく、しかも所望の位置に所望の量の材料を的確に配置できるという利点を有する。なお、液滴吐出法により吐出される液状材料（流動体）の一滴の量は、例えば１〜３００ナノグラムである。
図３は、ピエゾ方式の液滴吐出ヘッド１０による液体材料の吐出原理を説明するための図である。
図３において、液体材料（配線パターン用インク）を収容する液体室２１に隣接してピエゾ素子２２が設置されている。液体室２１には、液体材料を収容する材料タンクを含む液体材料供給系２３を介して液体材料が供給される。ピエゾ素子２２は駆動回路２４に接続されており、この駆動回路２４を介してピエゾ素子２２に電圧を印加し、ピエゾ素子２２を変形させることにより、液体室２１が変形し、ノズル２５から液体材料が吐出される。この場合、印加電圧の値を変化させることにより、ピエゾ素子２２の歪み量が制御される。また、印加電圧の周波数を変化させることにより、ピエゾ素子２２の歪み速度が制御される。ピエゾ方式による液滴吐出は材料に熱を加えないため、材料の組成に影響を与えにくいという利点を有する。

本実施形態では、上記分散液の液滴を液滴吐出ヘッド１０から吐出して基板上の配線を形成すべき場所に滴下する。このとき、液だまり（バルジ）が生じないように、続けて吐出する液滴の重なり程度を制御する必要がある。また、一回目の吐出では複数の液滴を互いに接しないように離間して吐出し、２回目以降の吐出によって、その間を埋めていくような吐出方法を採用することもできる。

液滴を吐出した後、分散媒の除去を行うため、必要に応じて乾燥処理をする。乾燥処理は、例えば基板Ｗを加熱する通常のホットプレート、電気炉などによる処理の他、ランプアニールによって行なうこともできる。ランプアニールに使用する光の光源としては、特に限定されないが、赤外線ランプ、キセノンランプ、ＹＡＧレーザー、アルゴンレーザー、炭酸ガスレーザー、ＸｅＦ、ＸｅＣｌ、ＸｅＢｒ、ＫｒＦ、ＫｒＣｌ、ＡｒＦ、ＡｒＣｌなどのエキシマレーザーなどを光源として使用することができる。これらの光源は一般には、出力１０Ｗ以上５０００Ｗ以下の範囲のものが用いられるが、本実施形態では１００Ｗ以上１０００Ｗ以下の範囲で十分である。

（熱処理／光処理工程）
吐出工程後の乾燥膜は、微粒子間の電気的接触をよくするために、分散媒を完全に除去する必要がある。また、導電性微粒子の表面に分散性を向上させるために有機物などのコーティング剤がコーティングされている場合には、このコーティング剤も除去する必要がある。そのため、吐出工程後の基板には熱処理及び／又は光処理が施される。

熱処理及び／又は光処理は通常大気中で行なわれるが、必要に応じて、窒素、アルゴン、ヘリウムなどの不活性ガス雰囲気中で行なうこともできる。熱処理及び／又は光処理の処理温度は、分散媒の沸点（蒸気圧）、雰囲気ガスの種類や圧力、微粒子の分散性や酸化性等の熱的挙動、コーティング剤の有無や量、基材の耐熱温度などを考慮して適宜決定される。
たとえば、有機物からなるコーティング剤を除去するためには、約３００℃で焼成することが必要である。また、プラスチックなどの基板を使用する場合には、室温以上１００℃以下で行なうことが好ましい。

熱処理及び／又は光処理は通常のホットプレート、電気炉などによる処理の他、ランプアニールによって行なうこともできる。ランプアニールに使用する光の光源としては、特に限定されないが、赤外線ランプ、キセノンランプ、ＹＡＧレーザー、アルゴンレーザー、炭酸ガスレーザー、ＸｅＦ、ＸｅＣｌ、ＸｅＢｒ、ＫｒＦ、ＫｒＣｌ、ＡｒＦ、ＡｒＣｌなどのエキシマレーザーなどを光源として使用することができる。これらの光源は一般には、出力１０Ｗ以上５０００Ｗ以下の範囲のものが用いられるが、本実施形態では１００Ｗ以上１０００Ｗ以下の範囲で十分である。
以上の工程により吐出工程後の乾燥膜は微粒子間の電気的接触が確保され、導電膜に変換される。

