JP4075694B2

JP4075694B2 - Device manufacturing method

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Publication number: JP4075694B2
Application number: JP2003155864A
Authority: JP
Inventors: 俊明御子柴
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2003-05-30
Filing date: 2003-05-30
Publication date: 2008-04-16
Anticipated expiration: 2023-05-30
Also published as: JP2004356599A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、デバイスとその製造方法及び電気光学装置並びに電子機器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、半導体集積回路などの微細な配線パターンの製造方法としては、フォトリソグラフィー法が多用されている。一方、特許文献１、特許文献２などには、液滴吐出方式を用いた方法が開示されている。これら公報に開示されている技術は、パターン形成用材料を含んだ機能液を液滴吐出ヘッドから基板上に吐出することにより、パターン形成面に材料を配置（塗布）して配線パターンを形成するものであり、少量多種生産に対応可能であるなど大変有効であるとされている。
【０００３】
ところで、近年ではデバイスを構成する回路の高密度化がますます進み、例えば配線パターンについてもさらなる微細化、細線化が要求されている。
しかしながら、このような微細な配線パターンを前記の液滴吐出方式による方法によって形成しようとした場合、特にその配線幅の精度を十分にだすのが難しい。そこで、特許文献３及び特許文献４には、基板上に仕切部材であるバンクを設けるとともに、バンクの上部を撥液性にし、それ以外の部分が親液性となるように表面処理を施す技術が記載されている。
この技術を用いることにより、細線であっても配線パターンの幅をバンク間の溝幅で規定して細線を形成することができる。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１１−２７４６７１号公報
【特許文献２】
特開２０００−２１６３３０号公報
【特許文献３】
特開平９−２０３８０３号公報
【特許文献４】
特開平９−２３０１２９号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
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。
配線パターンは細幅の溝内に形成されるため、この配線パターンと接続する場合には接続面積も小さくなり安定した電気接続が確保できない可能性がある。
また、配線パターンと接続するためには、接続対象となる箇所を細幅の溝内に突設しなければならないという問題もあった。
【０００６】
本発明は、以上のような点を考慮してなされたもので、安定した電気接続を容易に実現できるデバイスとその製造方法及び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。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
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。
バンク間に形成された溝内と前記溝内の側部に配線パターンが形成され、前記バンクの上部に接続用パターンが形成されたデバイスの製造方法であって、前記接続用パターンを形成する領域に非撥液化領域を有するとともにその他の領域に撥液性を有する前記バンクを形成する工程と、配線パターン形成材料を含む液状体を前記溝から溢れるように前記溝に吐出する工程と、を有し、前記溝から溢れた液状体を前記非撥液化領域に濡れ広がらせることによって前記バンク上部に前記接続用パターンを形成することを特徴とする。
【０００８】
従って、本発明のデバイスでは、薄膜パターンに接続するための接続用パターンが電極としてバンクの上部に形成されるため、細幅の溝内で薄膜パターンと接続する必要がなくなり、容易に薄膜パターンと接続することができる。また、バンクの上部に接続用パターンを形成することで、溝幅の制約を受けることなく接続面積を確保することが可能になる。
この接続用パターンとしては、薄膜パターンの幅方向両側に長さ方向に沿って形成したり、前記薄膜パターンの長さ方向の端部に形成することで、安定した電気接続を確保できる程度の大きさで形成することが可能になる。
【０００９】
また、バンクに対しては、前記溝よりも高い撥液性を付与することが吐出された液滴の一部がバンク上にのっても、バンク表面が撥液性となっていることによりバンクからはじかれ、バンク間の溝に流れ落ちやすくなることから好ましいが、接続用パターンの少なくとも一部は、前記バンクの親液性を付与された領域に形成することが好ましい。
【００１０】
なお、機能液に導電性微粒子が含まれる場合には、薄膜パターンを配線パターンとすることができ、各種デバイスに応用することができる。また導電性微粒子の他に、有機ＥＬ等の発光素子形成材料やＲ・Ｇ・Ｂのインク材料を用いることで有機ＥＬ装置や、カラーフィルタを有する液晶表示装置等の製造にも適用することができる。さらに、機能液としては、加熱等の熱処理または光照射等の光処理により導電性を発生するものを選択することも可能である。
【００１１】
そして、本発明の電気光学装置は、上記のデバイス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、上記の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、安定した電気接続を容易に実現できる電気光学装置及び電子機器を得ることが可能になる。
【００１２】
一方、本発明のデバイス製造方法は、バンク間に形成された溝内に機能液の液滴を吐出して薄膜パターンが形成するデバイス製造方法であって、前記液滴を吐出して、前記溝内の側部及び前記バンクの上部とに亘る接続用パターンを前記薄膜パターンに接続して形成する工程を有することを特徴としている。
従って、本発明では、薄膜パターンに接続するための接続用パターンが電極としてバンクの上部に形成されるため、細幅の溝内で薄膜パターンと接続する必要がなくなり、容易に薄膜パターンと接続することができる。また、バンクの上部に接続用パターンを形成することで、溝幅の制約を受けることなく接続面積を確保することが可能になる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のデバイスとその製造方法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１３を参照して説明する。
（第１実施形態）
本実施の形態では、液滴吐出法によって液体吐出ヘッドのノズルから導電性微粒子を含む配線パターン（薄膜パターン）用インク（機能液）を液滴状に吐出し、基板上に導電性膜で形成された配線パターンを形成する場合の例を用いて説明する。
【００１４】
この配線パターン用インクは、導電性微粒子を分散媒に分散させた分散液からなるものである。
本実施の形態では、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１ｎｍ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、１ｎｍより小さいと、導電性微粒子に対するコーティ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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
配線パターンが形成される基板としては、ガラス、石英ガラス、Ｓｉウエハ、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も含む。
【００１９】
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／ｃｍ２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。
【００２０】
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。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。
【００２１】
次に、本発明に係るデバイスを製造する際に用いられるデバイス製造装置について説明する。
このデバイス製造装置としては、液滴吐出ヘッドから基板に対して液滴を吐出することによりデバイスを製造する液滴吐出装置（インクジェット装置）が用いられる。
【００２２】
図１は、液滴吐出装置ＩＪの概略構成を示す斜視図である。
液滴吐出装置ＩＪは、液滴吐出ヘッド１と、Ｘ軸方向駆動軸４と、Ｙ軸方向ガイド軸５と、制御装置ＣＯＮＴと、ステージ７と、クリーニング機構８と、基台９と、ヒータ１５とを備えている。
ステージ７は、この液滴吐出装置ＩＪによりインク（液体材料）を設けられる基板Ｐを支持するものであって、基板Ｐを基準位置に固定する不図示の固定機構を備えている。
【００２３】
液滴吐出ヘッド１は、複数の吐出ノズルを備えたマルチノズルタイプの液滴吐出ヘッドであり、長手方向とＹ軸方向とを一致させている。複数の吐出ノズルは、液滴吐出ヘッド１の下面にＹ軸方向に並んで一定間隔で設けられている。液滴吐出ヘッド１の吐出ノズルからは、ステージ７に支持されている基板Ｐに対して、上述した導電性微粒子を含むインクが吐出される。
【００２４】
Ｘ軸方向駆動軸４には、Ｘ軸方向駆動モータ２が接続されている。Ｘ軸方向駆動モータ２はステッピングモータ等であり、制御装置ＣＯＮＴからＸ軸方向の駆動信号が供給されると、Ｘ軸方向駆動軸４を回転させる。Ｘ軸方向駆動軸４が回転すると、液滴吐出ヘッド１はＸ軸方向に移動する。
Ｙ軸方向ガイド軸５は、基台９に対して動かないように固定されている。ステージ７は、Ｙ軸方向駆動モータ３を備えている。Ｙ軸方向駆動モータ３はステッピングモータ等であり、制御装置ＣＯＮＴからＹ軸方向の駆動信号が供給されると、ステージ７をＹ軸方向に移動する。
【００２５】
制御装置ＣＯＮＴは、液滴吐出ヘッド１に液滴の吐出制御用の電圧を供給する。また、Ｘ軸方向駆動モータ２に液滴吐出ヘッド１のＸ軸方向の移動を制御する駆動パルス信号を、Ｙ軸方向駆動モータ３にステージ７のＹ軸方向の移動を制御する駆動パルス信号を供給する。
クリーニング機構８は、液滴吐出ヘッド１をクリーニングするものである。クリーニング機構８には、図示しないＹ軸方向の駆動モータが備えられている。このＹ軸方向の駆動モータの駆動により、クリーニング機構は、Ｙ軸方向ガイド軸５に沿って移動する。クリーニング機構８の移動も制御装置ＣＯＮＴにより制御される。
ヒータ１５は、ここではランプアニールにより基板Ｐを熱処理する手段であり、基板Ｐ上に塗布された液体材料に含まれる溶媒の蒸発及び乾燥を行う。このヒータ１５の電源の投入及び遮断も制御装置ＣＯＮＴにより制御される。
【００２６】
液滴吐出装置ＩＪは、液滴吐出ヘッド１と基板Ｐを支持するステージ７とを相対的に走査しつつ基板Ｐに対して液滴を吐出する。ここで、以下の説明において、Ｘ軸方向を走査方向、Ｘ軸方向と直交するＹ軸方向を非走査方向とする。したがって、液滴吐出ヘッド１の吐出ノズルは、非走査方向であるＹ軸方向に一定間隔で並んで設けられている。なお、図１では、液滴吐出ヘッド１は、基板Ｐ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１の角度を調整し、基板Ｐ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１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Ｐ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。
【００２７】
図２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２において、液体材料（配線パターン用インク、機能液）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、印加電圧の値を所定の駆動波形で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。
【００２８】
次に、本発明の配線パターン形成方法（薄膜パターン形成方法）の実施形態の一例として、基板上に導電膜配線を形成する方法について図３乃至図６を参照して説明する。本実施形態に係る配線パターン形成方法は、上述した配線パターン用のインクを基板Ｐ上に配置し、その基板Ｐ上に配線用の導電膜パターンを形成するものであり、バンク形成工程、残渣処理工程、撥液化処理工程、材料配置工程及び中間乾燥工程、焼成工程から概略構成される。
以下、各工程毎に詳細に説明する。
【００２９】
（バンク形成工程）
バンクは、仕切部材として機能する部材であり、バンクの形成はリソグラフィ法や印刷法等、任意の方法で行うことができる。例えば、リソグラフィ法を使用する場合は、スピンコート、スプレーコート、ロールコート、ダイコート、ディップコート等所定の方法で、基板Ｐ上にバンクの高さに合わせて有機系感光性材料を塗布し、その上にレジスト層を塗布する。そして、バンク形状（配線パターン）に合わせてマスクを施しレジストを露光・現像することによりバンク形状に合わせたレジストを残す。最後にエッチングしてマスク以外の部分のバンク材料を除去する。また、下層が無機物で上層が有機物で構成された２層以上でバンク（凸部）を形成してもよい。
