JP3966292B2 - パターンの形成方法及びパターン形成装置、デバイスの製造方法、導電膜配線、電気光学装置、並びに電子機器 - Google Patents
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Description
本発明によれば、膜パターンを形成するために複数の液滴を順次配置する際、配置順序を複数の膜パターンのそれぞれについて略同一となるように設定したので、膜パターンどうしの間での線幅のばらつきや外観上のムラの発生を抑えることができる。
また、複数のパターン形成領域のそれぞれに液滴をほぼ同時に配置することでスループット向上を図ることができる。
本発明によれば、複数の線状の膜パターンそれぞれの線幅を略一致させることができる。つまり、線状の膜パターンの中央部を形成した後に側部を形成するための液滴を配置した場合、液滴配置を略同一にすることによりこの液滴が中央部に引き寄せられる現象が生じて各線状の膜パターンの線幅にばらつきが生じる場合が考えられるが、両側の側部を形成した後にこの両側部の間を埋めるように中央部を形成するための液滴を配置することで、各線状の膜パターンの線幅のばらつきの発生を抑えることができる。
本発明によれば、複数並んだパターン形成領域のそれぞれに対応するように吐出部(吐出ノズル)を設け、この吐出部を移動しながら液滴を配置するようにしたので、複数の膜パターン(配線パターン)を短時間で形成できる。
本発明によれば、複数の液滴を基板上に配置して膜パターンを形成する際、液滴どうしの少なくとも一部を重ね合わせるように配置したので、膜パターンの不連続部の発生を抑えることができる。そして、液滴どうしの一部を重ね合わせるようにして配置する際、この液滴の配置を各膜パターンどうしで略同一に設定したので、複数の膜パターン間での外観上のムラの発生を抑制することができる。
本発明によれば、複数の液滴を順次配置して膜パターンを形成する際、配置順序を複数の膜パターンのそれぞれについて略同一となるように設定したので、線幅のばらつきや外観上のムラの発生を抑えることができる。
本発明によれば、膜パターンを形成する際、膜パターンの不連続部の発生を抑制できるとともに複数の膜パターン間での外観上のムラの発生を抑えることができる。
本発明によれば、配線パターンを形成するために複数の液滴を順次配置する際、配置順序を複数の配線パターンのそれぞれについて略同一となるように設定したので、線幅のばらつきや外観上のムラの発生を抑えることができる。
本発明によれば、配線パターンを形成する際、この配線パターンの不連続部の発生を抑制できるとともに複数の配線パターン間での外観上のムラの発生を抑えることができる。
また、例えば薄膜トランジスタは配線を含む複数の機能層を積層することで構成されるが、この薄膜トランジスタの各機能層(配線)を製造する際に本発明を適用することにより、所定層での線幅のばらつき、ひいては膜厚のばらつきの発生を抑えることができるので、この機能層を複数積層した場合でも薄膜トランジスタの面方向における膜厚のばらつきの発生を抑えることができる。
本発明によれば、均一な線幅で外観上ムラの無い導電膜配線を提供できる。
本発明によれば、外観上ムラの無い導電膜配線を提供できる。
以下、本発明のパターンの形成方法について図面を参照しながら説明する。図1は本発明のパターンの形成方法の一実施形態を示すフローチャート図である。
ここで、本実施形態では基板上に導電膜配線パターンを形成する場合を例にして説明する。
本実施形態の材料配置工程は、導電膜配線形成用材料を含む液体材料の液滴を液滴吐出装置の液滴吐出ヘッドより基板上に配置することにより基板上に複数の線状の膜パターン(配線パターン)を並べて形成する工程である。液体材料は導電膜配線形成用材料である金属等の導電性微粒子を分散媒に分散した液状体である。以下の説明では、基板11上に3つの第1、第2、及び第3の膜パターン(線状の膜パターン)W1、W2、及びW3を形成する場合について説明する。
以上により、各パターン形成領域R1、R2、R3のそれぞれに膜パターンW1、W2、W3が形成される。
図5(a)に示すように、液滴吐出ヘッド10から吐出した液滴L1が所定の間隔をあけて基板11上に順次配置される。すなわち、液滴吐出ヘッド10は基板11上で液滴L1どうしが重ならないように配置する。本例では、液滴L1の配置ピッチP1は基板11上に配置した直後の液滴L1の直径よりも大きくなるように設定されている。これにより基板11上に配置された直後の液滴L1どうしは重ならずに(接触せずに)、液滴L1どうしが合体して基板11上で濡れ拡がることが防止される。また、液滴L1の配置ピッチP1は基板11上に配置した直後の液滴L1の直径の2倍以下となるように設定されている。