本実施形態により形成される導電膜は、親液性すなわちドット径及び接触角が一様に制御された基板を用いるので、細線化、厚膜化を達成することができる。
したがって、本実施形態によれば、膜厚が厚く電気伝導に有利で、断線や短絡等の不良が生じにくく、しかも微細に形成可能な導電膜配線を形成することができる。

次に、配線パターン形成装置の一例として、上記配線パターン形成方法を実施するための配線形成装置について説明する。
図４は、本実施形態に係る配線形成装置の概略斜視図である。図４に示すように、配線形成装置１００は、液体吐出ヘッド１０、液体吐出ヘッド１０をＸ方向に駆動するためのＸ方向ガイド軸２、Ｘ方向ガイド軸２を回転させるＸ方向駆動モータ３、基板１１を載置するための載置台４、載置台４をＹ方向に駆動するためのＹ方向ガイド軸５、Ｙ方向ガイド軸５を回転させるＹ方向駆動モータ６、クリーニング機構部１４、ヒータ１５、及びこれらを統括的に制御する制御装置８等を備えている。Ｘ方向ガイド軸２及びＹ方向ガイド軸５はそれぞれ、基台７上に固定されている。なお、図４では、液体吐出ヘッド１０は、基板１１の進行方向に対し直角に配置されているが、液体吐出ヘッド１０の角度を調整し、基板１１の進行方向に対して交差させるようにしてもよい。このようにすれば、液体吐出ヘッド１０の角度を調整することで、ノズル間のピッチを調節することが出来る。また、基板１１とノズル面との距離を任意に調節することが出来るようにしてもよい。

液体吐出ヘッド１０は、導電性微粒子を含有する分散液からなる液体材料をノズル（吐出口）から吐出するものであり、Ｘ方向ガイド軸２に固定されている。Ｘ方向駆動モータ３は、ステッピングモータ等であり、制御装置８からＸ軸方向の駆動パルス信号が供給されると、Ｘ方向ガイド軸２を回転させる。Ｘ方向ガイド軸２の回転により、液体吐出ヘッド１０が基台７に対してＸ軸方向に移動する。

上述したように、液体吐出方式としては、圧電体素子であるピエゾ素子を用いてインクを吐出させるピエゾ方式、液体材料を加熱し発生した泡（バブル）により液体材料を吐出させるバブル方式など、公知の様々な技術を適用できる。このうち、ピエゾ方式は、液体材料に熱を加えないため、材料の組成等に影響を与えないという利点を有する。

載置台４はＹ方向ガイド軸５に固定され、Ｙ方向ガイド軸５には、Ｙ方向駆動モータ６、１６が接続されている。Ｙ方向駆動モータ６、１６は、ステッピングモータ等であり、制御装置８からＹ軸方向の駆動パルス信号が供給されると、Ｙ方向ガイド軸５を回転させる。Ｙ方向ガイド軸５の回転により、載置台４が基台７に対してＹ軸方向に移動する。
クリーニング機構部１４は、液体吐出ヘッド１０をクリーニングし、ノズルの目詰まりなどを防ぐものである。クリーニング機構部１４は、上記クリーニング時において、Ｙ方向の駆動モータ１６によってＹ方向ガイド軸５に沿って移動する。
ヒータ１５は、ランプアニール等の加熱手段を用いて基板１１を熱処理するものであり、基板１１上に吐出された液体の蒸発・乾燥を行うとともに導電膜に変換するための熱処理を行う。

本実施形態の配線形成装置１００では、液体吐出ヘッド１０から液体材料を吐出しながら、Ｘ方向駆動モータ３及び／又はＹ方向駆動モータ６を介して、基板１１と液体吐出ヘッド１０とを相対移動させることにより、基板１１上に液体材料を配置する。
液体吐出ヘッド１０の各ノズルからの液滴の吐出量は、制御装置８から上記ピエゾ素子に供給される電圧によって制御される。
また、基板１１上に配置される液滴のピッチは、上記相対移動の速度、及び液体吐出ヘッド１０からの吐出周波数（ピエゾ素子への駆動電圧の周波数）によって制御される。
また、基板１１上に液滴を開始する位置は、上記相対移動の方向、及び上記相対移動時における液体吐出ヘッド１０からの液滴の吐出開始のタイミング制御等によって制御される。
これにより、基板１１上に上述した配線用の導電膜パターンが形成される。