【００３０】
これにより、図３（ａ）に示されるように、配線パターンを形成すべき領域である溝３１を囲むように、例えば１０μｍ幅でバンクＢ、Ｂが突設される。
なお、基板Ｐに対しては、有機材料塗布前に表面改質処理として、ＨＭＤＳ処理（(ＣＨ_３)_３ＳｉＮＨＳｉ(ＣＨ_３)_３を蒸気状にして塗布する方法）が施されているが、図３ではその図示を省略している。
【００３１】
バンクを形成する有機材料としては、液体材料に対して撥液性を示す材料でも良いし、後述するように、プラズマ処理による撥液化が可能で下地基板との密着性が良くフォトリソグラフィによるパターニングがし易い絶縁有機材料でも良い。例えば、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、オレフィン樹脂、メラミン樹脂等の高分子材料を用いることが可能である。
【００３２】
（残渣処理工程（親液化処理工程））
次に、バンク間におけるバンク形成時のレジスト（有機物）残渣を除去するために、基板Ｐに対して残渣処理を施す。
残渣処理としては、紫外線を照射することにより残渣処理を行う紫外線（ＵＶ）照射処理や大気雰囲気中で酸素を処理ガスとするＯ_２プラズマ処理等を選択できるが、ここではＯ_２プラズマ処理を実施する。
【００３３】
具体的には、基板Ｐに対しプラズマ放電電極からプラズマ状態の酸素を照射することで行う。Ｏ_２プラズマ処理の条件としては、例えばプラズマパワーが５０〜１０００Ｗ、酸素ガス流量が５０〜１００ｍｌ／ｍｉｎ、プラズマ放電電極に対する基板Ｐの板搬送速度が０．５〜１０ｍｍ／ｓｅｃ、基板温度が７０〜９０℃とされる。
【００３４】
なお、基板Ｐがガラス基板の場合、その表面は配線パターン形成材料に対して親液性を有しているが、本実施の形態のように残渣処理のためにＯ_２プラズマ処理や紫外線照射処理を施すことで、溝３１の親液性を高めることができる。本実施の形態では、配線パターン形成材料として用いる有機銀化合物（後述）に対する溝３１の接触角が１０°以下となるようにプラズマ処理条件を調整した（例えば基板Ｐの搬送速度を遅くしてプラズマ処理時間を長くする）。
【００３５】
（撥液化処理工程）
続いて、バンクＢに対し撥液化処理を行い、その表面に撥液性を付与する。撥液化処理としては、例えば大気雰囲気中でテトラフルオロメタンを処理ガスとするプラズマ処理法（ＣＦ_４プラズマ処理法）を採用することができる。ＣＦ_４プラズマ処理の条件は、例えばプラズマパワーが５０〜１０００Ｗ、４フッ化メタンガス流量が５０〜１００ｍｌ／ｍｉｎ、プラズマ放電電極に対する基体搬送速度が０．５〜１０２０ｍｍ／ｓｅｃ、基体温度が７０〜９０℃とされる。
なお、処理ガスとしては、テトラフルオロメタン（四フッ化炭素）に限らず、他のフルオロカーボン系のガスを用いることもできる。
本実施の形態では、配線パターン形成材料として用いる有機銀化合物に対するバンクＢの接触角が６０°以上となるようにプラズマ処理条件を調整した（例えば基板Ｐの搬送速度を遅くしてプラズマ処理時間を長くする）。
【００３６】
ここで、本実施の形態では、撥液化処理の際にマスク等を用いることで、図４（ａ）に示すように、溝３１の長さ方向の一端のバンクＢ上部に平面視略円形の非撥液化領域（すなわち親液化状態が維持された領域）１７を形成するとともに、溝３１内の上記一端側の側部１８を非撥液化領域とする。
【００３７】
このような撥液化処理を行うことにより、非撥液化領域以外のバンクＢ、Ｂにはこれを構成する樹脂中にフッ素基が導入され、溝部３１に対して高い撥液性が付与される。なお、上述した親液化処理としてのＯ_２プラズマ処理は、バンクＢの形成前に行ってもよいが、アクリル樹脂やポリイミド樹脂等は、Ｏ_２プラズマによる前処理がなされた方がよりフッ素化（撥液化）されやすいという性質があるため、バンクＢを形成した後にＯ_２プラズマ処理することが好ましい。
【００３８】
なお、バンクＢ、Ｂに対する撥液化処理により、先に親液化処理した基板Ｐ表面に対し多少は影響があるものの、特に基板Ｐがガラス等からなる場合には、撥液化処理によるフッ素基の導入が起こらないため、基板Ｐはその親液性、すなわち濡れ性が実質上損なわれることはない。
また、バンクＢ、Ｂについては、撥液性を有する材料（例えばフッ素基を有する樹脂材料）によって形成することにより、その撥液処理を省略するようにしてもよい。この場合、上述した非撥液化領域１７、１８に対する親液化処理が必要である。
これらバンク形成工程、残渣処理工程及び撥液化処理工程により、薄膜パターニング用基板が形成される。
【００３９】
（材料配置工程及び中間乾燥工程）
次に、液滴吐出装置ＩＪによる液滴吐出法を用いて、配線パターン形成材料を基板Ｐ上の溝３１に塗布する。なお、ここでは、導電性微粒子として銀を用い、溶媒（分散媒）としてジエチレングリコールジエチルエーテルを用いたインク（分散液）を吐出する。
【００４０】
すなわち、材料配置工程では、上述した液滴吐出装置ＩＪの液滴吐出ヘッド１と基板Ｐとを相対移動させながら、図３（ｂ）に示すように、液体吐出ヘッド１から配線パターン形成材料を含む液体材料を液滴３２として吐出し、その液滴３２を基板Ｐ上の溝３１に配置する。具体的には、溝３１の長さ方向（配線パターンの形成方向）に沿って、液滴吐出ヘッド１と基板Ｐとを相対移動させつつ、所定のピッチで液滴３２を複数吐出することで、後述するように線状の配線パターンを形成する。
【００４１】
液滴３２を液滴吐出ヘッド１から吐出し、溝部３１内に液状体を配した際には、非撥液領域以外のバンクＢ、Ｂの表面が撥液性となっておりしかもテーパ状になっていることから、特に溝３１の長さ方向端部以外では、これらバンクＢ、Ｂ上にのった液滴３２部分がバンクＢ、Ｂからはじかれ、さらには溝３１の毛細管現象によって該溝３１内に流れ落ちる。
【００４２】
ここで、液滴３２の直径Ｄが溝部３１の幅Ｗより大きい等の理由から、図５（ａ）に示す（図３（ｃ）中二点鎖線で示す）ように、吐出された液状体（符号３２ａで示す）の一部が溢れてバンクＢ、Ｂ上に残ることがある。この場合、続いてピッチＬ離れた溝３１内の位置に液滴３２を吐出するが、この吐出ピッチＬは、Ｌ＞Ｄ（液滴直径）とされ、溝３１内に吐出された液状体（液滴）が塗れ拡がったときに、ピッチＬ離間して吐出された隣り合う液状体とつながる大きさに設定されており、予め実験等により求められているものである。
【００４３】
すなわち、このようなピッチで液滴を吐出することで、図５（ｂ）に示されるように、液状体３２ａに対して距離Ｌ離間して吐出された液状体（符号３２ｂで示す）は、塗れ拡がることで、先に吐出された液状体３２ａとつながる。このとき、液状体３２ｂにおいても、その一部が溢れてバンクＢ、Ｂ上に残る可能性があるが、液状体３２ａ、３２ｂがつながったときに接触部が引き合うことにより、バンクＢに残った液状体が図中矢印で示すように、溝３１内に引き込まれる。その結果、図３（ｃ）及び図５（ｃ）に符号３２ｃで示すように、液状体はバンクＢに溢れることなく溝３１内に入り込んで線状に形成される。
また、溝３１内に吐出され、あるいはバンクＢ、Ｂから流れ落ちた液状体３２ａ、３２ｂは、基板Ｐが親液処理されていることからより広がり易くなっており、これによって液状体３２ａ、３２ｂはより均一に溝３１内を埋め込むようになる。したがって、溝３１の幅が液滴３２の直径Ｄより狭い（小さい）場合であっても、溝３１内に向けて吐出された液滴３２（液状体３２ａ、３２ｂ）は、バンクＢ上に残留することなく、溝３１内に良好に入り込んでこれを均一に埋め込むようになる。
【００４４】
一方、溝３１の長さ方向端部においては、溝３１から液状体が溢れた場合、側部１８を超えて非撥液化領域１７へ濡れ拡がらせることができる。また、非撥液化領域１７に直接液滴を吐出して、この領域に液状体を塗布することも可能である。これにより、溝３１から非撥液化領域１７に亘って液状体を塗布することができる。
【００４５】
（中間乾燥工程）
基板Ｐに液滴を吐出した後、分散媒の除去及び膜厚確保のため、必要に応じて乾燥処理（中間乾燥）をする。乾燥処理は、例えば基板Ｐ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。
この中間乾燥工程と上記材料配置工程とを繰り返し行うことにより、配線パターンを所望の膜厚に形成することができる。
【００４６】
（焼成工程）
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。
【００４７】
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。
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、導電性膜に変換されることで、図３（ｄ）に示すように、線状に連続した膜としての導電性パターン、すなわち配線パターン（薄膜パターン）３３を得る。この配線パターン３３は、図４（ｂ）に示すように、溝３１の側部１８及びバンクＢの上部とに亘って形成された幅広の接続用パターンとしての電極３３ａが接続されることになる。
【００４８】
（実施例）
バンクが形成されたガラス基板を、プラズマパワーが５５０Ｗ、４フッ化メタンガス流量が１００ｍｌ／ｍｉｎ、Ｈeガス流量が１０Ｌ／ｍｉｎ、プラズマ放電電極に対する基体搬送速度が２ｍｍ／ｓｅｃの条件で実施した所、有機銀化合物（ジエチレングリコールジメチルエーテル溶媒）に対する接触角は、撥液化処理前のバンクＢが１０°以下であったのに対し、撥液化処理後のバンクＢが５４．０°になった。また、純水に対する接触角は撥液化処理前のバンクＢが６９．３°であったのに対し、撥液化処理後のバンクＢが１０４．１°になった。
【００４９】
そして、上述した液滴吐出装置ＩＪを用いて有機銀化合物の液滴を吐出したところ、溝３１の端部において液状体が溝３１の側部１８から非撥液化領域１７にかけて溢れて拡がり、さらにガラス基板を焼成することで、図４（ｂ）に示した配線パターン３３及び電極３３ａを形成することができた。
【００５０】
このように、本実施の形態では、配線パターン３３と電気的に接続された電極３３ａをバンクＢの上部に形成するので、配線パターン３３の線幅に制約を受けることなく幅広の接続面積を得ることができ、安定した電気接続を確保することが可能になるとともに、配線パターン３３に接続させる対象を細幅の溝３１内に没入させる必要がなくなる。また、本実施の形態では、親液性を付与した非撥液化領域１７に電極３３ａを形成するので、バンクＢ上であっても液状体を濡れ拡がらせて均一な膜厚の電極３３ａを形成することが可能になる。
【００５１】
（第２実施形態）
上記第１実施形態では、溝３１の長さ方向の端部に電極３３ａを形成したが、本実施の形態では、溝３１の幅方向両側に形成する。
すなわち、図６（ａ）に示すように、溝３１の幅方向（図中、左右方向）両側のバンクＢ上には、上記と同様にマスク等を用いて撥液化処理を行うことで、親液性が付与された状態の非撥液化領域１７、１７が、溝３１の長さ方向に沿って形成される。
そして、本実施の形態では、上記第１の実施形態と同様の工程を経ることで、図６（ｂ）の断面図に示すように、側部１８及びバンクＢ上の非撥液化領域１７にかけて、配線パターン３３に接続された電極３３ａを溝３１の長さ方向に沿って形成することができた。
本実施の形態においても、上記第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００５２】
（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７は、本発明に係る液晶表示装置について、各構成要素とともに示す対向基板側から見た平面図であり、図８は図１のＨ−Ｈ’線に沿う断面図である。図９は、液晶表示装置の画像表示領域においてマトリクス状に形成された複数の画素における各種素子、配線等の等価回路図で、図１０は、液晶表示装置の部分拡大断面図である。なお、以下の説明に用いた各図においては、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材毎に縮尺を異ならせてある。
【００５３】
図７及び図８において、本実施の形態の液晶表示装置（電気光学装置）１００は、対をなすＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とが光硬化性の封止材であるシール材５２によって貼り合わされ、このシール材５２によって区画された領域内に液晶５０が封入、保持されている。シール材５２は、基板面内の領域において閉ざされた枠状に形成されてなり、液晶注入口を備えず、封止材にて封止された痕跡がない構成となっている。
【００５４】
シール材５２の形成領域の内側の領域には、遮光性材料からなる周辺見切り５３が形成されている。シール材５２の外側の領域には、データ線駆動回路２０１及び実装端子２０２がＴＦＴアレイ基板１０の一辺に沿って形成されており、この一辺に隣接する２辺に沿って走査線駆動回路２０４が形成されている。ＴＦＴアレイ基板１０の残る一辺には、画像表示領域の両側に設けられた走査線駆動回路２０４の間を接続するための複数の配線２０５が設けられている。また、対向基板２０のコーナー部の少なくとも１箇所においては、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間で電気的導通をとるための基板間導通材２０６が配設されている。
【００５５】
