JP2005028276A - 膜形成方法、デバイス製造方法、電気光学装置、並びに電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】微細なパターン形成や材料使用量の低減化に対応可能であり、基板上の所望の位置に膜を安定して形成することができる膜形成方法を提供する。
【解決手段】第１液滴１１を基板２０上に配置する工程と、第１液滴を乾燥して、縁の膜厚が中央部の膜厚に比べて厚い形状を有する乾燥膜１２を形成する工程と、第１液滴の乾燥膜１２の縁部に囲まれた領域に第２液滴１３を配置し、第２液滴の乾燥膜１４を形成する工程とを有する。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、膜形成方法、デバイス製造方法、電気光学装置、並びに電子機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ディスプレイや表示光源などとして用いられる電気光学装置や、半導体装置などの電子装置は、その製造過程において、基板上に材料を配置し、その基板上に膜を形成する工程を含む。材料の配置技術や膜形成技術は、品質や機能と密接に係わり、上記各装置の性能の向上を図る上で重要である。
【０００３】
基板上に材料を配置する技術としては、吐出ヘッドに設けられたノズルを介して液体材料を液滴として吐出する方法がある。この液滴吐出法は、スピンコート法などの技術に比べて、液体材料の消費に無駄が少なく、基板上に配置する液体材料の量や位置の制御を行いやすいという利点がある。
【０００４】
ところで、液体材料を液滴にして基板上に配置する技術において、基板上にバンクを形成し、そのバンクに囲われた領域に液滴を配置する技術がある（例えば、特許文献１参照）。この技術では、バンクが仕切りとなって液滴の配置領域が規定されることから、液滴（液体材料）の基板上での濡れ広がりが防止される。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１１−２７１７５３号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
近年、デバイスを構成する回路の高密度化が進み、パターンの微細化が要求されている。また、デバイスの低コスト化が求められている。
【０００７】
上述したバンク形成技術では、印刷法によるパターニング、あるいはリソグラフィによるパターニングによりバンクを形成する。しかしながら、印刷法では、パターンの微細化に対応するのが難しい。また、リソグラフィ法では、パターニングに伴ってバンクの形成材料の一部が除去されることから、材料の使用量に無駄が多い。
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、微細なパターン形成や材料使用量の低減化に対応可能であり、基板上の所望の位置に膜を安定して形成することができる膜形成方法を提供することを目的とする。
また、本発明の他の目的は、品質の向上が可能なデバイス製造方法、電気光学装置、並びに電子機器を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の膜形成方法は、第１液滴を基板上に配置する工程と、該第１液滴を乾燥して、縁の膜厚が中央部の膜厚に比べて厚い形状を有する乾燥膜を形成する工程と、前記第１液滴の乾燥膜の縁部に囲まれた領域に第２液滴を配置し、該第２液滴の乾燥膜を形成する工程とを有することを特徴としている。
この膜形成方法によれば、第１液滴の乾燥膜の縁部に囲まれた領域に第２液滴が配置され、このとき、第１液滴の乾燥膜の縁部が仕切りとなることで、第２液滴が所望の位置に確実に配置されかつ、第２液滴の濡れ広がりが防止される。また、この膜形成方法では、第１液滴の乾燥膜の一部分（縁部）が仕切りとして用いられることから、微細なパターンの形成にも好ましく用いられる。しかも、仕切りの形成に際して、第１液滴の材料の除去を必要としないことから、材料使用量の低減化が図られる。
【００１０】
上記の形成方法において、前記第１液滴の乾燥膜の形状は、前記第１液滴に対する乾燥条件によって制御することができる。
例えば、前記第１液滴の中央部に比べて縁における固形分濃度が早く飽和濃度に達するように、前記第１液滴に対する乾燥条件を定めるのが好ましい。ここで、液滴は縁において乾燥の進行が速く、液滴内で縁に向かう液体の流れが生じやすい。液滴の中央部に比べて縁における固形分濃度が早く飽和濃度に達すると、その縁において固形分が局所的に析出する。すると、その析出した固形分によって液滴の縁がピン止めされたような状態となり、それ以降の乾燥に伴う液滴の収縮が抑制される。液滴の収縮が抑制されると、液滴内で、液滴の縁で蒸発により失った分の液体を中央部から補う流れ、すなわち中央部から縁に向かう液体の流れが形成され、その流れによって液滴の縁に固形分が多く運ばれる。その結果、例えば、第１液滴の乾燥膜の縁の膜厚が中央部に比べて厚くなる。すなわち、第１液滴に対する乾燥条件を定めることにより、前記仕切りとして好適な縁部を有する乾燥膜を形成することができる。
【００１１】
また、上記の膜形成方法において、前記第１液滴に対する乾燥条件は、前記第１液滴の固形分濃度と、前記第１液滴の乾燥速度とを含むことにより、乾燥膜の形状を好ましく制御することができる。
この場合、前記乾燥速度を定める手段は、例えば、前記基板が搭載されるステージの移動速度、該基板上に配置される前記液滴同士の間隔、該液滴の配列または配置のタイミング、及び前記液体材料に対する該基板表面の接触角のうち少なくとも１つを制御するとよい。
【００１２】
また、上記の膜形成方法において、前記基板上の前記第１液滴が配置される領域の周辺領域を、前記第１液滴に対して撥液性に加工する工程を有してもよい。なお、撥液性とは、第１液滴に対して非親和性をしめす特性をいう。この場合、撥液性の周辺領域によって第１液滴の配置領域が規定され、第１液滴の配置精度の向上が図られる。
【００１３】