第1、第2側部パターン、中央パターンWa、Wb、Wcの高さ(厚み)は最終的な膜パターンに必要とされる所望の膜厚に応じて設定され、この設定した膜厚に応じて上記液滴の配置動作の繰り返し回数が設定される。
例えば、液滴の配置ピッチや繰り返しの際のシフト量などは任意に設定可能であり、第1、第2側部パターン、中央パターンWa、Wb、Wcを形成する際の液滴の基板P上での配置ピッチをそれぞれ異なる値に設定してもよい。例えば、中央パターンWcを形成する際の液滴ピッチがP1である場合、第1、第2側部パターンWa、Wbを形成する際の液滴ピッチをP1より広いピッチとしてもよい。もちろん、P1より狭いピッチとしてもよい。また、第1、第2側部パターン、中央パターンWa、Wb、Wcを形成する際の液滴の体積をそれぞれ異なる値に設定してもよい。あるいは、各吐出動作において基板11や液滴吐出ヘッド10が配置される雰囲気である液滴吐出雰囲気(温度や湿度等)を互いに異なる条件に設定してもよい。
「0」指令の場合:液滴を配置しない、
「1」指令の場合:液滴を配置する、
とする。また、ビットマップの各列の番号n(1〜40)を吐出ノズルの該当ピクセル数4で割ったときの余りが1の列(第1、第5、…、第37列)をN1、余りが2の列(第2、第6、…、第38列)をN2、余りが3の列(第3、第7、…、第39列)をN3、余りが0の列(第4、第8、…、第40列)をN0とする。すなわち、図6では吐出ノズルはN1列のそれぞれに配置されている状態であり、図8では吐出ノズルはN2列のそれぞれに配置されている状態であり、図7では吐出ノズルはN3列のそれぞれに配置されている状態であり、図9では吐出ノズルはN4列のそれぞれに配置されている状態である。そして、
N1では、 a(n−1)=0、a(n)=1、
N2では、 a(n)=1、b(n)=1、
b(n−1)=0、b(n)=1
N3では、 b(n)=1、c(n)=1、
c(n−1)=0、c(n)=1
N4では、 c(n)=1、d(n)=1、
d(n−1)=0、d(n)=1、
の関係が成立する。ここで、aは吐出ノズルについての4つの該当ピクセル数のうち第1のピクセル(列)に関する関数(液滴を吐出するか否かの出力データ)であり、b、c、及びdは第2、第3、及び第4のピクセル(列)に関する関数(液滴を吐出するか否かの出力データ)である。
次に、図1で示した表面処理工程S2、S3について説明する。表面処理工程では、導電膜配線を形成する基板の表面を液体材料に対して撥液性に加工する(ステップS2)。
具体的には、導電性微粒子を含有した液体材料に対する所定の接触角が、60[deg]以上、好ましくは90[deg]以上110[deg]以下となるように基板に対して表面処理を施す。表面の撥液性(濡れ性)を制御する方法としては、例えば、基板の表面に自己組織化膜を形成する方法、プラズマ処理法等を採用できる。
次に、図1で示した中間乾燥工程S5について説明する。中間乾燥工程(熱・光処理工程)では、基板上に配置された液滴に含まれる分散媒あるいはコーティング材を除去する。すなわち、基板上に配置された導電膜形成用の液体材料は、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材がコーティングされている場合には、このコーティング材も除去する必要がある。
次に、本発明のパターン形成装置の一例について説明する。図12は本実施形態に係るパターン形成装置の概略斜視図である。図12に示すように、パターン形成装置100は、液滴吐出ヘッド10、液滴吐出ヘッド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12では、液滴吐出ヘッド10は、基板11の進行方向に対し直角に配置されているが、液滴吐出ヘッド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、液滴吐出ヘッド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。
次に、本発明の電気光学装置の一例としてプラズマ型表示装置について説明する。図13は本実施形態のプラズマ型表示装置500の分解斜視図を示している。プラズマ型表示装置500は、互いに対向して配置された基板501、502、及びこれらの間に形成される放電表示部510を含んで構成される。放電表示部510は、複数の放電室516が集合されたものである。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。
図15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。