なお、データ線駆動回路２０１及び走査線駆動回路２０４をＴＦＴアレイ基板１０の上に形成する代わりに、例えば、駆動用ＬＳＩが実装されたＴＡＢ（Tape Automated Bonding）基板とＴＦＴアレイ基板１０の周辺部に形成された端子群とを異方性導電膜を介して電気的及び機械的に接続するようにしてもよい。なお、液晶表示装置１００においては、使用する液晶５０の種類、すなわち、ＴＮ（Twisted Nematic）モード、ＳＴＮ（Super Twisted Nematic）モード等の動作モードや、ノーマリホワイトモード／ノーマリブラックモードの別に応じて、位相差板、偏光板等が所定の向きに配置されるが、ここでは図示を省略する。
また、液晶表示装置１００をカラー表示用として構成する場合には、対向基板２０において、ＴＦＴアレイ基板１０の後述する各画素電極に対向する領域に、例えば、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のカラーフィルタをその保護膜とともに形成する。
【００５６】
このような構造を有する液晶表示装置１００の画像表示領域においては、図９に示すように、複数の画素１００ａがマトリクス状に構成されているとともに、これらの画素１００ａの各々には、画素スイッチング用のＴＦＴ（スイッチング素子）３０が形成されており、画素信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎを供給するデータ線６ａがＴＦＴ３０のソースに電気的に接続されている。データ線６ａに書き込む画素信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎは、この順に線順次で供給してもよく、相隣接する複数のデータ線６ａ同士に対して、グループ毎に供給するようにしてもよい。また、ＴＦＴ３０のゲートには走査線３ａが電気的に接続されており、所定のタイミングで、走査線３ａにパルス的に走査信号Ｇ１、Ｇ２、…、Ｇｍをこの順に線順次で印加するように構成されている。
【００５７】
画素電極１９は、ＴＦＴ３０のドレインに電気的に接続されており、スイッチング素子であるＴＦＴ３０を一定期間だけオン状態とすることにより、データ線６ａから供給される画素信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎを各画素に所定のタイミングで書き込む。このようにして画素電極１９を介して液晶に書き込まれた所定レベルの画素信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎは、図８に示す対向基板２０の対向電極１２１との間で一定期間保持される。
なお、保持された画素信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎがリークするのを防ぐために、画素電極１９と対向電極１２１との間に形成される液晶容量と並列に蓄積容量６０が付加されている。例えば、画素電極１９の電圧は、ソース電圧が印加された時間よりも３桁も長い時間だけ蓄積容量６０により保持される。これにより、電荷の保持特性は改善され、コントラスト比の高い液晶表示装置１００を実現することができる。
【００５８】
図１０（ａ）は、ボトムゲート型ＴＦＴ３０を有する液晶表示装置１００の部分拡大断面図であって、ＴＦＴアレイ基板１０を構成するガラス基板Ｐ上には、バンク６７、６７が突設されており、バンク６７、６７間の溝６８内には上記第１実施形態の配線パターン形成方法によりゲート配線６１が形成されている。なお、本実施の形態では、後述するアモルファスシリコン層を形成するプロセスで約３５０℃まで加熱されるため、その温度に耐えられる材料として無機質のバンク６７を用いている。
【００５９】
ゲート配線６１上には、ＳｉＮｘからなるゲート絶縁膜６２を介してアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）層からなる半導体層６３が積層されている。このゲート配線部分に対向する半導体層６３の部分がチャネル領域とされている。半導体層６３上には、オーミック接合を得るための例えばｎ+型ａ−Ｓｉ層からなる接合層６４ａ及び６４ｂが積層されており、チャネル領域の中央部における半導体層６３上には、チャネルを保護するためのＳｉＮｘからなる絶縁性のエッチストップ膜６５が形成されている。なお、これらゲート絶縁膜６２、半導体層６３、及びエッチストップ膜６５は、蒸着（ＣＶＤ）後にレジスト塗布、感光・現像、フォトエッチングを施されることで、図示されるようにパターニングされる。
【００６０】
さらに、接合層６４ａ、６４ｂ及びＩＴＯからなる画素電極１９も同様に成膜するとともに、フォトエッチングを施されることで、図示するようにパターニングされる。そして、画素電極１９、ゲート絶縁膜６２及びエッチストップ膜６５上にそれぞれバンク６６…を突設し、これらバンク６６…間に上述した液滴吐出装置ＩＪを用いて、銀化合物の液滴を吐出することでソース線、ドレイン線を形成することができる。
【００６１】
なお、図１０（ｂ）に示すように、ゲート絶縁膜６２に凹部を設けて、この凹部内にゲート絶縁膜６２の表面と略面一に半導体層６３を形成し、その上に接合層６４ａ、６４ｂ、画素電極１９、エッチストップ膜６５を形成することもできる。この場合、バンク６６間の溝底部をフラットにすることで、これら各層及びソース線、ドレイン線を断面的に屈曲させないで、平坦性に優れ高特性のＴＦＴとすることができる。
上記構成のＴＦＴでは、上述した液滴吐出装置ＩＪを用いて、例えば銀化合物の液滴を吐出することでゲート線、ソース線、ドレイン線等を形成することができるため、安定した電気接続が確保された高品質の液晶表示装置を得ることができる。
【００６２】
（第４実施形態）
上記実施の形態では、ＴＦＴ３０を液晶表示装置１００の駆動のためのスイッチング素子として用いる構成としたが、液晶表示装置以外にも例えば有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）表示デバイスに応用が可能である。有機ＥＬ表示デバイスは、蛍光性の無機および有機化合物を含む薄膜を、陰極と陽極とで挟んだ構成を有し、前記薄膜に電子および正孔（ホール）を注入して再結合させることにより励起子（エキシトン）を生成させ、このエキシトンが失活する際の光の放出（蛍光・燐光）を利用して発光させる素子である。そして、上記のＴＦＴ３０を有する基板上に、有機ＥＬ表示素子に用いられる蛍光性材料のうち、赤、緑および青色の各発光色を呈する材料すなわち発光層形成材料及び正孔注入／電子輸送層を形成する材料をインクとし、各々をパターニングすることで、自発光フルカラーＥＬデバイスを製造することができる。
本発明におけるデバイス（電気光学装置）の範囲にはこのような有機ＥＬデバイスをも含むものであり、安定した電気接続が確保された高品質の有機ＥＬデバイスを得ることができる。
【００６３】
（第５実施形態）
次に、第５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１１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。
【００６４】
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、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が形成されている。誘電体層５１９上には、アドレス電極５１１、５１１間に位置しかつ各アドレス電極５１１に沿うように隔壁５１５が形成されている。隔壁５１５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とを含む。また、隔壁５１５によって仕切られた長方形状の領域に対応して放電室５１６が形成されている。
【００６５】
また、隔壁５１５によって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。
【００６６】
一方、基板５０２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ている。さらに、これらを覆うように誘電体層５１３、及びＭｇＯなどからなる保護膜５１４が形成されている。
基板５０１と基板５０２とは、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ている。各電極に通電することにより、放電表示部５１０において蛍光体５１７が励起発光し、カラー表示が可能となる。
【００６７】
本実施形態では、上記アドレス電極５１１、及び表示電極５１２がそれぞれ、上述した配線パターン形成方法に基づいて形成されているため、安定した電気接続が確保された高品質のプラズマ型表示装置を得ることができる。
【００６８】
（第６実施形態）
続いて、第６実施形態として、非接触型カード媒体の実施形態について説明する。図１２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。
【００６９】
本実施形態では、上記アンテナ回路４１２が、上記実施形態に係る配線パターン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、安定した電気接続が確保された高品質の非接触型カード媒体を得ることができる。
なお、本発明に係るデバイス（電気光学装置）としては、上記の他に、基板上に形成された小面積の薄膜に膜面に平行に電流を流すことにより、電子放出が生ずる現象を利用する表面伝導型電子放出素子等にも適用可能である。
【００７０】
（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１３（ａ）は、携帯電話の一例を示した斜視図である。図１３（ａ）において、６００は携帯電話本体を示し、６０１は上記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１３（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１３（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は上記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１３（ｃ）は、腕時計型電子機器の一例を示した斜視図である。図１３（ｃ）において、８００は時計本体を示し、８０１は上記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１３（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、安定した電気接続が確保された高品質化が可能となる。
なお、本実施形態の電子機器は液晶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。
【００７１】
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。
【００７２】
例えば、上記実施形態では、溝３１の長さ方向端部に電極を形成する構成と、溝３１の幅方向両側に電極を形成する構成とを例示したが、これらの電極を双方とも形成する構成としてもよい。また、上記実施の形態では、導電性微粒子を分散媒に分散させた分散液からなる機能液を用いる構成としたが、これに限定されるものではなく、例えばパターン形成後に加熱等の熱処理または光照射等の光処理により導電性を発生させる材料を用いてもよい。
また、上記実施の形態では、非撥液化領域１７にも液滴を吐出するものとして説明したが、これに限定されるものではなく、例えば溝３１内に吐出した液状体を溢れさせて非撥液化領域１７に塗れ拡がらせる構成とすることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】液滴吐出装置の概略斜視図である。
【図２】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。
【図３】配線パターン形成する手順を示す図である。
【図４】バンク上の電極を説明するための図である。
【図５】吐出された液状体の挙動を説明するための図である。
【図６】バンク上の電極を説明するための図である。
【図７】液晶表示装置を対向基板の側から見た平面図である。
【図８】図７のＨ−Ｈ’線に沿う断面図である。
【図９】液晶表示装置の等価回路図である。
【図１０】液晶表示装置の部分拡大断面図である。
【図１１】プラズマ型表示装置の分解斜視図である。
【図１２】非接触型カード媒体の分解斜視図である。
【図１３】本発明の電子機器の具体例を示す図である。
【符号の説明】
Ｂバンク、Ｌピッチ、Ｐ基板、、１７非撥液化領域、１８側部、３１溝、３２液滴（機能液）、３２ａ〜３２ｃ液状体（機能液）、３３配線パターン（薄膜パターン）、３３ａ電極（接続用パターン）、１００液晶表示装置（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）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a device, a manufacturing method thereof, an electro-optical device, and an electronic apparatus.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, a photolithography method has been frequently used as a method for manufacturing a fine wiring pattern such as a semiconductor integrated circuit. On the other hand, Patent Document 1, Patent Document 2, and the like disclose a method using a droplet discharge method. The technologies disclosed in these publications form a wiring pattern by disposing (applying) a material on a pattern forming surface by discharging a functional liquid containing a pattern forming material from a droplet discharge head onto a substrate. It is said to be very effective, such as being able to handle a variety of small-volume production.