この場合において、例えば、前記周辺領域を、自己組織化単分子膜を用いて撥液性に加工するとよい。ここで、自己組織化単分子膜（ＳＡＭｓ：Ｓｅｌｆ−Ａｓｓｅｍｂｌｅｄ Ｍｏｎｏｌａｙｅｒｓ）は、固体表面へ分子を固定する方法であって高配向・高密度な分子層が形成可能な方法である自己組織化（ＳＡ：Ｓｅｌｆ−Ａｓｓｅｍｂｌｙ）法によって作製される膜である。自己組織化法は、オングストロームオーダで分子の環境及び幾何学的配置を操作できる。また、自己組織化単分子膜は、有機分子の固定化技術の有力な一手段となり作製法の簡便さと分子と基板間に存在する化学結合のために膜の熱的安定性も高く、オングストロームオーダの分子素子作製のための重要技術である。また、自己組織化単分子膜は、基本的に自己集合プロセスであり、自発的に微細パターンを形成することができる。つまり、自己組織化単分子膜は、超微小電子回路で用いられるような、すなわち既存のリソグラフィー法が使えないような、緻密で高度なパターン形成を簡便に形成することができる。したがって、上記の膜形成方法において、自己組織化膜を用いて第１液滴の配置領域を規定することにより、第１液滴の配置精度を向上させることができ、その結果、第２液滴の乾燥膜を所望の位置に確実に形成することが可能となる。
【００１４】
また、上記の膜形成方法において、前記第１液滴は、前記基板上に単数配置されてもよく、または前記基板上に複数が合体して配置されてもよい。第１液滴が単数配置される場合、第１液滴の乾燥膜が例えば略円形に形成されることにより、第２液滴が配置される領域として略円形の領域が規定される。また、第１液滴が複数合体配置される場合、その合体した第１液滴の乾燥膜が例えば略長円形に形成されることにより、第２液滴が配置される領域として略長円状の領域が規定される。すなわち、第１の液滴として、複数の液滴を合体させることで、第２液滴が配置される領域を様々な形状に変化させることができる。その結果、第２液滴の乾燥膜について様々な形状のものが形成可能となる。
【００１５】
また、上記の膜形成方法において、前記第１液滴の乾燥膜と前記第２液滴の乾燥膜とを含む多層膜は、例えば、配線、カラーフィルタ、フォトレジスト、マイクロレンズアレイ、エレクトロルミネセンス材料、導電性高分子材料、生体物質、のうちのいずれか一の形成に用いられる。
【００１６】
また、本発明は、基板に膜パターンが形成されてなるデバイスの製造方法であって、上記の膜形成方法により、前記基板上に前記膜パターンを形成することを特徴とする。
このデバイス製造方法によれば、基板上の所望の位置に膜が安定して形成されることから、デバイスの品質の向上が図られる。
【００１７】
また、本発明の電気光学装置は、上記のデバイス製造方法を用いて製造されたデバイスを備えることを特徴とする。
デバイスとしては、例えば、半導体素子、撮像素子、液晶表示素子、有機エレクトロルミネッセンス素子などを例示できる。
また、電気光学装置としては、例えば、液晶表示装置、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などを例示できる。
また、本発明の電子機器は、上記の電気光学装置を備えることを特徴とする。
これらの発明によれば、品質の向上が図られる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について、図面を参照して説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る膜形成方法の一例を示す図である。
本例の膜形成方法は、基板２０上に第１液滴１１を配置し、第１液滴１１の乾燥膜（第１膜１２）を形成し、その後、その第１膜１２の上に、第２液滴１３を配置し、第２液滴１３の乾燥膜（第２膜１４）を形成するものであり、撥液化工程、第１膜形成工程、及び第２膜形成工程等を有する。なお、第１液滴１１及び第２液滴１３に使用する液体材料は、同じ場合もあり、互いに異なる場合もある。また、ここでは、説明の簡略化のために、基板上の１箇所に液滴の乾燥膜を形成した場合について説明するが、本発明はこれに限らず、例えば、基板上に複数の箇所に液滴の乾燥膜を形成してもよい。
【００１９】
（撥液化工程）
まず、図１（ａ）に示すように、第１液滴１１に使用される液体材料に対して撥液性（非親和性）の領域（撥液領域１５）を、所定のパターン形状で基板２０上に形成する。基板２０としては、ガラス基板、シリコン基板、石英基板、セラミックス基板、金属基板、プラスチック基板、プラスチックフィルム基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も含まれる。また、上記プラスチックとしては、例えば、ポリオレフィン、ポリエステル、ポリアクリレート、ポリカーボネート、ポリエーテルサルホン、ポリエーテルケトンなどが用いられる。
【００２０】
撥液領域の形成方法としては、例えば、基板の表面に自己組織化膜を形成する方法、プラズマ処理法（プラズマ重合法）、共析メッキ法、金チオールで撥液化する手法等が挙げられる。例えば、基板の表面全体を撥液性に加工した後に、膜を形成すべき領域の撥液性を緩和して親液性を付与することで（親液化処理）、基板上に所定のパターン形状の撥液領域を形成することができる。あるいは、所定のパターン形状が施されたマスクを使用して基板表面の撥液化を行うことにより、基板上に所定のパターン形状の撥液領域を形成してもよい。本例では、基板上に、撥液性の自己組織化単分子膜（ＳＡＭｓ）からなる撥液領域（撥液パターン）を形成する。なお、自己組織化単分子膜の形成方法については後述する。
【００２１】
（第１膜形成工程）
次に、図１（ｂ）に示すように、撥液領域１５に区画された領域に液体材料を液滴（第１液滴１１）にして配置する。液体材料の配置方法としては、本例では、吐出ヘッド２１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る。液滴吐出法では、例えば、吐出ヘッド２１と基板２０とを相対的に移動させながら、吐出ヘッド２１から吐出した液滴１１を基板２０上に着弾させる。なお、液体吐出方式としては、圧電体素子としての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方式等、公知の種々の技術を適用できる。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。液滴吐出用の装置（膜形成装置）については後述する。
【００２２】
本例では、第１液滴１１を基板２０上に配置する際、撥液領域１５によって第１液滴１１の配置領域が規定されていることから、第１液滴１１は、所望の位置に確実に配置される。すなわち、吐出ヘッド２１から吐出された第１液滴１１の一部が基板２０上で撥液領域１５に乗ったとしても、その第１液滴１１は撥液領域１５にはじかれ、撥液領域１５に囲われた比較的親和性の高い領域に位置決めされる。