本実施形態の液晶表示装置によれば、電気特性の不均一が解消された高品質の液晶表示装置を得ることができる。
図16は、FEDを説明するための図であって、図16(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16(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16(c)はカソード基板の要部を示した斜視図である。
本実施形態のFEDによれば、電気特性の不均一が解消された高品質のFEDを得ることができる。
次に、本発明の電子機器の例について説明する。図17は上述した実施形態に係る表示装置を備えたモバイル型のパーソナルコンピュータ(情報処理装置)の構成を示す斜視図である。同図において、パーソナルコンピュータ1100は、キーボード1102を備えた本体部1104と、上述した電気光学装置1106を備えた表示装置ユニットとから構成されている。このため、発光効率が高く明るい表示部を備えた電子機器を提供することができる。
11…基板、100…パターン形成装置(液滴吐出装置)、
R1〜R7…パターン形成領域、
W1〜W7…膜パターン(配線パターン、導電膜配線)、
Wa…第1側部パターン(一方の側部)、Wb…第2側部パターン(他方の側部)、
Wc…中央パターン(中央部)
Claims (14)
- 液体材料の液滴を基板上に配置することにより膜パターンを形成するパターンの形成方法であって、
前記基板上に前記膜パターンを形成するパターン形成領域を複数設定する工程と、
前記設定した複数のパターン形成領域のそれぞれに複数の液滴を順次配置して前記膜パターンを形成する工程とを有し、
前記膜パターンを形成する工程は、
所定の間隔をあけて基板上に液滴を配置して点線状のパターンを形成する第1工程と、
前記第1工程後、前記基板上の液滴の間に液滴を配置して前記点線状のパターンを一体化して線状パターンを形成する第2工程とを有し、
先に形成した線状パターンからずらした位置で前記第1、第2工程を繰り返すことにより前記複数のパターン形成領域のそれぞれに前記膜パターンが形成され、
前記複数のパターン形成領域の少なくとも2つ以上のパターン形成領域のそれぞれに前記液滴をほぼ同時に配置するとともに、前記複数のパターン形成領域のそれぞれについて前記液滴を配置する配置順序を略同一にして前記液滴を配置することを特徴とするパターンの形成方法。 - 前記基板上に前記液滴が配置される格子状の複数の単位領域を設定し、前記複数の単位領域のうち所定の単位領域に対して前記液滴を配置することを特徴とする請求項1記載のパターンの形成方法。
- 前記膜パターンは線状の膜パターンであり、該膜パターンの線幅方向側部を形成した後に中央部を形成することを特徴とする請求項1又は2記載のパターンの形成方法。
- 前記パターン形成領域を所定方向に複数並べて設定するとともに該複数のパターン形成領域のそれぞれに対応して前記液滴を配置する吐出部を複数設け、前記パターン形成領域の並び方向に前記吐出部を移動しながら前記液滴を配置することを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項記載のパターンの形成方法。
- 前記液体材料は導電性微粒子を含む液状体であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項記載のパターンの形成方法。
- 液体材料の液滴を基板上に配置することにより線状の膜パターンを形成するパターンの形成方法であって、
前記基板上に前記膜パターンを形成するパターン形成領域を複数並べて設定する工程と、
前記設定した複数のパターン形成領域のそれぞれに複数の液滴をその一部を重ね合わせるように配置して前記膜パターンを形成する工程とを有し、
前記膜パターンを形成する工程は、
所定の間隔をあけて基板上に液滴を配置して点線状のパターンを形成する第1工程と、
前記第1工程後、前記基板上の液滴の間に液滴を配置して前記点線状のパターンを一体化して線状パターンを形成する第2工程とを有し、
先に形成した線状パターンからずらした位置で前記第1、第2工程を繰り返すことにより前記複数のパターン形成領域のそれぞれに前記膜パターンが形成され、
前記複数のパターン形成領域の少なくとも2つ以上のパターン形成領域のそれぞれに前記液滴をほぼ同時に配置するとともに、前記複数のパターン形成領域のそれぞれについて前記液滴の配置を略同一にしたことを特徴とするパターンの形成方法。 - 液体材料の液滴を基板上に配置する液滴吐出装置を備え、前記液滴により膜パターンを形成するパターン形成装置であって、