[0003]
By the way, in recent years, the density of circuits constituting a device has been increased, and for example, further miniaturization and thinning of wiring patterns are required.
However, when such a fine wiring pattern is to be formed by the above-described method using the droplet discharge method, it is particularly difficult to sufficiently obtain the accuracy of the wiring width. Therefore, in Patent Document 3 and Patent Document 4, a bank which is a partition member is provided on a substrate, and a surface treatment is performed so that the upper portion of the bank is liquid repellent and the other portions are lyophilic. Is described.
By using this technique, even if it is a fine line, the width of the wiring pattern can be defined by the groove width between the banks, and the fine line can be formed.
[0004]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 11-274671
[Patent Document 2]
JP 2000-216330 A
[Patent Document 3]
JP-A-9-203803
[Patent Document 4]
Japanese Patent Laid-Open No. 9-230129
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, the following problems exist in the conventional technology as described above.
Since the wiring pattern is formed in a narrow groove, there is a possibility that when connecting to this wiring pattern, the connection area becomes small and stable electrical connection cannot be ensured.
In addition, in order to connect to the wiring pattern, there is a problem in that a portion to be connected has to be provided in a narrow groove.
[0006]
SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is that it provides a device, a manufacturing method thereof, an electro-optical device, and an electronic apparatus that can easily realize stable electrical connection.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention employs the following configuration.
In the groove formed between the banks and the side part in the groove A wiring pattern is formed on At the top of the bank For connection A method of manufacturing a device having a pattern formed thereon, Forming the bank having a non-liquid repellency region in a region for forming the connection pattern and having a liquid repellency in other regions; Discharging a liquid containing a wiring pattern forming material to the groove so as to overflow from the groove, and wetting the liquid overflowing from the groove into the non-liquid-repellent region to spread on the upper part of the bank. For connection A pattern is formed.
[0008]
Therefore, in the device of the present invention, since the connection pattern for connecting to the thin film pattern is formed as an electrode on the upper portion of the bank, it is not necessary to connect to the thin film pattern in the narrow groove, and the thin film pattern can be easily Can be connected. Further, by forming a connection pattern on the upper part of the bank, it is possible to secure a connection area without being restricted by the groove width.
The connection pattern is formed on the both sides in the width direction of the thin film pattern along the length direction, or at the end in the length direction of the thin film pattern, so that a stable electrical connection can be secured. It becomes possible to form.
[0009]
In addition, it is possible to impart higher liquid repellency to the bank than the groove. Even if some of the ejected droplets are on the bank, the bank surface is liquid repellant. Although it is preferable because it is repelled from the bank and easily flows down into the groove between the banks, it is preferable that at least a part of the connection pattern is formed in the lyophilic region of the bank.
[0010]
In addition, when conductive fine particles are contained in the functional liquid, the thin film pattern can be used as a wiring pattern and can be applied to various devices. In addition to the conductive fine particles, a light emitting element forming material such as organic EL or an ink material of R, G, B can be used for manufacturing an organic EL device or a liquid crystal display device having a color filter. it can. Furthermore, as the functional liquid, it is possible to select one that generates conductivity by heat treatment such as heating or light treatment such as light irradiation.
[0011]
An electro-optical device according to the present invention includes the above-described device.
According to another aspect of the invention, there is provided an electronic apparatus including the above-described electro-optical device.
As a result, according to the present invention, it is possible to obtain an electro-optical device and an electronic apparatus that can easily realize stable electrical connection.
[0012]
On the other hand, the device manufacturing method of the present invention is a device manufacturing method in which a thin film pattern is formed by discharging a droplet of a functional liquid into a groove formed between banks. And a step of connecting the thin film pattern to a connection pattern extending to the inner side and the upper portion of the bank.
Therefore, in the present invention, since the connection pattern for connecting to the thin film pattern is formed as an electrode on the upper portion of the bank, it is not necessary to connect to the thin film pattern in the narrow groove, and it is easily connected to the thin film pattern. be able to. Further, by forming a connection pattern on the upper part of the bank, it is possible to secure a connection area without being restricted by the groove width.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of a device, a manufacturing method thereof, an electro-optical device, and an electronic apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS.