［第３実施形態］
第３実施形態として、本発明の電気光学装置の一例である液晶表示装置について説明する。図５は、本実施形態に係る液晶表示装置の第１基板上の信号電極等の平面レイアウトを示すものである。本実施形態に係る液晶表示装置は、この第１基板と、走査電極等が設けられた第２基板（図示せず）と、第１基板と第２基板との間に封入された液晶（図示せず）とから概略構成されている。

図５に示すように、第１基板３００上の画素領域３０３には、複数の信号電極３１０…が多重マトリクス状に設けられている。特に各信号電極３１０…は、各画素に対応して設けられた複数の画素電極部分３１０ａ…とこれらを多重マトリクス状に接続する信号配線部分３１０ｂ…とから構成されており、Ｙ方向に伸延している。
また、符号３５０は１チップ構造の液晶駆動回路で、この液晶駆動回路３５０と信号配線部分３１０ｂ…の一端側（図中下側）とが第１引き回し配線３３１…を介して接続されている。
また、符号３４０…は上下導通端子で、この上下導通端子３４０…と、図示しない第２基板上に設けられた端子とが上下導通材３４１…によって接続されている。また、上下導通端子３４０…と液晶駆動回路３５０とが第２引き回し配線３３２…を介して接続されている。

本実施形態では、上記第１基板３００上に設けられた信号配線部分３１０ｂ…、第１引き回し配線３３１…、第２引き回し配線３３２…が、各々第２実施形態に係る配線形成方法によって形成されている。
本実施形態の液晶表示装置によれば、上記各配線類の断線や短絡等の不良が生じにくく、しかも、小型化、薄型化が可能な液晶表示装置とすることができる。

次いで、本発明の電気光学装置である液晶表示装置の別形態について説明する。
図６に示す液晶表示装置（電気光学装置）９０１は、大別するとカラーの液晶パネル（電気光学パネル）９０２と、液晶パネル９０２に接続される回路基板９０３とを備えている。また、必要に応じて、バックライト等の照明装置、その他の付帯機器が液晶パネル９０２に付設されている。

液晶パネル９０２は、シール材９０４によって接着された一対の基板９０５ａ及び基板９０５ｂを有し、これらの基板９０５ｂと基板９０５ｂとの間に形成される間隙、いわゆるセルギャップには液晶が封入されている。これらの基板９０５ａ及び基板９０５ｂは、一般には透光性材料、例えばガラス、合成樹脂等によって形成されている。基板９０５ａ及び基板９０５ｂの外側表面には偏光板９０６ａ及び偏光板９０６ｂが貼り付けられている。なお、図９においては、偏光板９０６ｂの図示を省略している。

また、基板９０５ａの内側表面には電極９０７ａが形成され、基板９０５ｂの内側表面には電極９０７ｂが形成されている。これらの電極９０７ａ、９０７ｂはストライプ状または文字、数字、その他の適宜のパターン状に形成されている。また、これらの電極９０７ａ、９０７ｂは、例えばＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ：インジウムスズ酸化物）等の透光性材料によって形成されている。基板９０５ａは、基板９０５ｂに対して張り出した張り出し部を有し、この張り出し部に複数の端子９０８が形成されている。これらの端子９０８は、基板９０５ａ上に電極９０７ａを形成するときに電極９０７ａと同時に形成される。従って、これらの端子９０８は、例えばＩＴＯによって形成されている。これらの端子９０８には、電極９０７ａから一体に延びるもの、及び導電材（不図示）を介して電極９０７ｂに接続されるものが含まれる。

回路基板９０３には、配線基板９０９上の所定位置に液晶駆動用ＩＣとしての半導体素子９００が実装されている。なお、図示は省略しているが、半導体素子９００が実装される部位以外の部位の所定位置には抵抗、コンデンサ、その他のチップ部品が実装されていてもよい。配線基板９０９は、例えばポリイミド等の可撓性を有するベース基板９１１の上に形成されたＣｕ等の金属膜をパターニングして配線パターン９１２を形成することによって製造されている。

