KR20040093399A - 세정 방법 및 보관 방법, 패턴의 형성 방법 및 디바이스의제조 방법, 전기 광학 장치 및 전자 기기 - Google Patents

세정 방법 및 보관 방법, 패턴의 형성 방법 및 디바이스의제조 방법, 전기 광학 장치 및 전자 기기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 보관액을 사용한 보관 상태의 액적 토출 헤드를 재가동할 때, 액적 토출 동작에 영향을 끼치지 않고 액적 토출 헤드를 세정하여 패턴 형성할 수 있는 패턴의 형성 방법을 제공한다.
본 발명의 패턴 형성 방법은 액적 토출 헤드(1) 및 그 액적 토출 헤드(1)에 기능액을 공급하는 관부(4K)를 포함하는 유로(4)를 순수로 치환하는 제1 치환 공정(SA1)과, 순수와 기능액에 함유되는 용매의 쌍방을 용해하는 용매로 치환하는 제2 치환 공정(SA2)과, 기능액에 함유되는 용매로 치환하는 제3 치환 공정(SA3)과, 기판(P)상에 설정된 패턴 형성 영역(34)을 둘러싸는 영역에 발액성 막을 설치하는 표면 처리 공정(S2, S3)과, 패턴 형성 영역(34)에 액적(30)을 액적 토출 헤드(1)에 의해 배치하는 재료 배치 공정(S4)을 갖는다.

Description

세정 방법 및 보관 방법, 패턴의 형성 방법 및 디바이스의 제조 방법, 전기 광학 장치 및 전자 기기{WASHING AND PRESERVING METHODS, METHOD OF FORMING PATTERN AND METHOD OF MANUFACTURING DEVICE, ELECTRO-OPTICAL APPARATUS, AND ELECTRONIC EQUIPMENT}
본 발명은 액적 토출 헤드를 포함하는 기능액의 유로의 세정 방법 및 보관 방법, 기능액의 액적을 기판상에 배치함으로써 막패턴을 형성하는 패턴의 형성 방법 및 디바이스의 제조 방법, 전기 광학 장치 및 전자 기기에 관한 것이다.
종래부터, 반도체 집적회로 등 미세한 배선 패턴(막패턴)을 갖는 디바이스의 제조 방법으로서, 포토리소그래피법이 많이 사용되고 있지만, 액적 토출법을 사용한 디바이스의 제조 방법이 주목되고 있다(특허 문헌 1, 2 참조).
이 액적 토출법은 기능액의 소비에 낭비가 적고, 기판상에 배치하는 기능액의 양이나 위치의 제어를 행하기 쉽다는 이점이 있다. 또한, 액적 토출법에서는 양호한 토출 상태를 얻기 위해서 액적 토출 헤드를 정기적으로 세정함이 바람직하여, 종래부터 각종의 세정 방법이 제안되어 있다(특허 문헌 3,4 참조).
특허 문헌 1
특개평 11-274671호 공보
특허 문헌 2
특개 2000-216330호 공보
특허 문헌 3
특개평 9-39260호 공보
특허 문헌 4
특개평 10-337882호 공보
그런데, 디바이스를 제조하기 위해서 사용된 액적 토출 장치를 소정 기간 보관할 때, 액적 토출 헤드에 수용성 보관액을 충전한 상태로 보관하는 경우가 많다.
수용성 보관액으로 하는 것은 증발하기 어려움을 고려하였기 때문이다. 또한, 보관액을 사용하지 않고서 디바이스를 제조하기 위한 기능액(잉크)을 충전한 상태로 보관하는 것도 생각되지만, 이 기능액이 건조하기 쉬운 것이거나 냉장 보존( 혹은 냉동 보존)이 필요한 것인 경우, 보관에 적합하지 않기 때문에, 전용의 보관액을 사용하여 보관한다. 또한, 보관한 액적 토출 헤드를 재사용(재가동)하는 경우, 수용성 보관액을 제거하고 기능액을 충전하게 되지만, 기능액과 보관액과의 상용성이 나쁘면, 고형분이 석출하여 액적 토출 헤드를 포함하는 기능액의 유로가 막히는 등 액적 토출 동작에 영향을 끼치거나, 혹은 기능액이 변질하는 등의 불편이 생길 가능성이 있다.