前記液滴吐出装置は、前記基板上に予め複数設定された前記膜パターンを形成するパターン形成領域のそれぞれに複数の液滴を順次配置し、前記液滴を順次配置する際、所定の間隔をあけて基板上に液滴を配置して点線状のパターンを形成し、次いで前記基板上の液滴の間に液滴を配置して前記点線状のパターンを一体化して線状パターンを形成し、先に形成した線状パターンからずらした位置で前記線状パターンを形成することを繰り返すことにより前記複数のパターン形成領域のそれぞれに前記膜パターンを形成し、前記複数のパターン形成領域の少なくとも2つ以上のパターン形成領域のそれぞれに前記液滴をほぼ同時に配置するとともに、前記複数のパターン形成領域のそれぞれについて前記液滴を配置する配置順序を略同一にすることを特徴とするパターン形成装置。 - 液体材料の液滴を基板上に配置する液滴吐出装置を備え、前記液滴により線状の膜パターンを形成するパターン形成装置であって、
前記液滴吐出装置は、前記基板上に予め複数並んで設定された前記膜パターンを形成するパターン形成領域のそれぞれに複数の液滴をその一部を重ね合わせるように配置し、前記液滴を配置する際、所定の間隔をあけて基板上に液滴を配置して点線状のパターンを形成し、次いで前記基板上の液滴の間に液滴を配置して前記点線状のパターンを一体化して線状パターンを形成し、先に形成した線状パターンからずらした位置で前記線状パターンを形成することを繰り返すことにより前記複数のパターン形成領域のそれぞれに前記膜パターンを形成し、前記複数のパターン形成領域の少なくとも2つ以上のパターン形成領域のそれぞれに前記液滴をほぼ同時に配置するとともに、前記複数のパターン形成領域のそれぞれについて前記液滴の配置を略同一にすることを特徴とするパターン形成装置。 - 配線パターンを有するデバイスの製造方法において、
前記基板上に複数設定された前記配線パターンを形成するパターン形成領域のそれぞれに液体材料の液滴を配置することにより前記配線パターンを形成する材料配置工程を有し、
前記材料配置工程は、前記設定した複数のパターン形成領域のそれぞれに複数の液滴を順次配置して前記膜パターンを形成する工程を有し、
前記膜パターンを形成する工程は、
所定の間隔をあけて基板上に液滴を配置して点線状のパターンを形成する第1工程と、
前記第1工程後、前記基板上の液滴の間に液滴を配置して前記点線状のパターンを一体化して線状パターンを形成する第2工程とを有し、
先に形成した線状パターンからずらした位置で前記第1、第2工程を繰り返すことにより前記複数のパターン形成領域のそれぞれに前記膜パターンが形成され、
前記複数のパターン形成領域の少なくとも2つ以上のパターン形成領域のそれぞれに前記液滴をほぼ同時に配置するとともに、前記複数のパターン形成領域のそれぞれについて前記液滴を配置する配置順序を略同一にして前記液滴を配置することを特徴とするデバイスの製造方法。 - 配線パターンを有するデバイスの製造方法において、
前記基板上に複数設定された前記配線パターンを形成するパターン形成領域のそれぞれに液体材料の液滴を配置することにより前記配線パターンを形成する材料配置工程を有し、
前記材料配置工程は、前記設定した複数のパターン形成領域のそれぞれに複数の液滴をその一部を重ね合わせるように配置して前記膜パターンを形成する工程を有し、
前記膜パターンを形成する工程は、
所定の間隔をあけて基板上に液滴を配置して点線状のパターンを形成する第1工程と、
前記第1工程後、前記基板上の液滴の間に液滴を配置して前記点線状のパターンを一体化して線状パターンを形成する第2工程とを有し、
先に形成した線状パターンからずらした位置で前記第1、第2工程を繰り返すことにより前記複数のパターン形成領域のそれぞれに前記膜パターンが形成され、
前記複数のパターン形成領域の少なくとも2つ以上のパターン形成領域のそれぞれに前記液滴をほぼ同時に配置するとともに、前記複数のパターン形成領域のそれぞれについて前記液滴の配置を略同一にしたことを特徴とするデバイスの製造方法。 - 請求項7又は8記載のパターン形成装置により形成されたことを特徴とする導電膜配線。
- 基板上に複数並んだ配線パターンからなる導電膜配線であって、
該複数の配線パターンのそれぞれはその一部を重ね合わせるように配置された複数の液滴により形成されており、前記複数の液滴の配置が前記複数の配線パターンのそれぞれについて略同一に設定されていることを特徴とする導電膜配線。 - 請求項11又は請求項12記載の導電膜配線を備えることを特徴とする電気光学装置。
- 請求項13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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