(First embodiment)
In the present embodiment, a wiring pattern (thin film pattern) ink (functional liquid) containing conductive fine particles is ejected in droplets from a nozzle of a liquid ejection head by a droplet ejection method, and formed on a substrate with a conductive film. A description will be given by using an example of forming a wiring pattern.
[0014]
This wiring pattern ink is made of a dispersion liquid in which conductive fine particles are dispersed in a dispersion medium.
In the present embodiment, as the conductive fine particles, for example, metal fine particles containing any one of gold, silver, copper, palladium, and nickel, these oxides, and fine particles of conductive polymers and superconductors. Etc. are used.
These conductive fine particles can be used by coating the surface with an organic substance or the like in order to improve dispersibility.
The particle diameter of the conductive fine particles is preferably 1 nm or more and 0.1 μm or less. If it is larger than 0.1 μm, there is a possibility that clogging may occur in the nozzle of the liquid discharge head described later. On the other hand, if it is smaller than 1 nm, the volume ratio of the coating agent to the conductive fine particles becomes large, and the ratio of the organic matter in the obtained film becomes excessive.
[0015]
The dispersion medium is not particularly limited as long as it can disperse the conductive fine particles and does not cause aggregation. For example, in addition to water, alcohols such as methanol, ethanol, propanol, butanol, n-heptane, n-octane, decane, dodecane, tetradecane, toluene, xylene, cymene, durene, indene, dipentene, tetrahydronaphthalene, decahydro Hydrocarbon compounds such as naphthalene and cyclohexylbenzene, ethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol diethyl ether, ethylene glycol methyl ethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol methyl ethyl ether, 1,2-dimethoxyethane, bis (2- Methoxyethyl) ether, ether compounds such as p-dioxane, propylene carbonate, γ- Butyrolactone, N- methyl-2-pyrrolidone, dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, can be exemplified polar compounds such as cyclohexanone. Of these, water, alcohols, hydrocarbon compounds, and ether compounds are preferred from the viewpoints of fine particle dispersibility and dispersion stability, and ease of application to the droplet discharge method (inkjet method). More preferred dispersion media include water and hydrocarbon compounds.
[0016]
The surface tension of the conductive fine particle dispersion is preferably in the range of 0.02 N / m to 0.07 N / m. When the liquid is ejected by the ink jet method, if the surface tension is less than 0.02 N / m, the wettability of the ink composition to the nozzle surface increases, and thus flight bending tends to occur, exceeding 0.07 N / m. Since the meniscus shape at the nozzle tip is not stable, it becomes difficult to control the discharge amount and the discharge timing. In order to adjust the surface tension, a small amount of a surface tension regulator such as a fluorine-based, silicone-based, or nonionic-based material may be added to the dispersion within a range that does not significantly reduce the contact angle with the substrate. The nonionic surface tension modifier improves the wettability of the liquid to the substrate, improves the leveling property of the film, and helps prevent the occurrence of fine irregularities in the film. The surface tension modifier may contain an organic compound such as alcohol, ether, ester, or ketone, if necessary.
[0017]
The viscosity of the dispersion is preferably 1 mPa · s to 50 mPa · s. When a liquid material is ejected as droplets using the inkjet method, if the viscosity is less than 1 mPa · s, the nozzle periphery is easily contaminated by the outflow of the ink, and if the viscosity is greater than 50 mPa · s, the nozzle hole The clogging frequency of the liquid becomes high, and it becomes difficult to smoothly discharge the droplets.
[0018]
Various substrates such as glass, quartz glass, Si wafer, plastic film, and metal plate can be used as the substrate on which the wiring pattern is formed. Also included are those in which a semiconductor film, a metal film, a dielectric film, an organic film or the like is formed as a base layer on the surface of these various material substrates.
[0019]
Here, examples of the discharge technique of the droplet discharge method include a charge control method, a pressure vibration method, an electromechanical conversion method, an electrothermal conversion method, and an electrostatic suction method. In the charge control method, a charge is applied to a material by a charging electrode, and the flight direction of the material is controlled by a deflection electrode and discharged from a nozzle. In addition, the pressurized vibration method applies an ultra-high pressure of about 30 kg / cm 2 to the material and discharges the material to the nozzle tip side. If no control voltage is applied, the material goes straight and is discharged from the nozzle. When a control voltage is applied, electrostatic repulsion occurs between the materials, and the materials are scattered and are not discharged from the nozzle. The electromechanical conversion method utilizes the property that a piezoelectric element (piezoelectric element) is deformed by receiving a pulse-like electric signal. The piezoelectric element is deformed through a flexible substance in a space where material is stored. Pressure is applied, and the material is extruded from this space and discharged from the nozzle.
[0020]
In the electrothermal conversion method, a material is rapidly vaporized by a heater provided in a space in which the material is stored to generate bubbles, and the material in the space is discharged by the pressure of the bubbles. In the electrostatic attraction method, a minute pressure is applied in a space in which the material is stored, a meniscus of the material is formed on the nozzle, and an electrostatic attractive force is applied in this state before the material is drawn out. In addition to this, techniques such as a system that uses a change in the viscosity of a fluid due to an electric field and a system that uses a discharge spark are also applicable. The droplet discharge method has an advantage that the use of the material is less wasteful and a desired amount of the material can be accurately disposed at a desired position. The amount of one drop of the liquid material (fluid) discharged by the droplet discharge method is, for example, 1 to 300 nanograms.
[0021]
Next, a device manufacturing apparatus used when manufacturing a device according to the present invention will be described.
As this device manufacturing apparatus, a droplet discharge apparatus (inkjet apparatus) that manufactures a device by discharging droplets from a droplet discharge head onto a substrate is used.
[0022]
FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration of the droplet discharge device IJ.
The droplet discharge device IJ includes a droplet discharge head 1, an X-axis direction drive shaft 4, a Y-axis direction guide shaft 5, a control device CONT, a stage 7, a cleaning mechanism 8, a base 9, and a heater. 15.
The stage 7 supports the substrate P on which ink (liquid material) is provided by the droplet discharge device IJ, and includes a fixing mechanism (not shown) that fixes the substrate P at a reference position.
[0023]
The droplet discharge head 1 is a multi-nozzle type droplet discharge head including a plurality of discharge nozzles, and the longitudinal direction and the Y-axis direction are made to coincide. The plurality of ejection nozzles are provided on the lower surface of the droplet ejection head 1 at regular intervals along the Y-axis direction. From the ejection nozzle of the droplet ejection head 1, the ink containing the conductive fine particles described above is ejected onto the substrate P supported by the stage 7.
[0024]
An X-axis direction drive motor 2 is connected to the X-axis direction drive shaft 4. The X-axis direction drive motor 2 is a stepping motor or the like, and rotates the X-axis direction drive shaft 4 when a drive signal in the X-axis direction is supplied from the control device CONT. When the X-axis direction drive shaft 4 rotates, the droplet discharge head 1 moves in the X-axis direction.
The Y-axis direction guide shaft 5 is fixed so as not to move with respect to the base 9. The stage 7 includes a Y-axis direction drive motor 3. The Y-axis direction drive motor 3 is a stepping motor or the like, and moves the stage 7 in the Y-axis direction when a drive signal in the Y-axis direction is supplied from the control device CONT.
[0025]
The control device CONT supplies the droplet discharge head 1 with a voltage for controlling droplet discharge. In addition, a drive pulse signal for controlling movement of the droplet discharge head 1 in the X-axis direction is supplied to the X-axis direction drive motor 2, and a drive pulse signal for controlling movement of the stage 7 in the Y-axis direction is supplied to the Y-axis direction drive motor 3. Supply.
The cleaning mechanism 8 cleans the droplet discharge head 1. The cleaning mechanism 8 is provided with a Y-axis direction drive motor (not shown). By driving the drive motor in the Y-axis direction, the cleaning mechanism moves along the Y-axis direction guide shaft 5. The movement of the cleaning mechanism 8 is also controlled by the control device CONT.
Here, the heater 15 is a means for heat-treating the substrate P by lamp annealing, and performs evaporation and drying of the solvent contained in the liquid material applied on the substrate P. The heater 15 is also turned on and off by the control device CONT.
[0026]
The droplet discharge device IJ discharges droplets onto the substrate P while relatively scanning the droplet discharge head 1 and the stage 7 that supports the substrate P. Here, in the following description, the X-axis direction is a scanning direction, and the Y-axis direction orthogonal to the X-axis direction is a non-scanning direction. Therefore, the discharge nozzles of the droplet discharge head 1 are provided at regular intervals in the Y-axis direction, which is the non-scanning direction. In FIG. 1, the droplet discharge head 1 is arranged at a right angle to the traveling direction of the substrate P, but the angle of the droplet discharging head 1 is adjusted so as to intersect the traveling direction of the substrate P. It may be. In this way, the pitch between the nozzles can be adjusted by adjusting the angle of the droplet discharge head 1. Further, the distance between the substrate P and the nozzle surface may be arbitrarily adjusted.
[0027]
FIG. 2 is a diagram for explaining the principle of discharging a liquid material by a piezo method.
In FIG. 2, a piezo element 22 is installed adjacent to a liquid chamber 21 for storing a liquid material (wiring pattern ink, functional liquid). The liquid material is supplied to the liquid chamber 21 via a liquid material supply system 23 including a material tank that stores the liquid material. The piezo element 22 is connected to a drive circuit 24, and a voltage is applied to the piezo element 22 via the drive circuit 24 to deform the piezo element 22, whereby the liquid chamber 21 is deformed and the liquid material is discharged from the nozzle 25. Is discharged. In this case, the amount of distortion of the piezo element 22 is controlled by changing the value of the applied voltage with a predetermined drive waveform. Further, the strain rate of the piezo element 22 is controlled by changing the frequency of the applied voltage. Since the droplet discharge by the piezo method does not apply heat to the material, it has an advantage of hardly affecting the composition of the material.