본 발명은 이러한 사정을 감안하여 행하여진 것으로서, 보관액을 사용한 보관 상태의 액적 토출 헤드를 재가동할 때, 액적 토출 동작에 영향을 끼치지 않고 기능액을 변질시키지 않고, 유로를 원활히 기능액으로 치환하여 양호하게 세정할 수 있는 세정 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한, 액적 토출 동작 종료 후의 액적 토출 헤드를 보관할 때, 고형분의 석출 등의 불편을 억제한 상태에서 보관액을 충전할 수 있는 보관 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한, 액적 토출 동작에 영향을 끼치지 않고 기능액을 변질시키지 않고, 유로를 원활히 기능액으로 치환하여 양호하게 패턴 형성할 수 있는 패턴의 형성 방법 및 디바이스의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한 본 발명은 소망의 기능을 갖는 기능액으로 양호한 액적 토출 동작하에서 형성된 전기 광학 장치 및 전자 기기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
도 1은 본 발명의 디바이스의 제조 방법의 일부를 구성하는 세정 공정의 일실시 형태를 나타내는 플로차트 도면.
도 2는 본 발명의 패턴의 형성 방법의 일실시 형태를 나타내는 플로차트 도면.
도 3은 본 발명의 패턴 형성 장치의 일실시 형태를 나타내는 모식도.
도 4는 본 발명의 패턴 형성 장치에 의해 세정 동작이 행하여지고 있는 상태를 나타내는 모식도.
도 5는 본 발명에 의한 보관 처리 공정의 일례를 나타내는 플로차트 도면.
도 6은 본 발명의 패턴의 형성 순서의 일례를 나타내는 모식도.
도 7은 본 발명의 패턴의 형성 순서의 일례를 나타내는 모식도.
도 8은 본 발명의 패턴의 형성 순서의 일례를 나타내는 모식도.
도 9는 본 발명의 전기 광학 장치의 일례를 나타내는 도면으로 플라즈마형 표시 장치를 나타내는 모식도.
도 10은 본 발명의 전기 광학 장치의 일례를 나타내는 도면으로 액정 표시 장치를 나타내는 모식도.
도 11은 본 발명의 전자 기기의 구체적인 예를 나타내는 도면.
부호의 설명
1 … 액적 토출 헤드(액적 토출 장치), 4 … 유로, 4K … 관부,
30 … 액적(기능액), 33 … 배선 패턴(막패턴),
34 … 패턴 형성 영역, IJ … 액적 토출 장치(패턴 형성 장치),
P … 기판
상기의 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 세정 방법은 액적 토출 헤드 및 그 액적 토출 헤드에 기능액을 공급하는 관부를 포함하는 유로의 세정 방법으로서, 상기 유로를 순수로 치환하는 제1 치환 공정과, 상기 순수와 상기 기능액에 함유되는 용매의 쌍방을 용해하는 용매로 치환하는 제2 치환 공정과, 상기 기능액에 함유되는 용매로 치환하는 제3 치환 공정을 갖는 것을 특징으로 한다. 이 경우에서, 상기 제3 치환 공정 후에, 상기 기능액으로 상기 유로를 치환하는 것이 바람직하다.
본 발명에 의하면, 액적 토출 헤드를 포함하는 유로가 수용성 보관액으로 보관되어 있는 경우, 유로를 우선 순수로 치환하고, 그 다음에 순수와 기능액에 함유되는 용매의 쌍방을 용해하는 소정의 용매로 치환하고, 그 다음에 기능액에 함유되는 용매로 치환하도록 하였으므로, 고형분의 석출이나 기능액의 변질이라는 불편의 발생을 방지하면서, 유로를 세정하여 기능액으로 원활히 치환할 수 있다.