本実施形態では、液晶パネル９０２における電極９０７ａ、９０７ｂ及び回路基板９０３における配線パターン９１２が上記第２実施形態に係る配線形成方法によって形成されている。
本実施形態の液晶表示装置によれば、上記各配線類の断線や短絡等の不良が生じにくく、しかも、小型化、薄型化が可能な液晶表示装置とすることができる。
なお、前述に示した例はパッシブ型の液晶パネルであるが、アクティブマトリクス型の液晶パネルとしてもよい。すなわち、一方の基板に薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を形成し、各ＴＦＴに対し画素電極を形成する。また、各ＴＦＴに電気的に接続する配線（ゲート配線、ソース配線）を上記のようにインクジェット技術を用いて形成することができる。一方、対向する基板には対向電極等が形成されている。このようなアクティブマトリックス型の液晶パネルにも本発明を適用することができる。

［第４実施形態］
第４実施形態として、本発明の電気光学装置の一例であるプラズマ型表示装置について説明する。図７は本実施形態のプラズマ型表示装置５００の分解斜視図を示す。
この実施形態のプラズマ型表示装置５００は、互いに対向して配置されたガラス基板５０１とガラス基板５０２と、これらの間に形成された放電表示部５１０とから概略構成される。放電表示部５１０は、複数の放電室５１６が集合されてなり、複数の放電室５１６のうち、赤色放電室５１６（Ｒ）、緑色放電室５１６（Ｇ）、青色放電室５１６（Ｂ）の３つの放電室５１６が対になって１画素を構成するように配置されている。

前記（ガラス）基板５０１の上面には所定の間隔でストライプ状にアドレス電極５１１が形成され、それらアドレス電極５１１と基板５０１の上面とを覆うように誘電体層５１９が形成され、更に誘電体層５１９上においてアドレス電極５１１、５１１間に位置して各アドレス電極５１１に沿うように隔壁５１５が形成されている。なお、隔壁５１５においてはその長手方向の所定位置においてアドレス電極５１１と直交する方向にも所定の間隔で仕切られており（図示略）、基本的にはアドレス電極５１１の幅方向左右両側に隣接する隔壁と、アドレス電極５１１と直交する方向に延設された隔壁により仕切られる長方形状の領域が形成され、これら長方形状の領域に対応するように放電室５１６が形成され、これら長方形状の領域が３つ対になって１画素が構成される。また、隔壁５１５で区画される長方形状の領域の内側には蛍光体５１７が配置されている。蛍光体５１７は、赤、緑、青の何れかの蛍光を発光するもので、赤色放電室５１６（Ｒ）の底部には赤色蛍光体５１７（Ｒ）が、緑色放電室５１６（Ｇ）の底部には緑色蛍光体５１７（Ｇ）が、青色放電室５１６（Ｂ）の底部には青色蛍光体５１７（Ｂ）が各々配置されている。

次に、前記ガラス基板５０２側には、先のアドレス電極５１１と直交する方向に複数の表示電極５１２がストライプ状に所定の間隔で形成され、これらを覆って誘電体層５１３が形成され、更にＭｇＯなどからなる保護膜５１４が形成されている。
そして、前記基板５０１とガラス基板５０２の基板２が、前記アドレス電極５１１…と表示電極５１２…を互いに直交させるように対向させて相互に貼り合わされ、基板５０１と隔壁５１５とガラス基板５０２側に形成されている保護膜５１４とで囲まれる空間部分を排気して希ガスを封入することで放電室５１６が形成されている。なお、ガラス基板５０２側に形成される表示電極５１２は各放電室５１６に対して２本ずつ配置されるように形成されている。
上記アドレス電極５１１と表示電極５１２は図示略の交流電源に接続され、各電極に通電することで必要な位置の放電表示部５１０において蛍光体５１７を励起発光させて、カラー表示ができるようになっている。

本実施形態では、上記アドレス電極５１１と表示電極５１２が、各々第２実施形態に係る配線形成方法によって形成されている。
本実施形態のプラズマ型表示装置によれば、上記各電極の断線や短絡等の不良が生じにくく、しかも、小型化、薄型化が可能なプラズマ型表示装置とすることができる。

［第５実施形態］
第５実施形態として、本発明の非接触型カード媒体の実施形態について説明する。図８に示すように、本実施形態に係る非接触型カード媒体（電子機器）４００は、カード基体４０２とカードカバー４１８から成る筐体内に、半導体集積回路チップ４０８とアンテナ回路４１２を内蔵し、図示されない外部の送受信機と電磁波または静電容量結合の少なくとも一方により電力供給あるいはデータ授受の少なくとも一方を行うようになっている。