[0028]
Next, as an example of an embodiment of a wiring pattern forming method (thin film pattern forming method) according to the present invention, a method for forming a conductive film wiring on a substrate will be described with reference to FIGS. In the wiring pattern forming method according to the present embodiment, the above-described wiring pattern ink is disposed on the substrate P, and a conductive film pattern for wiring is formed on the substrate P. It is roughly composed of a process, a liquid repellent treatment process, a material arrangement process, an intermediate drying process, and a firing process.
Hereinafter, each process will be described in detail.
[0029]
(Bank formation process)
The bank is a member that functions as a partition member, and the bank can be formed by an arbitrary method such as a lithography method or a printing method. For example, when using a lithography method, an organic photosensitive material is applied to the height of the bank on the substrate P by a predetermined method such as spin coating, spray coating, roll coating, die coating, dip coating, etc. A resist layer is applied on top. Then, a mask is applied according to the bank shape (wiring pattern), and the resist is exposed and developed to leave the resist according to the bank shape. Finally, etching is performed to remove the bank material other than the mask. Moreover, you may form a bank (convex part) by two or more layers by which the lower layer was comprised with the inorganic substance and the upper layer was comprised with the organic substance.
[0030]
As a result, as shown in FIG. 3A, banks B and B are projected with a width of, for example, 10 μm so as to surround the groove 31 which is a region where a wiring pattern is to be formed.
For the substrate P, HMDS treatment ((CH ₃ ) ₃ SiNHSi (CH ₃ ) ₃ Is applied in a vapor state), but is not shown in FIG.
[0031]
The organic material forming the bank may be a material that exhibits liquid repellency with respect to the liquid material, and as will be described later, it can be made liquid-repellent by plasma treatment, has good adhesion to the base substrate, and can be patterned by photolithography. An insulating organic material that can be easily processed may be used. For example, a polymer material such as an acrylic resin, a polyimide resin, an olefin resin, or a melamine resin can be used.
[0032]
(Residue treatment process (lyophilic treatment process))
Next, in order to remove a resist (organic matter) residue at the time of bank formation between banks, the substrate P is subjected to a residue treatment.
Residue treatment includes ultraviolet (UV) irradiation treatment in which residue treatment is performed by irradiating ultraviolet rays, or oxygen as a processing gas in the atmosphere. ₂ Plasma treatment etc. can be selected, but here O ₂ Perform plasma treatment.
[0033]
Specifically, the substrate P is irradiated with oxygen in a plasma state from a plasma discharge electrode. O ₂ The plasma treatment conditions include, for example, a plasma power of 50 to 1000 W, an oxygen gas flow rate of 50 to 100 ml / min, a plate conveyance speed of the substrate P with respect to the plasma discharge electrode of 0.5 to 10 mm / sec, and a substrate temperature of 70 to 90. ℃.
[0034]
When the substrate P is a glass substrate, the surface thereof is lyophilic with respect to the wiring pattern forming material. ₂ By performing plasma treatment or ultraviolet irradiation treatment, the lyophilicity of the groove 31 can be enhanced. In the present embodiment, the plasma processing conditions are adjusted so that the contact angle of the groove 31 with respect to the organic silver compound (described later) used as the wiring pattern forming material is 10 ° or less (for example, the substrate P is transported at a slower speed to make Increase processing time).
[0035]
(Liquid repellency treatment process)
Subsequently, the bank B is subjected to a liquid repellency treatment to impart liquid repellency to the surface thereof. As the liquid repellent treatment, for example, a plasma treatment method (CF) using tetrafluoromethane as a treatment gas in an air atmosphere. ₄ Plasma treatment method) can be employed. CF ₄ The conditions for the plasma treatment are, for example, a plasma power of 50 to 1000 W, a tetrafluoromethane gas flow rate of 50 to 100 ml / min, a substrate transport speed to the plasma discharge electrode of 0.5 to 1020 mm / sec, and a substrate temperature of 70 to 90 ° C. Is done.
The processing gas is not limited to tetrafluoromethane (carbon tetrafluoride), and other fluorocarbon gases can also be used.
In the present embodiment, the plasma processing conditions are adjusted so that the contact angle of the bank B with respect to the organic silver compound used as the wiring pattern forming material is 60 ° or more (for example, the substrate P is transported at a slower speed to reduce the plasma processing time. Lengthen).
[0036]
Here, in the present embodiment, a mask or the like is used in the liquid repellency treatment, so that a substantially circular shape in plan view is formed on the upper part of the bank B at one end in the length direction of the groove 31 as shown in FIG. A non-lyophobic region (that is, a region in which the lyophilic state is maintained) 17 is formed, and the side portion 18 on the one end side in the groove 31 is defined as a non-lyophobic region.
[0037]
By performing such a liquid repellency treatment, a fluorine group is introduced into the resin constituting the banks B and B other than the non-liquid repellency region, and the groove 31 is given high liquid repellency. Note that O as the lyophilic treatment described above. ₂ The plasma treatment may be performed before the bank B is formed, but acrylic resin, polyimide resin, etc. ₂ Since the pre-treatment with plasma is more fluorinated (liquid repellency), O after the bank B is formed. ₂ It is preferable to perform plasma treatment.
[0038]
Although the lyophobic treatment for banks B and B has some influence on the surface of the substrate P previously lyophilicized, the introduction of fluorine groups by the lyophobic treatment is particularly effective when the substrate P is made of glass or the like. Therefore, the lyophilicity, that is, the wettability of the substrate P is not substantially impaired.
Further, the banks B and B may be formed of a material having liquid repellency (for example, a resin material having a fluorine group), so that the liquid repellency treatment may be omitted. In this case, the lyophilic process for the non-lyophobic regions 17 and 18 described above is necessary.
A thin film patterning substrate is formed by the bank forming process, the residue processing process, and the lyophobic process.
[0039]
(Material placement process and intermediate drying process)
Next, a wiring pattern forming material is applied to the groove 31 on the substrate P by using a droplet discharge method by the droplet discharge device IJ. Here, ink (dispersion liquid) using silver as the conductive fine particles and diethylene glycol diethyl ether as the solvent (dispersion medium) is discharged.
[0040]
That is, in the material arranging step, the wiring pattern forming material is supplied from the liquid ejection head 1 as shown in FIG. 3B while relatively moving the droplet ejection head 1 and the substrate P of the above-described droplet ejection apparatus IJ. The contained liquid material is discharged as droplets 32, and the droplets 32 are arranged in the grooves 31 on the substrate P. Specifically, a plurality of droplets 32 are ejected at a predetermined pitch while the droplet ejection head 1 and the substrate P are relatively moved along the length direction of the groove 31 (wiring pattern formation direction). As described later, a linear wiring pattern is formed.
[0041]
When the liquid droplets 32 are discharged from the liquid droplet discharge head 1 and the liquid material is disposed in the groove 31, the surfaces of the banks B and B other than the non-liquid repellent area are liquid repellent and tapered. Therefore, except for the end portion of the groove 31 in the length direction, the portion of the liquid droplet 32 on the banks B and B is repelled from the banks B and B, and further, due to the capillary phenomenon of the groove 31 It flows down into the groove 31.
[0042]
Here, for the reason that the diameter D of the droplet 32 is larger than the width W of the groove 31, as shown in FIG. 5A (indicated by a two-dot chain line in FIG. 3C), the discharged liquid material Part of (indicated by reference numeral 32a) may overflow and remain on banks B and B. In this case, the droplets 32 are subsequently discharged to positions in the groove 31 that are separated by the pitch L. The discharge pitch L is L> D (droplet diameter), and the liquid ( When the liquid droplets are spread and spread, the size is set so as to be connected to the adjacent liquid material ejected at a pitch L, which is obtained in advance through experiments or the like.
[0043]
That is, by discharging droplets at such a pitch, as shown in FIG. 5B, the liquid material (indicated by reference numeral 32b) discharged at a distance L from the liquid material 32a is By spreading the paint, it is connected to the liquid material 32a previously ejected. At this time, there is a possibility that part of the liquid 32b overflows and remains on the banks B and B. However, when the liquids 32a and 32b are connected, the liquid 32b remains in the bank B due to the contact portion attracting each other. The liquid material is drawn into the groove 31 as indicated by an arrow in the figure. As a result, as indicated by reference numeral 32c in FIGS. 3C and 5C, the liquid material enters the groove 31 without overflowing the bank B and is formed in a linear shape.
In addition, the liquid materials 32a and 32b discharged into the groove 31 or flowing down from the banks B and B are more easily spread because the substrate P is lyophilic-treated, so that the liquid materials 32a and 32b are The groove 31 is embedded more uniformly. Therefore, even when the width of the groove 31 is narrower (smaller) than the diameter D of the liquid droplet 32, the liquid droplet 32 (liquid bodies 32a and 32b) discharged toward the groove 31 remains on the bank B. Without doing so, the groove 31 is satisfactorily embedded and is uniformly embedded.
[0044]
On the other hand, at the end portion in the length direction of the groove 31, when the liquid material overflows from the groove 31, it can be spread over the side portion 18 to the non-lyophobic region 17. It is also possible to directly discharge liquid droplets onto the non-lyophobic region 17 and apply a liquid material to this region. Thereby, the liquid material can be applied from the groove 31 to the non-liquid-repellent region 17.