본 발명의 세정 방법은 소정의 보관액이 충전된 상태의 액적 토출 헤드 및 그 액적 토출 헤드에 기능액을 공급하는 관부를 포함하는 유로의 세정 방법으로서, 상기 유로를 상기 보관액을 용해하는 제1 용매로 치환하는 제1 치환 공정과, 상기 제1 용매와 상기 기능액에 함유되는 용매의 쌍방을 용해하는 제2 용매로 치환하는 제2 치환 공정과, 상기 기능액에 함유되는 용매로 치환하는 제3 치환 공정을 갖는 것을 특징으로 한다. 이 경우에서, 상기 제3 치환 공정 후에, 상기 기능액으로 상기 유로를 치환하는 것이 바람직하다.
본 발명에 의하면, 액적 토출 헤드를 포함하는 유로가 수용성 보관액 이외의 소정의 보관액으로 보관되어 있는 경우라도, 유로를 우선 보관액을 용해하는 제1 용매로 치환하고, 그 다음에 제1 용매 및 기능액에 함유되는 용매의 쌍방을 용해하는 제2 용매로 치환하고, 그 다음에 기능액에 함유되는 용매로 치환하도록 하였으므로, 고형분의 석출이나 기능액의 변질이라는 불편의 발생을 방지하면서, 유로를 세정하여 기능액으로 원활히 치환할 수 있다.
본 발명의 보관 방법은 액적 토출 헤드 및 그 액적 토출 헤드에 기능액을 공급하는 관부를 포함하는 유로의 보관 방법으로서, 상기 기능액을 토출한 액적 토출 헤드를 포함하는 상기 유로를 상기 기능액에 함유되는 용매로 치환하는 제1 공정과, 상기 기능액에 함유되는 용매와 순수의 쌍방을 용해하는 용매로 치환하는 제2 공정과, 순수로 치환하는 제3 공정을 갖고, 상기 제3 공정 후에, 상기 유로에 수용성 보관액을 충전하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 기능액의 액적을 토출한 후의 액적 토출 헤드를 보관 상태로 할때, 유로를 우선 기능액에 함유되는 용매로 치환하고, 그 다음에 기능액에 함유되는 용매와 순수의 쌍방을 용해하는 소정의 용매로 치환하고, 그 다음에 순수로 치환하도록 하였으므로, 고형분의 석출이라는 불편의 발생을 방지하면서, 유로를 세정하여 수용성 보관액으로 보관할 수 있다.
본 발명의 보관 방법은 액적 토출 헤드 및 그 액적 토출 헤드에 기능액을 공급하는 관부를 포함하는 유로에 소정의 보관액을 충전하는 공정을 갖는 보관 방법으로서, 상기 기능액을 토출한 액적 토출 헤드를 포함하는 상기 유로를 상기 기능액에 함유되는 용매로 치환하는 제1 공정과, 상기 기능액에 함유되는 용매와 상기 보관액의 쌍방을 용해하는 제1 용매로 치환하는 제2 공정과, 상기 보관액을 용해하는 제2 용매로 치환하는 제3 공정을 갖고, 상기 제3 공정 후에, 상기 유로를 상기 보관액으로 치환하여 그 보관액을 상기 유로에 충전하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 액적 토출 헤드를 포함하는 유로를 수용성 보관액 이외의 소정의 보관액으로 보관 상태로 할 때에도, 유로를 우선 기능액에 함유되는 용매로 치환하고, 그 다음에 기능액에 함유되는 용매와 보관액의 쌍방을 용해하는 제1 용매로 치환하고, 그 다음에 보관액을 용해하는 제2 용매로 치환하도록 하였으므로, 고형분의 석출이라는 불편의 발생을 방지하면서, 유로를 세정하여 보관액으로 보관할 수 있다.