【００２３】
次に、図１（ｃ）に示すように、基板２０上に配置された第１液滴１１を乾燥させ、その乾燥膜（第１膜１２）を形成する。本例では、第１液滴１１に対する乾燥条件を制御することにより、第１膜１２の形状を制御する。具体的には、第１膜１２を、中央部に比べて縁部の膜厚が厚い形状、すなわち縁が盛り上がった形状にする。
【００２４】
ここで、図２は、代表的な液滴の乾燥過程を模式的に示す図である。
液滴の乾燥過程では、液体材料の固形分濃度と、液滴の乾燥速度とのうちの少なくとも一方をパラメータとすることにより、液滴の乾燥膜を、様々な形状に制御することができる。具体的には、例えば、液滴の乾燥膜を、図２（ａ）に示すように、中央部に比べて縁の膜厚が厚い形状としたり、あるいは、図２（ｂ）に示すように、着弾後の液滴に比べて収縮した形状としたりすることができる。
【００２５】
図２（ａ）に示す乾燥過程は、液滴の中央部に比べて縁における固形分濃度が早く飽和濃度に達するように、上記パラメータ（液体材料の固形分濃度、液滴の乾燥速度）を定めたものである。一般に、基板上に配置された液滴は縁（エッジ）において乾燥の進行が速い。液滴の乾燥過程において、液滴の縁における固形分濃度が飽和濃度に達すると、その縁において固形分が局所的に析出する。すると、その析出した固形分によって液滴の縁がピン止めされたような状態となり、それ以降の乾燥に伴う液滴の収縮（外径の収縮）が抑制される。以後、この現象、すなわち、縁で析出した固形分によって乾燥に伴う液滴の収縮が抑制される現象を「ピニング」と呼ぶ。
【００２６】
一方、図２（ｂ）に示す乾燥過程は、液滴の全体の固形分濃度が略同時に飽和濃度に達するように、上記パラメータ（液体材料の固形分濃度、液滴の乾燥速度）を定めたものである。この場合、液滴の縁での局所的な固形分の析出が生じにくいことから、上述したピニングが起こらず、乾燥過程において、蒸発に伴って液滴が収縮する。すなわち、乾燥の進行とともに、液滴の外径が小さくなる。以後、この現象、すなわち、乾燥時にピニングすることなく液滴が収縮する現象を「ディピニング」と呼ぶ。なお、図２（ａ）及び（ｂ）に矢印で示す液滴内の液体の流れは、一例であり、実際とは異なる場合がある。
【００２７】
ここで、上記パラメータのうち、液滴の乾燥速度は、基板が搭載されるステージの移動速度、基板上に配置される液滴同士の間隔（液滴間距離）、複数の液滴の配列や配置のタイミング、及び液体材料に対する基板表面の接触角などに応じて変化する。
【００２８】
例えば、ステージが移動すると、液滴近傍の気相の蒸気濃度が低下するなどにより、液滴の乾燥が促進される。ステージの移動速度が大きいほど、大気に対する液滴の相対的な移動速度が大きくなり、液滴の乾燥速度が大きくなる。
【００２９】
図３は、基板上に複数（ここでは２滴）の液滴を配置した例を示す図である。
図３に示すように、液滴の乾燥時、液相から気相に出て行く蒸気は、液滴を中心に３次元に拡散する。「蒸気拡散層」とは、液滴から蒸発した分子が拡散による移動のために、液滴近傍の気相中に濃度勾配を形成している領域をいう。ここでは、液滴表面近傍の気相中に形成され、他の液滴に影響を与える濃度を有する蒸気層のことを広義の蒸気拡散層として含むものとする。また、液滴間距離は隣り合う両液滴同士の中心間隔とする。なお、蒸気拡散層の厚さは、液体材料の物性や固形分濃度、環境温度などに応じて変化する。
【００３０】
基板上に複数の液滴が配置されるとき、液滴が他の液滴の蒸気拡散層内に存在したり、あるいは隣り合う両液滴の蒸気拡散層が互いに一部重なると、液滴表面の蒸気濃度の変化等によって、液滴の蒸発速度が変化する。具体的には、液滴間距離が短く、蒸気拡散層の重なる距離が長いほど、液滴の蒸発速度（乾燥速度）が小さくなり、乾燥時間が長くなる。一方、蒸気拡散層が重ならない場合は、液滴間距離が変化しても、液滴の蒸発速度及び乾燥時間はほとんど変化しない。したがって、蒸気拡散層の影響を受ける範囲内で、液滴間距離を変化させることにより、液滴の乾燥速度を変化させることができる。
【００３１】
また、基板上に複数の液滴を配置する場合、上述した液滴間距離だけでなく、液滴を配置するタイミング、数、及び配列等によっても液滴の乾燥時間が変化する。例えば、基板上に先に液滴が配置されてから次の液滴を配置するまでの期間に応じて、次の液滴の配置時における先の液滴の乾燥（蒸発）状態が変化する。そのため、その変化に応じて、それらの液滴間での蒸気拡散層の影響の大きさ、並びに液滴の乾燥速度が変化する。すなわち、上記期間が長いほど、複数の液滴間での蒸気拡散層の影響が小さくなり、液滴の乾燥速度が大きくなる。
【００３２】
また、図４（ａ）及び（ｂ）に示すように、蒸気拡散層が重なる範囲内で、１つの液滴Ａに並べて配置される液滴Ｂの数が多いほど、蒸気拡散層の影響が大きく現れ、液滴Ａの乾燥速度が小さくなる。また、蒸気拡散層が重なる範囲内で、１つの液滴Ａの一方の側に１つの液滴Ｂが配置される場合（図４（ａ））、液滴Ａでは、液滴Ｂが配置された側の乾燥速度が部分的に小さくなる。この場合、乾燥速度に部分的な偏りが生じるために、液滴Ａの乾燥膜の形状は異方的になる。これに対して、１つの液滴Ａの全周にわたって複数の液滴Ｂが配置される場合（図４（ｂ））、上述した乾燥速度の部分的な偏りが生じにくく、液滴Ａの乾燥膜の形状は等方的となる。
【００３３】
図５（ａ）及び（ｂ）は、液体材料に対する基板表面の接触角（静的接触角）が互いに異なる場合の液滴の様子を示している（接触角θａ＜θｂ）。
同量の液滴を基板上に配置するとき、接触角が小さいほど液滴の外径は大きい。液滴の外径が大きいと、乾燥速度が大きくなる傾向にあることから、液体材料に対する基板表面の接触角が小さいほど、乾燥速度が大きくなる。接触角は、例えば、基板表面を親液化処理することにより小さくなり、基板表面を撥液化処理することにより大きくなる。
【００３４】
以上のことから、基板が搭載されるステージの移動速度、基板上に配置される液滴同士の間隔（液滴間距離）、複数の液滴の配列や配置のタイミング、及び液体材料に対する基板表面の接触角などを制御することにより、液滴の乾燥速度を変化させることができる。なお、液滴の乾燥速度を変化させる方法としては、上記の他に、温度や、湿度、気圧などの環境因子を制御したり、加熱手段や送風手段を用いたりしてもよい。これらの制御手法は、必要に応じて、組み合わせて用いることができる。