[0045]
(Intermediate drying process)
After the droplets are discharged onto the substrate P, a drying process (intermediate drying) is performed as necessary to remove the dispersion medium and secure the film thickness. The drying process can be performed by lamp annealing, for example, in addition to a process using a normal hot plate or an electric furnace for heating the substrate P. The light source used for lamp annealing is not particularly limited, but excimer laser such as infrared lamp, xenon lamp, YAG laser, argon laser, carbon dioxide laser, XeF, XeCl, XeBr, KrF, KrCl, ArF, ArCl, etc. Can be used as a light source. In general, these light sources have an output in the range of 10 W to 5000 W, but in the present embodiment, a range of 100 W to 1000 W is sufficient.
By repeating this intermediate drying step and the material placement step, the wiring pattern can be formed in a desired film thickness.
[0046]
(Baking process)
The dried film after the discharging process needs to completely remove the dispersion medium in order to improve the electrical contact between the fine particles. Further, when a coating agent such as an organic substance is coated on the surface of the conductive fine particles in order to improve dispersibility, it is also necessary to remove this coating agent. For this reason, the substrate after the discharge process is subjected to heat treatment and / or light treatment.
[0047]
The heat treatment and / or light treatment is usually performed in the air, but may be performed in an inert gas atmosphere such as nitrogen, argon, helium, etc., if necessary. The treatment temperature of the heat treatment and / or the light treatment depends on the boiling point (vapor pressure) of the dispersion medium, the type and pressure of the atmospheric gas, the thermal behavior such as the dispersibility and oxidation of the fine particles, the presence and amount of the coating agent, It is determined appropriately in consideration of the heat resistant temperature.
For example, in order to remove the coating agent made of organic matter, it is necessary to bake at about 300 ° C. Moreover, when using a board | substrate, such as a plastic, it is preferable to carry out at room temperature or more and 100 degrees C or less.
By the above process, the dried film after the discharging process ensures electrical contact between the fine particles and is converted into a conductive film, so that the conductive film as a continuous film as shown in FIG. Characteristic pattern, that is, a wiring pattern (thin film pattern) 33 is obtained. As shown in FIG. 4B, the wiring pattern 33 is connected to an electrode 33a as a wide connection pattern formed over the side portion 18 of the groove 31 and the upper portion of the bank B. .
[0048]
(Example)
The glass substrate on which the bank was formed was implemented under the conditions that the plasma power was 550 W, the tetrafluoromethane gas flow rate was 100 ml / min, the He gas flow rate was 10 L / min, and the substrate transport speed to the plasma discharge electrode was 2 mm / sec. The contact angle with respect to the organic silver compound (diethylene glycol dimethyl ether solvent) was 10 ° or less in the bank B before the liquid repellency treatment, whereas the bank B after the liquid repellency treatment was 54.0 °. Further, the contact angle with respect to pure water was 69.3 ° in the bank B before the liquid repellency treatment, whereas it was 104.1 ° in the bank B after the liquid repellency treatment.
[0049]
Then, when droplets of the organic silver compound are discharged using the above-described droplet discharge device IJ, the liquid material overflows and spreads from the side portion 18 of the groove 31 to the non-liquid-repellent region 17 at the end portion of the groove 31. By firing the glass substrate, the wiring pattern 33 and the electrode 33a shown in FIG. 4B could be formed.
[0050]
As described above, in this embodiment, since the electrode 33a electrically connected to the wiring pattern 33 is formed on the upper part of the bank B, a wide connection area can be obtained without being restricted by the line width of the wiring pattern 33. This makes it possible to ensure a stable electrical connection and eliminate the need to immerse the object to be connected to the wiring pattern 33 into the narrow groove 31. In the present embodiment, since the electrode 33a is formed in the non-lyophobic region 17 to which lyophilicity is imparted, the liquid 33 is wetted and spread even on the bank B so that the electrode 33a having a uniform film thickness is formed. It becomes possible to form.
[0051]
(Second Embodiment)
In the first embodiment, the electrode 33a is formed at the end in the length direction of the groove 31, but in the present embodiment, the electrode 33a is formed on both sides in the width direction of the groove 31.
That is, as shown in FIG. 6A, the lyophobic treatment is performed on the banks B on both sides of the groove 31 in the width direction (left and right direction in the figure) using a mask or the like in the same manner as described above. Non-liquid-repellent regions 17 and 17 having liquid properties are formed along the length direction of the groove 31.
In the present embodiment, the same process as in the first embodiment is performed, and as shown in the cross-sectional view of FIG. The electrode 33 a connected to the wiring pattern 33 could be formed along the length direction of the groove 31.
Also in the present embodiment, the same effect as in the first embodiment can be obtained.
[0052]
(Third embodiment)
As a third embodiment, a liquid crystal display device which is an example of the electro-optical device of the invention will be described. FIG. 7 is a plan view of the liquid crystal display device according to the present invention as seen from the counter substrate side shown together with each component, and FIG. 8 is a cross-sectional view taken along the line HH ′ of FIG. FIG. 9 is an equivalent circuit diagram of various elements and wirings in a plurality of pixels formed in a matrix in the image display region of the liquid crystal display device, and FIG. 10 is a partial enlarged cross-sectional view of the liquid crystal display device. In each drawing used in the following description, the scale is different for each layer and each member so that each layer and each member can be recognized on the drawing.
[0053]
7 and 8, in the liquid crystal display device (electro-optical device) 100 according to the present embodiment, a pair of TFT array substrate 10 and counter substrate 20 are attached by a sealing material 52 that is a photo-curable sealing material. The liquid crystal 50 is sealed and held in the region partitioned by the sealing material 52. The sealing material 52 is formed in a frame shape that is closed in a region within the substrate surface, does not include a liquid crystal injection port, and does not have a trace sealed with the sealing material.
[0054]
A peripheral parting 53 made of a light shielding material is formed in a region inside the region where the sealing material 52 is formed. A data line driving circuit 201 and a mounting terminal 202 are formed along one side of the TFT array substrate 10 in a region outside the sealing material 52, and the scanning line driving circuit 204 is formed along two sides adjacent to the one side. Is formed. On the remaining side of the TFT array substrate 10, a plurality of wirings 205 are provided for connecting between the scanning line driving circuits 204 provided on both sides of the image display area. Further, at least one corner of the counter substrate 20 is provided with an inter-substrate conductive material 206 for establishing electrical continuity between the TFT array substrate 10 and the counter substrate 20.
[0055]
Instead of forming the data line driving circuit 201 and the scanning line driving circuit 204 on the TFT array substrate 10, for example, a TAB (Tape Automated Bonding) substrate on which a driving LSI is mounted and a peripheral portion of the TFT array substrate 10 The terminal group formed in the above may be electrically and mechanically connected via an anisotropic conductive film. In the liquid crystal display device 100, depending on the type of the liquid crystal 50 to be used, that is, depending on the operation mode such as TN (Twisted Nematic) mode, STN (Super Twisted Nematic) mode, or normally white mode / normally black mode. A retardation plate, a polarizing plate, and the like are arranged in a predetermined direction, but the illustration is omitted here.
Further, when the liquid crystal display device 100 is configured for color display, in the counter substrate 20, for example, red (R), green (G), A blue (B) color filter is formed together with the protective film.
[0056]
In the image display area of the liquid crystal display device 100 having such a structure, as shown in FIG. 9, a plurality of pixels 100a are arranged in a matrix, and each of these pixels 100a has a pixel switching area. TFT (switching element) 30 is formed, and a data line 6 a for supplying pixel signals S 1, S 2,..., Sn is electrically connected to the source of the TFT 30. Pixel signals S1, S2,..., Sn to be written to the data lines 6a may be supplied line-sequentially in this order, or may be supplied for each group to a plurality of adjacent data lines 6a. . Further, the scanning line 3a is electrically connected to the gate of the TFT 30, and the scanning signals G1, G2,..., Gm are applied to the scanning line 3a in a pulse-sequential manner in this order at a predetermined timing. It is configured.
[0057]
The pixel electrode 19 is electrically connected to the drain of the TFT 30, and the pixel signal S1, S2,..., Sn supplied from the data line 6a is obtained by turning on the TFT 30 as a switching element for a certain period. Write to each pixel at a predetermined timing. The pixel signals S1, S2,..., Sn written in the liquid crystal via the pixel electrode 19 in this way are held for a certain period with the counter electrode 121 of the counter substrate 20 shown in FIG.
In order to prevent the held pixel signals S1, S2,..., Sn from leaking, a storage capacitor 60 is added in parallel with the liquid crystal capacitor formed between the pixel electrode 19 and the counter electrode 121. For example, the voltage of the pixel electrode 19 is held by the storage capacitor 60 for a time that is three orders of magnitude longer than the time when the source voltage is applied. Thereby, the charge retention characteristics are improved, and the liquid crystal display device 100 with a high contrast ratio can be realized.
[0058]
FIG. 10A is a partial enlarged cross-sectional view of the liquid crystal display device 100 having the bottom gate type TFT 30, and banks 67 are formed on the glass substrate P constituting the TFT array substrate 10. A gate wiring 61 is formed in the groove 68 between the banks 67 and 67 by the wiring pattern forming method of the first embodiment. In the present embodiment, since the amorphous silicon layer is heated to about 350 ° C. in the process of forming an amorphous silicon layer described later, an inorganic bank 67 is used as a material that can withstand that temperature.
[0059]
A semiconductor layer 63 made of an amorphous silicon (a-Si) layer is stacked on the gate wiring 61 with a gate insulating film 62 made of SiNx interposed therebetween. A portion of the semiconductor layer 63 facing the gate wiring portion is a channel region. On the semiconductor layer 63, junction layers 64a and 64b made of, for example, an n + -type a-Si layer for obtaining an ohmic junction are stacked, and the channel is protected on the semiconductor layer 63 in the central portion of the channel region. An insulating etch stop film 65 made of SiNx is formed. The gate insulating film 62, the semiconductor layer 63, and the etch stop film 65 are patterned as shown in the figure by performing resist coating, photosensitive / developing, and photoetching after vapor deposition (CVD).