본 발명의 패턴의 형성 방법은 기능액의 액적을 기판상에 배치함으로써 막패턴을 형성하는 패턴의 형성 방법으로서, 상기 액적을 배치 가능한 액적 토출 헤드 및 그 액적 토출 헤드에 기능액을 공급하는 관부를 포함하는 유로를 순수로 치환하는 제1 치환 공정과, 상기 순수와 상기 기능액에 함유되는 용매의 쌍방을 용해하는 용매로 치환하는 제2 치환 공정과, 상기 기능액에 함유되는 용매로 치환하는 제3 치환 공정과, 상기 기판상에 설정된 상기 막패턴을 형성하는 패턴 형성 영역을 둘러싸는 영역에 발액성 막을 설치하는 표면 처리 공정과, 상기 패턴 형성 영역에 상기 액적을 상기 액적 토출 헤드에 의해 배치하는 재료 배치 공정을 갖는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 액적 토출 헤드를 포함하는 유로가 수용성 보관액으로 보관되어 있는 경우, 유로를 우선 순수로 치환하고, 그 다음에 순수와 기능액에 함유되는 용매의 쌍방을 용해하는 소정의 용매로 치환하고, 그 다음에 기능액에 함유되는 용매로 치환하도록 하였으므로, 고형분의 석출이나 기능액의 변질이라는 불편의 발생을 방지하면서, 유로를 세정하여 기능액으로 원활히 치환할 수 있다. 또한, 막패턴을 형성하는 패턴 형성 영역을 둘러싸도록 발액성 막을 설치하였으므로, 토출된 액적은 패턴 형성 영역에 원활히 배치된다.
본 발명의 패턴의 형성 방법은 기능액의 액적을 기판상에 배치함으로써 막패턴을 형성하는 패턴의 형성 방법으로서, 소정의 보관액이 충전된 상태의 액적 토출 헤드 및 그 액적 토출 헤드에 기능액을 공급하는 관부를 포함하는 유로를 상기 보관액을 용해하는 제1 용매로 치환하는 제1 치환 공정과, 상기 제1 용매와 상기 기능액에 함유되는 용매의 쌍방을 용해하는 제2 용매로 치환하는 제2 치환 공정과, 상기 기능액에 함유되는 용매로 치환하는 제3 치환 공정과, 상기 기판상에 설정된 상기 막패턴을 형성하는 패턴 형성 영역을 둘러싸는 영역에 발액성 막을 설치하는 표면 처리 공정과, 상기 패턴 형성 영역에 상기 액적을 상기 액적 토출 헤드에 의해 배치하는 재료 배치 공정을 갖는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 액적 토출 헤드를 포함하는 유로가 수용성 보관액 이외의 소정의 보관액으로 보관되어 있는 경우라도, 유로를 우선 보관액을 용해하는 제1 용매로 치환하고, 그 다음에 제1 용매 및 기능액에 함유되는 용매의 쌍방을 용해하는 제2 용매로 치환하고, 그 다음에 기능액에 함유되는 용매로 치환하도록 하였으므로, 고형분의 석출이나 기능액의 변질이라는 불편의 발생을 방지하면서, 유로를 세정하여 기능액으로 원활히 치환할 수 있다. 또한, 막패턴을 형성하는 패턴 형성 영역을 둘러싸도록 발액성 막을 설치하였으므로, 토출된 액적은 패턴 형성 영역에 원활히 배치된다.
본 발명의 패턴의 형성 방법에서, 상기 발액성 막은 상기 기판의 표면에 형성된 단분자막인 것을 특징으로 한다. 또한, 이 상기 단분자막은 유기 분자로 이루어지는 자기 조직화막인 것을 특징으로 한다. 이것에 의해, 발액성 막을 용이하게 형성할 수 있다. 자기 조직화막으로는 플루오로알킬실란으로 이루어지는 자기 조직화막을 들 수 있다.
또한, 상기 발액성 막은 불화 중합막이라도 좋다. 불화 중합막은 예를 들어플루오로카본계 화합물을 반응 가스로 하는 플라즈마 처리에 의해 용이하게 형성할 수 있다.
본 발명의 패턴의 형성 방법에서, 상기 기능액은 열처리 또는 광처리에 의해 도전성을 발현하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 박막 패턴을 배선 패턴으로 할 수 있어, 각종 디바이스에 응용할 수 있다. 또한, 유기 은 화합물이나 도전성 미립자 외에 유기 EL 등의 발광 소자 형성 재료나 R·G·B의 잉크 재료를 사용함으로써, 유기 EL 장치나 컬러 필터를 갖는 액정 표시 장치 등의 제조에도 적용할 수 있다.