【００３５】
図６は、一定の乾燥条件下での、液滴からの液体（溶媒、分散媒など）の蒸発量の時間積分を示す図である。
図６に示すように、乾燥の初期段階には、時間あたりの蒸発量が多い（図６に示すＡ部）。これは、基板上に液滴が配置された直後の乾燥初期においては、液滴の周囲の蒸気濃度が低く、液滴の乾燥速度（蒸発速度）が大きいからである。その後、液滴の周囲（液体分子の平均自由工程距離分）が飽和濃度に達すると、液滴の乾燥速度は、蒸気の拡散速度に律速された定常状態となり（図６に示すＢ部）、乾燥初期に比べて遅くなる。
【００３６】
前述したように、基板上に配置された液滴は縁（エッジ）において乾燥の進行が速い。そのため、乾燥の初期段階（図６に示すＡ部）には、液滴の縁で液体が急速に蒸発し、固形分濃度が上昇する傾向にある。このとき、液滴の縁における固形分濃度が飽和濃度に達すると、上述したピニングが生じる。
【００３７】
図７〜図９はそれぞれ、ピニングを経て形成された乾燥膜（ピニング薄膜）の形状を示しており、上段が平面図、下段が断面図である。
前述したように、ピニングは、縁で析出した固形分によって乾燥に伴う液滴の収縮が抑制された現象である。ピニングが起きると、先の図２（ａ）に示したように、液滴内で、液滴の縁で蒸発により失った分の液体を中央部から補う流れ、すなわち中央部から縁に向かう液体の流れが形成される。この液体の流れは、上記パラメータに応じて変化する。図７〜図９に示す乾燥膜は、乾燥過程における上記パラメータが互いに異なる。
【００３８】
図７に示す乾燥膜は、乾燥時における液滴内で中央部から縁への液体の流れが強く形成されるように上記パラメータを定めることにより、形成されたものである。先の図２（ａ）に示すように、ピニングが起きた後、液滴内で、中央部から縁に向かう液体の流れが強く形成されると、この液体の流れに伴い、液滴の縁に固形分が多く運ばれる。液滴の縁では、固形分の析出に伴う粘度上昇等により、液体の流れが滞留しやすく、固形分の高濃度状態が維持される。すなわち、中央部から縁に向かう液体の流れに比べて、縁から中央部に向かう液体の流れが弱くなる。その結果、液滴の縁において固形分が多く析出し、乾燥膜の縁の部分の膜厚が厚くなる。
【００３９】
この場合、上記パラメータのうち、液体材料の固形分濃度が低いほど、また、乾燥速度が大きいほど、中央部から縁に向かう液体の流れが強くなる。したがって、液体材料の固形分濃度を低下させたり、乾燥速度を大きくしたりすることにより、乾燥膜の中央部に対する縁の膜厚比を大きくすることができる。つまり、縁の厚い乾燥膜が形成される。また、固形分が微粒子の場合、その粒径が小さいほど、液体の流れに乗せて固形分を縁に運びやすいために、乾燥膜の中央部の膜厚が薄くなりやすい。乾燥膜の中央部に対する縁の膜厚比が大きくなることで、例えば、図７に示すように、リング状の乾燥膜（環状の乾燥膜）が形成される。
【００４０】
図８に示す乾燥膜は、液滴内での中央部から縁への液体の流れが弱くなるように上記パラメータを定めたものである。上記パラメータのうち、液体材料の固形分濃度が高いほど、また、乾燥速度が小さいほど、中央部から縁に向かう液体の流れが弱くなり、液滴の縁に固形分が運ばれにくくなる。また、固形分が微粒子の場合、その粒径が大きいほど、固形分を液滴の中央部から縁まで運びにくくなることから、乾燥膜の中央部の膜厚が薄くなりにくい。その結果、図８に示すように、中央部と縁とが同程度の膜厚の、略平坦な断面形状を有する乾燥膜が形成される。
【００４１】
図９に示す乾燥膜は、図８よりもさらに、液滴内での中央部から縁への液体の流れが弱くなるように上記パラメータを定めたものである。図９に示す乾燥膜は、例えば、図７及び図８に示す乾燥膜に比べて、液体材料の固形分濃度が高く、乾燥速度が小さく、固形分が微粒子の場合、その粒径が大きい。この場合、液滴の中央部から縁への固形分の運搬が行われにくく、図９に示すように、乾燥膜の縁に比べて中央部の膜厚が厚くなる。
【００４２】
このように、ピニングが生じる条件下において、上記パラメータ（液体材料の固形分濃度、液滴の乾燥速度）、あるいは固形分が微粒子の場合、その粒径を変化させることにより、液滴の乾燥膜を様々な形状に制御することができる。
【００４３】
また、先の図７に示すリング状の乾燥膜については、上記パラメータ、及び固形分が微粒子の場合、その粒径を変化させることにより、縁の盛り上がり部分の幅等を制御することが可能である。具体的には、低濃度で液滴径が小さいほど、中央から縁に向かう液体の流れの影響を受けやすくなることから、乾燥膜の縁の盛り上がり部分が他の部分に比べて高くなり、かつその幅が広くなる。
【００４４】
図１０は、ピニングを経て形成された乾燥膜に関し、特に、リング状の膜について、液体材料の固形分濃度及び固形分が微粒子の場合、その粒径を変化させた場合の膜形状の変化の様子を示している。
ここで、微粒子の粒径：（ａ）＜（ｂ）、であり、液体材料の固形分濃度：（ａ）＜（ｂ）、である。
（ａ）の乾燥膜の外径をＷ_１、縁の厚さをｈ_１、縁の盛り上がり部分の幅をＬ_１とし、（ｂ）の乾燥膜の外径をＷ_２、縁の厚さをｈ_２、縁の盛り上がり部分の幅をＬ_２、とするとき、Ｗ_１＜Ｗ_２、ｈ_１＜ｈ_２、Ｌ_１＞Ｌ_２、であった。
【００４５】
なお、ピニングによる乾燥中の液滴上に、別の液滴を重ねて配置することによっても乾燥膜の縁部の盛り上がり形状を制御することもできる。この場合、乾燥中の液滴の液体分が増すことで、中央から縁への液体の流れが維持され、固形分が縁にさらに運ばれる。そのため、縁への固形分の移動が促進され、縁の膜厚がさらに厚くなりやすい。また、基板に配置された液滴を加熱することや、液体材料として低沸点溶媒を用いることにより、膜形状の変化がより顕著になる。
【００４６】
図１（ｃ）に戻り、本例では、第１液滴１１に対する乾燥条件を制御することにより、中央部に比べて縁部の膜厚が厚い形状、すなわち縁が盛り上がった形状（リング状、環状）の、第１膜１２を形成する。また、第１膜１２の縁部の形状について、その盛り上がり部分の幅やその高さ（膜厚）についても、第１液滴１１に対する乾燥条件の制御により、所望の状態に形成する。
【００４７】
（第２膜形成工程）
次に、図１（ｄ）に示すように、基板２０上に形成された第１膜１２の上に、液体材料を液滴（第２液滴１３）にして配置する。本例では、第２液滴１３の配置方法として、第１液滴１１と同様に、液滴吐出法を用いる。すなわち、吐出ヘッド２１から液体材料を液滴状に吐出し、その液滴（第２液滴１３）を第１膜１２上に配置する。