[0060]
Further, the bonding electrodes 64a and 64b and the pixel electrode 19 made of ITO are formed in the same manner, and are patterned as shown in the figure by performing photoetching. Banks 66 are provided on the pixel electrode 19, the gate insulating film 62, and the etch stop film 65, and silver droplets are discharged between the banks 66 using the above-described droplet discharge device IJ. Thus, a source line and a drain line can be formed.
[0061]
As shown in FIG. 10B, a recess is provided in the gate insulating film 62, a semiconductor layer 63 is formed in the recess substantially flush with the surface of the gate insulating film 62, and a bonding layer 64a is formed thereon. 64b, the pixel electrode 19, and the etch stop film 65 can also be formed. In this case, by flattening the groove bottom between the banks 66, it is possible to obtain a TFT having excellent flatness and high characteristics without bending each layer, source line, and drain line in cross section.
In the TFT having the above structure, a gate line, a source line, a drain line, and the like can be formed by discharging a droplet of a silver compound, for example, using the above-described droplet discharge device IJ. A secured high quality liquid crystal display device can be obtained.
[0062]
(Fourth embodiment)
In the above embodiment, the TFT 30 is used as a switching element for driving the liquid crystal display device 100. However, the present invention can be applied to, for example, an organic EL (electroluminescence) display device in addition to the liquid crystal display device. An organic EL display device has a structure in which a thin film containing a fluorescent inorganic and organic compound is sandwiched between a cathode and an anode, and is excited by injecting electrons and holes into the thin film and recombining them. It is an element that emits light by using light emission (fluorescence / phosphorescence) when a child (exciton) is generated and the exciton is deactivated. Then, on the substrate having the TFT 30 described above, among the fluorescent materials used for the organic EL display element, a material exhibiting each emission color of red, green and blue, that is, a light emitting layer forming material and a hole injection / electron transport layer are provided. A self-luminous full-color EL device can be manufactured by using ink as a material to be formed and patterning each.
The range of the device (electro-optical device) in the present invention includes such an organic EL device, and a high-quality organic EL device in which stable electrical connection is ensured can be obtained.
[0063]
(Fifth embodiment)
Next, as a fifth embodiment, a plasma display device which is an example of the electro-optical device of the invention will be described.
FIG. 11 is an exploded perspective view of the plasma display device 500 of this embodiment.
The plasma display device 500 includes substrates 501 and 502 disposed opposite to each other, and a discharge display unit 510 formed therebetween.
The discharge display unit 510 is a collection of a plurality of discharge chambers 516. Among the plurality of discharge chambers 516, the three discharge chambers 516 of the red discharge chamber 516 (R), the green discharge chamber 516 (G), and the blue discharge chamber 516 (B) are arranged so as to form one pixel. Has been.
[0064]
Address electrodes 511 are formed in stripes at predetermined intervals on the upper surface of the substrate 501, and a dielectric layer 519 is formed so as to cover the address electrodes 511 and the upper surface of the substrate 501. A partition wall 515 is formed on the dielectric layer 519 so as to be positioned between the address electrodes 511 and 511 and along the address electrodes 511. The barrier ribs 515 include barrier ribs adjacent to the left and right sides of the address electrode 511 in the width direction, and barrier ribs extending in a direction orthogonal to the address electrodes 511. A discharge chamber 516 is formed corresponding to a rectangular region partitioned by the partition 515.
[0065]
In addition, a phosphor 517 is disposed inside a rectangular region defined by the partition 515. The phosphor 517 emits red, green, or blue fluorescence. The red phosphor 517 (R) is located at the bottom of the red discharge chamber 516 (R), and the bottom of the green discharge chamber 516 (G). Are arranged with a green phosphor 517 (G) and a blue phosphor 517 (B) at the bottom of the blue discharge chamber 516 (B).
[0066]
On the other hand, a plurality of display electrodes 512 are formed in stripes at predetermined intervals on the substrate 502 in a direction orthogonal to the previous address electrodes 511. Further, a dielectric layer 513 and a protective film 514 made of MgO or the like are formed so as to cover them.
The substrate 501 and the substrate 502 are bonded to each other with the address electrodes 511... And the display electrodes 512.
The address electrode 511 and the display electrode 512 are connected to an AC power supply (not shown). By energizing each electrode, the phosphor 517 emits light in the discharge display portion 510, and color display is possible.
[0067]
In the present embodiment, since the address electrode 511 and the display electrode 512 are each formed based on the wiring pattern forming method described above, a high-quality plasma display device that ensures stable electrical connection is obtained. Can do.
[0068]
(Sixth embodiment)
Subsequently, an embodiment of a non-contact card medium will be described as a sixth embodiment. As shown in FIG. 12, a non-contact type card medium (electronic device) 400 according to the present embodiment includes a semiconductor integrated circuit chip 408 and an antenna circuit 412 in a housing composed of a card base 402 and a card cover 418. At least one of power supply and data transmission / reception is performed by at least one of electromagnetic waves and capacitive coupling with an external transceiver (not shown).
[0069]
In the present embodiment, the antenna circuit 412 is formed by the wiring pattern forming method according to the embodiment.
According to the contactless card medium of the present embodiment, a high quality contactless card medium in which stable electrical connection is ensured can be obtained.
In addition to the above, the device (electro-optical device) according to the present invention utilizes a phenomenon in which electron emission is caused by flowing a current through a small-area thin film formed on a substrate in parallel to the film surface. The present invention can also be applied to a surface conduction electron-emitting device.
[0070]
(Seventh embodiment)
As a seventh embodiment, a specific example of the electronic apparatus of the present invention will be described.
FIG. 13A is a perspective view showing an example of a mobile phone. In FIG. 13A, reference numeral 600 denotes a mobile phone main body, and reference numeral 601 denotes a liquid crystal display unit including the liquid crystal display device of the above embodiment.
FIG. 13B is a perspective view illustrating an example of a portable information processing apparatus such as a word processor or a personal computer. In FIG. 13B, reference numeral 700 denotes an information processing device, 701 denotes an input unit such as a keyboard, 703 denotes an information processing body, and 702 denotes a liquid crystal display unit including the liquid crystal display device of the above embodiment.
FIG. 13C is a perspective view illustrating an example of a wristwatch type electronic device. In FIG. 13C, reference numeral 800 denotes a watch body, and reference numeral 801 denotes a liquid crystal display unit including the liquid crystal display device of the above embodiment.
Since the electronic apparatus shown in FIGS. 13A to 13C includes the liquid crystal display device of the above-described embodiment, it is possible to improve the quality while ensuring stable electrical connection.
In addition, although the electronic device of this embodiment shall be provided with a liquid crystal device, it can also be set as the electronic device provided with other electro-optical apparatuses, such as an organic electroluminescent display apparatus and a plasma type display apparatus.
[0071]
The preferred embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, but it goes without saying that the present invention is not limited to such examples. Various shapes, combinations, and the like of the constituent members shown in the above-described examples are examples, and various modifications can be made based on design requirements and the like without departing from the gist of the present invention.
[0072]
For example, in the above-described embodiment, the configuration in which the electrodes are formed at the end portions in the length direction of the groove 31 and the configuration in which the electrodes are formed on both sides in the width direction of the groove 31 are illustrated, but the configuration in which both of these electrodes are formed. It is good. In the above embodiment, the functional liquid composed of a dispersion liquid in which conductive fine particles are dispersed in a dispersion medium is used. However, the present invention is not limited to this. For example, heat treatment such as heating or light after pattern formation is performed. A material that generates conductivity by light treatment such as irradiation may be used.
In the above embodiment, the liquid droplets are also ejected to the non-liquid repellent region 17. However, the present invention is not limited to this. For example, the liquid material ejected into the groove 31 overflows and is non-repellent. It is also possible to adopt a configuration in which the liquefaction region 17 is spread and spread.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic perspective view of a droplet discharge device.
FIG. 2 is a diagram for explaining a principle of discharging a liquid material by a piezo method.
FIG. 3 is a diagram showing a procedure for forming a wiring pattern.
FIG. 4 is a diagram for explaining electrodes on a bank.
FIG. 5 is a diagram for explaining the behavior of a discharged liquid material.
FIG. 6 is a diagram for explaining electrodes on a bank.
FIG. 7 is a plan view of the liquid crystal display device as viewed from the counter substrate side.
8 is a cross-sectional view taken along the line HH ′ of FIG.
FIG. 9 is an equivalent circuit diagram of a liquid crystal display device.
FIG. 10 is a partial enlarged cross-sectional view of a liquid crystal display device.
FIG. 11 is an exploded perspective view of a plasma display device.
FIG. 12 is an exploded perspective view of a non-contact card medium.
FIG. 13 is a diagram showing a specific example of an electronic apparatus according to the invention.
[Explanation of symbols]
B bank, L pitch, P substrate, 17 non-repellent region, 18 side portion, 31 groove, 32 droplets (functional liquid), 32a to 32c liquid material (functional liquid), 33 wiring pattern (thin film pattern), 33a Electrode (connection pattern), 100 Liquid crystal display device (electro-optical device), 400 Non-contact card medium (electronic device), 500 Plasma display device (electro-optical device), 600 Mobile phone body (electronic device), 700 Information Processing equipment (electronic equipment), 800 Watch body (electronic equipment)

Claims

A method of manufacturing a device in which a wiring pattern is formed in a groove formed between banks and in a side portion in the groove, and a connection pattern is formed on an upper part of the bank,
Forming the bank having a non-liquid repellency region in a region for forming the connection pattern and having a liquid repellency in other regions;
Discharging a liquid containing a wiring pattern forming material into the groove so as to overflow the groove,
A method of manufacturing a device, wherein the connection pattern is formed on the bank by wetting and spreading the liquid material overflowing from the groove to the non-liquid-repellent region.