본 발명의 디바이스의 제조 방법은 기판상에 막패턴을 형성하는 공정을 갖는 디바이스의 제조 방법에서, 상기 기재의 패턴의 형성 방법에 의해, 상기 기판상에 막패턴을 형성하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 변질이 방지되어 소망의 기능을 갖는 기능액으로 양호한 액적 토출 동작하에서 소망의 패턴 형상으로 형성된 막패턴을 갖는 디바이스를 제조할 수 있다.
본 발명의 전기 광학 장치는 상기 기재의 디바이스의 제조 방법을 사용하여 제조된 디바이스를 구비하는 것을 특징으로 한다. 또한, 본 발명의 전자 기기는 상기 기재의 전기 광학 장치를 구비하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 소망의 기능을 갖는 기능액으로 양호한 액적 토출 동작하에서 형성된 전기 전도에 유리한 막패턴을 구비하고 있으므로, 양호한 성능을 발휘하는 전기 광학 장치 및 전자 기기를 제공할 수 있다.
여기서, 전기 광학 장치의 예로는 플라즈마형 표시 장치, 액정 표시 장치, 및 유기 전계 발광 표시 장치 등을 들 수 있다.
상기 액적 토출 장치(잉크젯 장치)의 토출 방식으로는, 대전 제어 방식, 가압 진동 방식, 전기 기계 변환식, 전기 열변환 방식, 정전 흡인 방식 등을 들 수 있다. 대전 제어 방식은 재료에 대전 전극으로 전하를 부여하고, 편향 전극으로 재료(기능액)의 비상 방향을 제어하여 토출 노즐로부터 토출시키는 것이다. 또한, 가압 진동 방식은 재료에 30kg/cm2정도의 초고압을 인가하여 노즐 선단측으로 재료를 토출시키는 것으로, 제어 전압을 인가하지 않는 경우에는 재료가 직진하여 토출 노즐로부터 토출되며, 제어 전압을 인가하면 재료간에 정전적인 반발이 일어나서, 재료가 비산하여 토출 노즐로부터 토출되지 않는다. 또한, 전기 기계 변환 방식은 피에조 소자(압전 소자)가 펄스적인 전기 신호를 받아 변형하는 성질을 이용한 것으로서, 피에조 소자가 변형함으로써 재료를 저장한 공간에 가요 물질을 통하여 압력을 주고, 이 공간으로부터 재료를 압출하여 토출 노즐로부터 토출시키는 것이다. 또한, 전기 열변환 방식은 재료를 저장한 공간내에 설치한 히터에 의해, 재료를 급격하게 기화시켜 버블(기포)을 발생시키고, 버블의 압력에 의해서 공간내의 재료를 토출시키는 것이다. 정전 흡인 방식은 재료를 저장한 공간내에 미소 압력을 가하여, 토출 노즐에 재료의 메니스커스를 형성하고, 이 상태에서 정전 인력을 가한 후 재료를 인출하는 것이다. 또한, 이 외에, 전기장에 의한 유체의 점성 변화를 이용하는 방식이나, 방전 불꽃으로 날리는 방식 등의 기술도 적용 가능하다. 액적 토출법은 재료의 사용에 낭비가 적고, 또한 소망한 위치에 소망한 양의 재료를 정확하게 배치할 수 있는 이점을 갖는다. 또한, 액적 토출법에 의해 토출되는 기능액(액체 재료)의 한 방울의 양은 예를 들어 1~300나노그램이다.