【００４８】
具体的には、第１膜１２の縁部に囲まれた領域に第２液滴１３を配置する。このとき、第１膜１２の縁部が仕切り部材として作用し、第２液滴１３が所望の位置に確実に配置されかつ、濡れ広がり（基板表面への流出）が防止される。すなわち、図１１に示すように、第２液滴１３の着弾位置が第１膜１２の中心から多少ずれたとしても、第２液滴１３が第１膜１２の縁部にぶつかって、その縁部の内側に案内される。また、図１２に示すように、第１膜１２に比べて第２液滴１３の直径が大きい場合、第２液滴１３の一部が第１膜１２の縁部の上に乗るものの、毛管現象などにより第２液滴１３は第１膜１２の縁部に区画された内側の領域に入り込む。
【００４９】
なお、第２液滴１３の配置に先立って、第１膜１２の表面（特に、縁部の表面）を、第２液滴１３に対して撥液性に加工してもよい。あるいは第１膜１２の形成材料として第２液滴１３に対して撥液性を有する物質を含む材料を用いてもよい。第１膜１２の表面が第２液滴１３に対して非親和性であることにより、第１膜１２の縁部の内側への第２液滴１３の配置がより確実に行われる。
【００５０】
そして、図１（ｅ）に示すように、第１膜１２上に配置された第２液滴１３を乾燥させ、その乾燥膜（第２膜１４）を形成する。第２液滴１３に対する乾燥条件は、第２膜１４について、所望の形状あるいは物性が得られるように制御される。これらにより、第１膜１２上に重ねて第２膜１４が形成される。すなわち、基板２０上に、第１膜１２及び第２膜１４を含む多層膜が形成される。なお、本例では、２層膜を形成したが、さらに液滴を重ねて配置し、３層以上の膜を形成してもよい。
【００５１】
このように、本例の膜形成方法では、第１膜１２の縁部に囲まれた領域に第２液滴１３が配置され、このとき、第１膜１２の縁部が仕切りとなることで、第２液滴１３が所望の位置に確実に配置されかつ、第２液滴１３の濡れ広がりが防止される。また、本例では、第１膜１２の一部分（縁部）だけを仕切りとして用いることから、その縁部の幅や、その内部の領域の微細化が容易であり、微細な膜の形成に好ましく用いられる。しかも、仕切りとしての縁部の形成に際して、第１膜１２の形成材料の除去を必要としないことから、材料使用量の低減化が図られる。
【００５２】
また、本例の膜形成方法では、撥液領域１５によって第１液滴１１の配置領域が規定されることから、第１液滴１１が基板２０上の所望の位置に高い精度で確実に配置される。第１液滴１１が高い精度で位置決めされる結果、第２液滴１３の乾燥膜（第２膜１４）を所望の位置に確実に形成することが可能となる。したがって、この膜形成方法を用いてデバイスを製造することにより、基板上の所望の位置に安定して膜が形成され、デバイスの品質の向上が図られる。
【００５３】
ここで、自己組織化単分子膜の形成方法について説明する。
自己組織化単分子膜の形成方法としては、例えば、次のように行う。まず、基板の表面に金などを真空蒸着等させる。その後、基板を洗浄する。その後、チオール類の数μ〜数十μｍｏｌ／ｌエタノール溶液に、所定時間侵漬し、自己組織化単分子膜を作成する。その後、エタノール、純水の順に金表面を洗浄する。必要であれば、金表面を窒素雰囲気化で乾燥させる。以上で自己組織化単分子膜が形成される。自己組織化単分子膜は、緻密で高度なパターン形成を簡便に形成することができる。
【００５４】
自己組織化単分子膜は、例えば、シランカップリング剤（有機ケイ素化合物）又はチオール化合物を用いて形成することができる。
ここでチオール化合物とは、メルカプト基（−ＳＨ）を持つ有機化合物（Ｒ^１−ＳＨ）の総称をいう。シランカップリング剤とは、Ｒ^２ _ｎＳｉＸ_４−ｎで表される化合物である。特に、Ｒ^１又はＲ^２がＣ_ｎＦ_２ｎ＋１Ｃ_ｍＨ_２ｍであるようなフッ素原子を有する化合物は、他材料との親和性が小さく撥液性が高いので撥液領域を形成する材料として好適である。
【００５５】
所定パターンの自己組織化単分子膜を形成する方法としては、例えば、基板に所望形状のマスク層を形成した後、基板に自己組織化単分子膜を成膜し、その後、マスク層を除去する方法がある。マスク層としては、例えば、レジスト（感光材）が好ましく用いられる。
【００５６】
あるいは、基板に自己組織化単分子膜を成膜した後、電子線、イオンビーム及び光のうちの少なくとも１つを用いて、自己組織化単分子膜における所望部分を除去、あるいは所望部分表面の性質（表面エネルギー）を変更することにより、自己組織化単分子膜のパターニングを行ってもよい。電子線、イオンビーム及び光（例えば、波長２５０ｎｍ以下）は、極めて微小なスポットにでき、簡易にかつ高精度に位置制御することができるので、極めて微細なパターニングを実施することができる。
【００５７】
あるいは、所望のスタンプ（型）を作成し、そのスタンプ上に自己組織化単分子膜を成膜した後、自己組織化単分子膜を基板に転写することにより、自己組織化単分子膜のパターニングを行ってもよい。自己組織化単分子膜の基板への転写は例えばマイクロコンタクトプリンティングにより行ったり、又はレーザなどをスタンプ上の自己組織化単分子膜に照射することでアブレーションさせることにより行ったりするとよい。この方法では、例えば１つのスタンプを繰り返し使用して同一パターンの自己組織化単分子膜を複数形成することができる。
【００５８】
図１３（ａ）、（ｂ）は、基板上に形成される第１液滴の乾燥膜（第１膜１２）の平面形状の例を示す図である。
図１３（ａ）は、１滴の液滴から乾燥膜を形成したものであり、縁部の内側に略円形の領域が形成されている。この領域に第２液滴を配置することにより、平面形状が略円形の第２膜を形成することができる。平面形状が略円形の第２膜は、例えば、マイクロレンズアレイなどに適用可能である。
【００５９】
図１３（ｂ）は、基板上で複数の液滴を合体させ、それを乾燥させて乾燥膜を形成したものであり、縁部の内側に略長円状の領域が形成されている。この領域に第２液滴を配置することにより、平面形状が略長円形の第２膜を形成することができる。平面形状が略長円形の膜は、例えば、画素を構成する膜などに適用可能である。なお、基板上で複数の液滴を合体させ、その乾燥膜（第１膜）を形成することで、第２液滴が配置される領域を様々な形状に変化させることができる。このとき、基板上に所定のパターン形状の撥液領域が形成されていることで、その撥液領域に応じて複数の液滴を合体させ、任意の形状の第１膜を形成することができる。なお、本発明において、第１液滴を所望の位置に確実に配置できる場合は、第１液滴の配置領域を規定するための撥液領域を特に形成しなくてもよい。