本実施形態では、上記アンテナ回路４１２が、第２実施形態に係る配線形成方法によって形成されている。
本実施形態の非接触型カード媒体によれば、上記アンテナ回路４１２の断線や短絡等の不良が生じにくく、しかも、小型化、薄型化が可能な非接触型カード媒体とすることができる。

［第６実施形態］
第６実施形態として、電界放出素子（電気放出素子）を備えた電気光学装置である電界放出ディスプレイ（Field Emission Display、以下ＦＥＤと称す。）について説明する。
図９は、ＦＥＤを説明するための図であって、図９（ａ）はＦＥＤを構成するカソード基板とアノード基板の配置を示した概略構成図、図９（ｂ）はＦＥＤのうちカソード基板が具備する駆動回路の模式図、図９（ｃ）はカソード基板の要部を示した斜視図である。

図９（ａ）に示すようにＦＥＤ（電気光学装置）２００は、カソード基板２００ａとアノード基板２００ｂとを対向配置された構成となっている。カソード基板２００ａは、図９（ｂ）に示すようにゲート線２０１と、エミッタ線２０２と、これらゲート線２０１とエミッタ線２０２とに接続された電界放出素子２０３とを具備しており、すなわち、所謂単純マトリクス駆動回路となっている。ゲート線２０１においては、ゲート信号Ｖ１、Ｖ２、…、Ｖｍが供給されるようになっており、エミッタ線２０２においては、エミッタ信号Ｗ１、Ｗ２、…、Ｗｎが供給されるようになっている。また、アノード基板２００ｂは、ＲＧＢからなる蛍光体を備えており、当該蛍光体は電子が当ることにより発光する性質を有する。

図９（ｃ）に示すように、電界放出素子２０３はエミッタ線２０２に接続されたエミッタ電極２０３ａと、ゲート線２０１に接続されたゲート電極２０３ｂとを備えた構成となっている。さらに、エミッタ電極２０３ａは、エミッタ電極２０３ａ側からゲート電極２０３ｂに向かって小径化するエミッタティップ２０５と呼ばれる突起部を備えており、このエミッタティップ２０５と対応した位置にゲート電極２０３ｂに孔部２０４が形成され、孔部２０４内にエミッタティップ２０５の先端が配置されている。

このようなＦＥＤ２００においては、ゲート線２０１のゲート信号Ｖ１、Ｖ２、…、Ｖｍ、及びエミッタ線２０２のエミッタ信号Ｗ１、Ｗ２、…、Ｗｎを制御することにより、エミッタ電極２０３ａとゲート電極２０３ｂとの間に電圧が供給され、電解の作用によってエミッタティップ２０５から孔部２０４に向かって電子２１０が移動し、エミッタティップ２０５の先端から電子２１０が放出される。ここで、当該電子２１０とアノード基板２００ｂの蛍光体とが当ることにより発光するので、所望にＦＥＤ２００を駆動することが可能になる。

このように構成されたＦＥＤにおいては、例えばエミッタ電極２０３ａやエミッタ線２０２、さらにはゲート電極２０３ｂやゲート線２０１が上記第２実施形態に係る配線形成方法によって形成されている。
本実施形態のＦＥＤによれば、上記配線の断線や短絡等の不良が生じにくく、しかも、小型化、薄型化が可能な非接触型カード媒体とすることができる。

［第７実施形態］
第７実施形態として、本発明の電子機器の具体例について説明する。
図１０（ａ）は、携帯電話の一例を示した斜視図である。図１０（ａ）において、６００は携帯電話本体を示し、６０１は第３実施形態の液晶表示装置を備えた液晶表示部を示している。
図１０（ｂ）は、ワープロ、パソコンなどの携帯型情報処理装置の一例を示した斜視図である。図１０（ｂ）において、７００は情報処理装置、７０１はキーボードなどの入力部、７０３は情報処理本体、７０２は第３実施形態の液晶表示装置を備えた液晶表示部を示している。
図１０（ｃ）は、腕時計型電子機器の一例を示した斜視図である。図１０（ｃ）において、８００は時計本体を示し、８０１は第３実施形態の液晶表示装置を備えた液晶表示部を示している。
図１０（ａ）〜（ｃ）に示す電子機器は、上記実施形態の液晶表示装置を備えたものであるので、配線類の断線や短絡等の不良が生じにくく、しかも、小型化、薄型化が可能となる。
なお、本実施形態の電子機器は液晶表示装置を備えるものとしたが、有機エレクトロルミネッセンス表示装置、プラズマ型表示装置、ＦＥＤ等、他の電気光学装置を備えた電子機器とすることもできる。