기능액을 함유하는 액체 재료란, 액적 토출 헤드(잉크젯 헤드)의 토출 노즐로부터 토출 가능한 점도를 구비한 매체를 말한다. 수성이거나 유성이거나 묻지 않는다. 노즐 등으로부터 토출 가능한 유동성(점도)을 구비하고 있으면 충분하며, 고체 물질이 혼입되어 있어도 전체로서 유동체이면 좋다. 또한, 액체 재료에 함유되는 재료는 용매 중에 미립자로서 분산된 것 이외에, 융점 이상으로 가열되어 용해된 것이라도 좋고, 용매 외에 염료나 안료 기타의 기능성 재료를 첨가한 것이라도 좋다. 또한, 기판은 플랫 기판 외에, 곡면상의 기판이라도 좋다. 또한 패턴 형성면의 경도가 딱딱할 필요는 없고, 유리나 플라스틱, 금속 이외에, 필름, 종이 고무 등 가요성을 갖는 것의 표면이라도 좋다.
발명의 실시 형태
＜패턴의 형성 방법＞
이하, 본 발명의 패턴의 형성 방법에 대해서 도면을 참조하면서 설명한다. 도 1 및 도 2는 본 발명의 패턴의 형성 방법의 일실시 형태를 나타내는 플로차트 도면이다. 여기서, 본 실시 형태에서는 유리 기판상에 도전막 배선 패턴을 형성하는 경우를 예로 하여 설명한다. 도전막 배선 패턴을 형성하기 위한 기능액으로는 열처리 등에 의해 도전성을 발현하는 재료를 함유하는 기능액을 사용하며, 구체적으로는 분산매를 테트라데칸으로 하는 은미립자를 사용한다.
본 실시 형태에 의한 패턴의 형성 방법은 소정의 보관액을 사용하여 보관되어 있는 상태의 액적 토출 헤드 및 이 액적 토출 헤드에 기능액을 공급하는 관부를 포함하는 유로를 세정하고, 기능액으로 치환하는 세정 공정과, 이 세정된 액적 토출 헤드를 사용하여 패턴 형성하는 패턴 형성 공정을 갖고 있다.
도 1에서, 본 실시 형태에 의한 패턴의 형성 방법의 일부를 구성하는 세정 공정은 수용성 보관액이 충전되어 있는 액적 토출 헤드 및 이 액적 토출 헤드에 기능액을 공급하는 관부를 포함하는 유로를 순수로 치환하는 제1 치환 공정(스텝(SA1))과, 순수와 디바이스 제조를 위한 기능액에 함유되는 용매의 쌍방을 용해하는 용매로 치환하는 제2 치환 공정(스텝(SA2))과, 기능액에 함유되는 용매로 치환하는 제3 치환 공정(스텝(SA3))과, 기능액으로 치환하는 제4 치환 공정(스텝(SA4))을 갖고 있다.
또한, 도 2에 나타내는 바와 같이, 패턴 형성 공정은 기능액의 액적이 배치되는 기판을 소정의 용매 등을 사용하여 세정하는 기판 세정 공정(스텝(S1))과, 기판 표면에 발액성 막을 설치함으로써 기판에 발액성을 부여하는 표면 처리 공정의 일부를 구성하는 발액화 처리 공정(스텝(S2))과, 발액화 처리된 기판 표면내 배선 패턴이 형성되는 패턴 형성 영역에 친액성을 부여하는 표면 처리 공정의 일부를 구성하는 친액화 처리 공정(S3)과, 기판상의 패턴 형성 영역에 액적 토출법에 의하여 기능액의 액적을 배치하여 막패턴을 형성(묘화)하는 재료 배치 공정(스텝(S4))과, 기판상에 배치된 기능액의 액체 성분의 적어도 일부를 제거하는 열·광처리를 포함하는 중간 건조 처리 공정(스텝(S5))과, 소정의 막패턴이 묘화된 기판을 소성하는소성 공정(스텝(S7))을 갖고 있다.
또한, 중간 건조 처리 공정 후, 소정의 패턴 묘화가 종료되었는지 여부를 판단하고(스텝(S6)), 패턴 묘화가 종료되었으면 소성 공정이 행하여지고, 패턴 묘화가 종료되지 않았다면 재료 배치 공정이 행하여진다.
도 3은 본 발명의 패턴의 형성 방법에 사용하는 패턴 형성 장치의 일부를 구성하는 액적 토출 장치의 개략 구성도이다.