【００６０】
図１４（ａ）、（ｂ）は、本例の膜形成方法により形成される多層膜（２層膜）の断面形状の例を示す図である。
図１４（ａ）に示す多層膜は、第１膜の縁部に比べて第２膜の上面の高さが低いのに対して、図１４（ｂ）に示す多層膜は、第１膜の縁部に比べて第２膜の上面の高さが高い。第１膜の縁部の高さやその幅は、第２膜の膜厚や形成材料の物性、あるいは使用目的などに応じて適宜定められる。なお、第１膜の縁部を高くすることで、第２膜の厚膜化を容易に図ることができる。
【００６１】
本例の膜形成方法により形成される多層膜は、様々な分野に応用可能である。例えば、配線、カラーフィルタ、フォトレジスト、マイクロレンズアレイ、エレクトロルミネセンス材料、導電性高分子材料、生体物質、などが挙げられる。上記多層膜をカラーフィルタに適用する場合、第２層の形成材料として、例えば、カラーフィルタ用の顔料インクが用いられる。また、上記多層膜をマイクロレンズに適用する場合、第２層の形成材料として、例えば、ＵＶ硬化性樹脂や、熱硬化性樹脂などが用いられる。
【００６２】
図１５は、本発明の膜形成方法に好適に用いられる膜形成装置の構成例を示している。
図１５において、膜形成装置１０は、ベース１１２と、ベース１１２上に設けられ、基板２０を支持する基板ステージ２２と、ベース１１２と基板ステージ２２との間に介在し、基板ステージ２２を移動可能に支持する第１移動装置（移動装置）１１４と、基板ステージ２２に支持されている基板２０に対して処理液体を吐出可能な液体吐出ヘッド２１と、液体吐出ヘッド２１を移動可能に支持する第２移動装置１１６と、液体吐出ヘッド２１の液滴の吐出動作を制御する制御装置２３とを備えている。更に、膜形成装置１０は、ベース１１２上に設けられている重量測定装置としての電子天秤（不図示）と、キャッピングユニット２５と、クリーニングユニット２４とを有している。また、第１移動装置１１４及び第２移動装置１１６を含む膜形成装置１０の動作は、制御装置２３によって制御される。
【００６３】
第１移動装置１１４はベース１１２の上に設置されており、Ｙ方向に沿って位置決めされている。第２移動装置１１６は、支柱１６Ａ，１６Ａを用いてベース１１２に対して立てて取り付けられており、ベース１１２の後部１２Ａにおいて取り付けられている。第２移動装置１１６のＸ方向（第２の方向）は、第１移動装置１１４のＹ方向（第１の方向）と直交する方向である。ここで、Ｙ方向はベース１１２の前部１２Ｂと後部１２Ａ方向に沿った方向である。これに対してＸ方向はベース１１２の左右方向に沿った方向であり、各々水平である。また、Ｚ方向はＸ方向及びＹ方向に垂直な方向である。
【００６４】
第１移動装置１１４は、例えばリニアモータによって構成され、ガイドレール１４０，１４０と、このガイドレール１４０に沿って移動可能に設けられているスライダー１４２とを備えている。このリニアモータ形式の第１移動装置１１４のスライダー１４２は、ガイドレール１４０に沿ってＹ方向に移動して位置決め可能である。
【００６５】
また、スライダー１４２はＺ軸回り（θＺ）用のモータ１４４を備えている。このモータ１４４は、例えばダイレクトドライブモータであり、モータ１４４のロータは基板ステージ２２に固定されている。これにより、モータ１４４に通電することでロータと基板ステージ２２とは、θＺ方向に沿って回転して基板ステージ２２をインデックス（回転割り出し）することができる。すなわち、第１移動装置１１４は、基板ステージ２２をＹ方向（第１の方向）及びθＺ方向に移動可能である。
【００６６】
基板ステージ２２は基板２０を保持し、所定の位置に位置決めするものである。また、基板ステージ２２は不図示の吸着保持装置を有しており、吸着保持装置が作動することにより、基板ステージ２２の穴４６Ａを通して基板２０を基板ステージ２２の上に吸着して保持する。
【００６７】
第２移動装置１１６はリニアモータによって構成され、支柱１６Ａ，１６Ａに固定されたコラム１６Ｂと、このコラム１６Ｂに支持されているガイドレール６２Ａと、ガイドレール６２Ａに沿ってＸ方向に移動可能に支持されているスライダー１６０とを備えている。スライダー１６０はガイドレール６２Ａに沿ってＸ方向に移動して位置決め可能であり、液体吐出ヘッド２１はスライダー１６０に取り付けられている。
【００６８】
液体吐出ヘッド２１は、揺動位置決め装置としてのモータ６２，６４，６７，６８を有している。モータ６２を作動すれば、液体吐出ヘッド２１は、Ｚ軸に沿って上下動して位置決め可能である。このＺ軸はＸ軸とＹ軸に対して各々直交する方向（上下方向）である。モータ６４を作動すると、液体吐出ヘッド２１は、Ｙ軸回りのβ方向に沿って揺動して位置決め可能である。モータ６７を作動すると、液体吐出ヘッド２１は、Ｘ軸回りのγ方向に揺動して位置決め可能である。モータ６８を作動すると、液体吐出ヘッド２１は、Ｚ軸回りのα方向に揺動して位置決め可能である。すなわち、第２移動装置１１６は、液体吐出ヘッド２１をＸ方向（第１の方向）及びＺ方向に移動可能に支持するとともに、この液体吐出ヘッド２１をθＸ方向、θＹ方向、θＺ方向に移動可能に支持する。
【００６９】
このように、図１５の液体吐出ヘッド２１は、スライダー１６０において、Ｚ軸方向に直線移動して位置決め可能で、α、β、γに沿って揺動して位置決め可能であり、液体吐出ヘッド２１の液滴吐出面１１Ｐは、基板ステージ２２側の基板２０に対して正確に位置あるいは姿勢をコントロールすることができる。なお、液体吐出ヘッド２１の液滴吐出面１１Ｐには液滴を吐出する複数のノズルが設けられている。
【００７０】
液体吐出ヘッド２１は、いわゆる液体吐出方式（液滴吐出方式）により、液体材料（レジスト）をノズルから吐出するものである。液体吐出方式としては、圧電体素子としての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方式等、公知の種々の技術を適用できる。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。なお、本例では、上記ピエゾ方式を用いる。
【００７１】