以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施の形態例について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。上述した例において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。

例えば、上記実施の形態では、エネルギー光の光源である水銀ランプに対して基板を揺動させる構成としたが、これに限定されるものではなく、例えば水銀ランプを基板に対して揺動させる構成としてもよい。また、光源と基板との相対移動方法も揺動に限られず、単一方向への相対移動や、相対的に回転させる構成としてもよい。さらに、基板と光源との相対移動速度を移動毎に変動させたり、基板と光源との高さを変えて相対移動を繰り返す手順としてもよい。また、光源についても水銀ランプに限定されるものではなく、基板の表面を親液化するためのエネルギー光を照射できるものであれば、他の光源を用いる構成であってもよい。

表面処理装置に基板が載置された概略平面図である。 図１における正面図である。 ピエゾ方式による液状体の吐出原理を説明するための図である。 配線形成装置の概略斜視図である。 第３実施形態に係る液晶表示装置の基板上の平面図である。 液晶表示装置の別形態を示す図である。 第４実施形態に係るプラズマ型表示装置の分解斜視図である。 第５実施形態に係る非接触型カード媒体の分解斜視図である。 ＦＥＤを説明するための図である。 本発明の電子機器の具体例を示す図である。

符号の説明

１１ 基板、 ３１ 表面処理装置、 ３３ ステージ（揺動装置）、 ３４ 駆動装置（揺動装置）、 ３５ 水銀ランプ（光源）、 ３７ 制御装置（揺動装置）、 ２００ ＦＥＤ（電気光学装置）、 ４００ 非接触型カード媒体（電子機器）、 ５００ プラズマ型表示装置（電気光学装置）、 ６００ 携帯電話本体（電子機器）、 ７００ 情報処理装置（電子機器）、 ８００ 時計本体（電子機器）、 ９００ 液晶表示装置（電気光学装置）

Claims (10)

1. 基板の表面に撥液化処理を施す工程と、前記撥液化処理された基板の表面にエネルギー光を照射して前記表面に親液化処理を施す工程とを有する表面処理方法であって、
   前記基板表面における前記エネルギー光の積算照度のばらつきを２０％以下で行うことを特徴とする表面処理方法。
2. 請求項１記載の表面処理方法において、
   前記基板表面における前記エネルギー光の積算照度のばらつきを１５％以下で行うことを特徴とする表面処理方法。
3. 請求項１または２記載の表面処理方法において、
   前記エネルギー光の光源に対して前記基板を相対移動させながら前記エネルギー光を照射することを特徴とする表面処理方法。
4. 請求項３記載の表面処理方法において、
   複数配列された前記光源に対して、前記基板を前記複数の光源の配列方向に相対的に揺動させることを特徴とする表面処理方法。
5. 請求項１から４のいずれかに記載の表面処理方法において、
   前記親液化処理前に、前記基板表面の複数箇所と前記基板近傍とにおける前記エネルギー光の照度をそれぞれ計測する工程と、
   前記親液化処理中に前記基板近傍における前記エネルギー光の積算照度を計測した結果に基づいて、前記エネルギー光の照射を制御する工程とを有することを特徴とする表面処理方法。
6. 請求項１から請求項５のいずれかに記載の表面処理方法によって表面処理を施されたことを特徴とする表面処理基板。
7. 請求項６記載の表面処理基板に形成された導電膜配線を備えることを特徴とする電気光学装置。
8. 請求項７記載の電気光学装置を備えることを特徴とする電子機器。
9. 基板の表面にエネルギー光を照射して前記表面に親液化処理を施す表面処理装置であって、
   前記エネルギー光の光源と前記基板とを相対的に揺動させる揺動装置を備えることを特徴とする表面処理装置。
10. 請求項９記載の表面処理装置において、
    前記基板は、複数配列された前記光源の配列方向に沿って相対的に揺動されることを特徴とする表面処理装置。
    

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