図１６は、ピエゾ方式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１６において、液体材料を収容する液室３１に隣接してピエゾ素子３２が設置されている。液室３１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３４を介して液体材料が供給される。ピエゾ素子３２は駆動回路３３に接続されており、この駆動回路３３を介してピエゾ素子３２に電圧が印加される。ピエゾ素子３２を変形させることにより、液室３１が変形し、ノズル３０から液体材料が吐出される。このとき、印加電圧の値を変化させることにより、ピエゾ素子３２の歪み量が制御され、印加電圧の周波数を変化させることにより、ピエゾ素子３２の歪み速度が制御される。すなわち、液体吐出ヘッド２１では、ピエゾ素子３２への印加電圧の制御により、ノズル３０からの液体材料の吐出の制御が行われる。
【００７２】
図１５に戻り、電子天秤（不図示）は、液体吐出ヘッド２１のノズルから吐出された液滴の一滴の重量を測定して管理するために、例えば、液体吐出ヘッド２１のノズルから、５０００滴分の液滴を受ける。電子天秤は、この５０００滴の液滴の重量を５０００の数字で割ることにより、一滴の液滴の重量を正確に測定することができる。この液滴の測定量に基づいて、液体吐出ヘッド２１から吐出する液滴の量を最適にコントロールすることができる。
【００７３】
クリーニングユニット２４は、液体吐出ヘッド２１のノズル等のクリーニングをデバイス製造工程中や待機時に定期的にあるいは随時に行うことができる。キャッピングユニット２５は、液体吐出ヘッド２１の液滴吐出面１１Ｐが乾燥しないようにするために、デバイスを製造しない待機時にこの液滴吐出面１１Ｐにキャップをかぶせるものである。
【００７４】
液体吐出ヘッド２１が第２移動装置１１６によりＸ方向に移動することで、液体吐出ヘッド２１を電子天秤、クリーニングユニット２４あるいはキャッピングユニット２５の上部に選択的に位置決めさせることができる。つまり、デバイス製造作業の途中であっても、液体吐出ヘッド２１をたとえば電子天秤側に移動すれば、液滴の重量を測定できる。また液体吐出ヘッド２１をクリーニングユニット２４上に移動すれば、液体吐出ヘッド２１のクリーニングを行うことができる。液体吐出ヘッド２１をキャッピングユニット２５の上に移動すれば、液体吐出ヘッド２１の液滴吐出面１１Ｐにキャップを取り付けて乾燥を防止する。
【００７５】
つまり、これら電子天秤、クリーニングユニット２４、およびキャッピングユニット２５は、ベース１１２上の後端側で、液体吐出ヘッド２１の移動経路直下に、基板ステージ２２と離間して配置されている。基板ステージ２２に対する基板２０の給材作業及び排材作業はベース１１２の前端側で行われるため、これら電子天秤、クリーニングユニット２４あるいはキャッピングユニット２５により作業に支障を来すことはない。
【００７６】
図１５に示すように、基板ステージ２２のうち、基板２０を支持する以外の部分には、液体吐出ヘッド２１が液滴を捨打ち或いは試し打ち（予備吐出）するための予備吐出エリア（予備吐出領域）１５２が、クリーニングユニット２４と分離して設けられている。この予備吐出エリア１５２は、図１５に示すように、基板ステージ２２の後端部側においてＸ方向に沿って設けられている。この予備吐出エリア１５２は、基板ステージ２２に固着され、上方に開口する断面凹字状の受け部材と、受け部材の凹部に交換自在に設置されて、吐出された液滴を吸収する吸収材とから構成されている。
【００７７】
なお、上記膜形成装置では、液体吐出ヘッドから吐出された液滴が基板上に配置されると、基板ステージの移動などによって液滴の乾燥速度を制御する。液滴の乾燥方法はこれに限定されず、例えば、ランプアニールなどの乾燥手段を用いて液滴の乾燥を行ってもよい。
【００７８】
図１７は、本発明の膜形成方法を用いて製造されたカラーフィルタを搭載した液晶表示装置の構成を例示する斜視図である。
本実施形態に係る液晶表示装置４００は、液晶駆動用ＩＣ（図示略）、配線類（図示略）、光源４７０、支持体（図示略）などの付帯要素が装着されている。
液晶表示装置４００の構成を簡単に説明する。液晶表示装置４００は、互いに対向するように配置された、カラーフィルタ４６０、及びガラス基板４１４と、これらの間に挟持された図示略の液晶層と、カラーフィルタ４６０の上面側（観察者側）に付設された偏光板４１６と、ガラス基板４１４の下面側に付設された図示略の偏光板とを主体として構成されている。カラーフィルタ４６０は透明なガラスからなる基板４６１を具備し、観察者側に設けられた基板であり、ガラス基板４１４はその反対側に設けられる透明な基板である。
【００７９】
基板４６１の下側には、黒色感光性樹脂膜からなる隔壁４６２と、着色部４６３、及びオーバーコート層４６４が順次形成され、さらにオーバーコート層４６４の下側に駆動用の電極４１８が形成されている。なお、実際の液晶装置においては、電極４１８を覆って液晶層側と、ガラス基板４１４側の後述する電極４３２上に、配向膜が設けられるが、図示、及び説明を省略する。
カラーフィルタ４６０の液晶層側に形成された液晶駆動用の電極４１８は、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）などの透明導電材料を、オーバーコート層４６４の全面に形成させたものである。
【００８０】
ガラス基板４１４上には、絶縁層４２５が形成され、この絶縁層４２５の上には、スイッチング素子としてのＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）と、画素電極４３２とが形成されている。
ガラス基板４１４上に形成された絶縁層４２５上には、マトリクス状に走査線４５１と、信号線４５２とが形成され、走査線４５１と信号線４５２とに囲まれた領域毎に画素電極４３２が設けられている。各画素電極４３２のコーナー部分と走査線４５１と信号線４５２との間部分にはＴＦＴが組み込まれており、走査線４５１と信号線４５２に対する信号の印加によってＴＦＴはオン、又はオフの状態となって画素電極４３２への通電が制御される。
【００８１】
図１８は、上記液晶表示装置を用いた電子機器の一例たる携帯電話機の構成を例示する斜視図である。同図において、携帯電話機９２は複数の操作ボタン９２１のほか、受話口９２２、送話口９２３とともに、上述した液晶表示装置４００を備えるものである。
【００８２】
なお、液滴吐出装置の用途は、電気光学装置に用いられるカラーフィルタのパターニングに限定されず、次のような様々な膜パターンの形成に用いることができる。例えば、有機ＥＬ（エレクトロルミネセンス）表示パネルに含まれる有機ＥＬ層や、正孔注入層などの薄膜形成に用いることができる。有機ＥＬ層を形成する場合には、例えばポリチオフェン系の導電性高分子などの有機ＥＬ材料を含む液滴を、基板上に形成された隔壁により仕切られる領域に向けて吐出し、液滴をその領域に配置する。このように配置された液体材料が乾燥することにより、有機ＥＬ層が形成される。
【００８３】
また、その他の液滴吐出装置の用途としては、プラズマディスプレイに含まれる透明電極の補助配線や、ＩＣ（ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ）カードなどに含まれるアンテナなどのデバイスの形成などがある。具体的には、テトラデカンなどの有機溶液に、銀微粒子などの導電性微粒子を混合した溶液を液滴吐出装置を用いてパターニングした後、有機溶液が乾燥すると、金属薄膜層が形成される。
【００８４】
上記以外にも、液滴吐出装置は、例えば、立体造形に用いられる熱硬化樹脂や、紫外線硬化樹脂などの他、マイクロレンズアレイ材料、また、ＤＮＡ（ｄｅｏｘｙｒｉｂｏｎｕｃｌｅｉｃ ａｃｉｄ）やたんぱく質といった生体物質などの様々な材料の配置にも用いることが可能である。
【００８５】
また、電子機器としては、携帯電話機の他にも、コンピュータや、プロジェクタ、デジタルカメラ、ムービーカメラ、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）、車載機器、複写機、オーディオ機器などが挙げられる。
【００８６】
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。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る膜形成方法の一例を示す図。
【図２】本発明の膜形成方法における代表的な液滴の乾燥過程を模式的に示す図。
【図３】基板上に複数の液滴を配置した例を示す図。
【図４】複数の液滴の配列例を示す図。
【図５】液体材料に対する基板表面の接触角（静的接触角）が互いに異なる場合の液滴の様子を示す図。
【図６】一定の乾燥条件下での、液滴からの液体（溶媒、分散媒など）の蒸発量の時間積分を示す図。
【図７】ピニング薄膜の形状を示しており、上段が平面図、下段が断面図。
【図８】ピニング薄膜の他の形状を示しており、上段が平面図、下段が断面図。
【図９】ピニング薄膜の別の形状を示しており、上段が平面図、下段が断面図。
【図１０】ピニングを経て形成された乾燥膜に関し、特に、リング状の膜について、液体材料の固形分濃度及び液滴径を変化させた場合の膜形状の変化の様子を示す図。
【図１１】第１膜上に第２液滴が配置される様子を示す図。
【図１２】第１膜上に第２液滴が配置される様子を示す図。
【図１３】第１膜の平面形状の例を示す図。
【図１４】多層膜（２層膜）の断面形状の例を示す図。
【図１５】本発明の膜形成方法に好適に用いられる膜形成装置の構成例を示す図。
【図１６】ピエゾ方式による液体材料の吐出原理を説明するための図。
【図１７】本発明の膜形成方法を用いて製造されたカラーフィルタを搭載した液晶表示装置の構成を例示する斜視図。
【図１８】液晶表示装置を用いた電子機器の一例たる携帯電話機の構成を例示する斜視図。
【符号の説明】
１０…膜形成装置、１１…第１液滴、１２…第１膜（第１液滴の乾燥膜）、１３…第２液滴、１４…第２膜（第２液滴の乾燥膜）、１５…撥液領域（周辺領域）、２０…基板、２１…吐出ヘッド、２２…基板ステージ。

Claims (12)

1. 第１液滴を基板上に配置する工程と、
   該第１液滴を乾燥して、縁の膜厚が中央部の膜厚に比べて厚い形状を有する乾燥膜を形成する工程と、
   前記第１液滴の乾燥膜の縁部に囲まれた領域に第２液滴を配置し、該第２液滴の乾燥膜を形成する工程とを有することを特徴とする膜形成方法。
2. 前記第１液滴に対する乾燥条件によって、前記第１液滴の乾燥膜の形状を制御することを特徴とする請求項１に記載の膜形成方法。
3. 前記第１液滴の中央部に比べて縁における固形分濃度が早く飽和濃度に達するように、前記第１液滴に対する乾燥条件を定めることを特徴とする請求項２に記載の膜形成方法。
4. 前記第１液滴に対する乾燥条件は、前記第１液滴の固形分濃度と、前記第１液滴の乾燥速度とを含むことを特徴とする請求項３に記載の膜形成方法。
5. 前記乾燥速度を定める手段は、前記基板が搭載されるステージの移動速度、該基板上に配置される前記液滴同士の間隔、該液滴の配列または配置のタイミング、及び前記液体材料に対する該基板表面の接触角のうち少なくとも１つを制御することを特徴とする請求項４に記載の膜形成方法。
6. 前記基板上の前記第１液滴が配置される領域の周辺領域を、前記第１液滴に対して撥液性に加工する工程を有することを特徴とする請求項１から請求項５のうちのいずれかに記載の膜形成方法。
7. 前記周辺領域を、自己組織化単分子膜を用いて撥液性に加工することを特徴とする請求項６に記載の膜形成方法。
8. 前記第１液滴は、前記基板上に単数配置されるか、または前記基板上に複数が合体して配置されることを特徴とする請求項１から請求項７のうちのいずれかに記載の膜形成方法。
9. 前記第１液滴の乾燥膜と前記第２液滴の乾燥膜とを含む多層膜は、配線、カラーフィルタ、フォトレジスト、マイクロレンズアレイ、エレクトロルミネセンス材料、導電性高分子材料、生体物質、のうちのいずれか一の形成に用いられることを特徴とする請求項１から請求項８のうちのいずれか一項に記載の膜形成方法。
10. 基板に膜パターンが形成されてなるデバイスの製造方法であって、
    請求項１から請求項８のうちのいずれかに記載の膜形成方法により、前記基板上に前記膜パターンを形成することを特徴とするデバイス製造方法。
11. 請求項１０に記載のデバイス製造方法を用いて製造されたデバイスを備えることを特徴とする電気光学装置。
12. 請求項１１に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。

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