도 3에서, 액적 토출 장치(IJ)는 기능액(잉크)의 액적을 토출하는 액적 토출 헤드(1)와, 토출 헤드(1)로부터 토출되는 잉크의 액적이 배치되는 기판(P)을 지지하는 스테이지(2)와, 잉크를 수용하는 수용부인 탱크(3)와, 탱크(3)와 토출 헤드(1)를 접속하여 잉크를 유통 가능한 유로(4)의 일부를 형성하는 관부(4K)를 구비하고 있다. 잉크가 유통하는 유로(4)는 관부(4K) 및 토출 헤드(1)를 포함하여 구성되어 있다. 토출 헤드(1)의 토출 동작을 포함하는 액적 토출 장치(IJ)의 동작은 제어 장치(CONT)에 의해 제어된다. 또한, 토출 헤드(1), 관부(4K), 및 탱크(3)를 포함하는 액적 토출 장치(IJ) 전체는 챔버(C)의 내부에 수용되며, 챔버(C)의 내부는 온도 조정 장치(6)에 의해 온도 관리되어 있다. 또한, 챔버(C)의 내부는 대기 분위기로 설정되어도 좋고 질소 가스 등의 불활성 가스 분위기로 설정되어도 좋다. 또한, 챔버(C) 및 이 챔버(C)에 수용되어 있는 액적 토출 장치(IJ)는 클린룸내에 설치되어 있어 파티클 및 케미칼적으로 클린도를 유지하고 있다.
여기서, 이하의 설명에서, 수평면내에서의 제1 방향을 X축 방향, 수평면내에서 제1 방향과 직교하는 제2 방향을 Y축 방향, X축 방향 및 Y축 방향에 수직으로교차하는 방향을 Z축 방향으로 한다. 또한, X축, Y축, 및 Z축의 각각의 축 둘레 방향을 θX, θY, 및 θZ방향으로 한다.
액적 토출 장치(IJ)는 기판(P)의 표면에 잉크의 액적을 배치함으로써 잉크 중에 함유되는 재료로 이루어지는 막을 성막한다. 여기서, 본 실시 형태에서의 잉크는 예를 들어 테트라데칸 등의 소정의 분산매에 분산된 은미립자를 함유하고 있고, 액적 토출 장치(IJ)는 이 잉크를 기판(P)상에 토출함으로써 디바이스인 배선 패턴(도전막 패턴)을 형성한다. 또한, 액적 토출 장치(IJ)는 액정 표시 장치용의 컬러 필터 형성용 재료를 함유하는 잉크를 토출하여 컬러 필터를 제조할 수 있고, 유기 EL 장치 등의 디바이스를 제조할 수도 있다.
토출 헤드(1)는 스테이지(2)에 지지되어 있는 기판(P)에 대해서 잉크의 액적을 정량적으로 토출(적하)하는 것으로, 토출 헤드(1)의 노즐 형성면(1P)에는 액적을 토출하는 복수의 노즐이 설치되어 있다. 또한, 토출 헤드(1)에는 이 토출 헤드(1)를 이동 가능하게 지지하는 헤드 이동 장치(1A)가 설치되어 있다. 헤드 이동 장치(1A)는 토출 헤드(1)를 X축, Y축, 및 Z축 방향으로 이동하는 동시에 θX, θY, 및 θZ방향으로 미동한다. 또한, 토출 헤드(1)로부터 토출되는 액적의 온도는 토출 헤드(1)에 설치된 도시하지 않은 온도 조정 장치에 의해 제어되며, 온도 조정 장치는 액적을 소망의 점도로 조정한다. 스테이지(2)는 기판(P)을 지지하는 것으로, 기판(P)을 진공 흡착하는 흡착 유지 장치(도시하지 않음)를 구비하고 있다. 스테이지(2)에는 이 스테이지(2)를 이동 가능하게 지지하는 스테이지 이동 장치(2A)가 설치되어 있다. 스테이지 이동 장치(2A)는 스테이지(2)를 X축, Y축, 및θZ방향으로 이동한다.
　관부(4K)는 예를 들어 합성 수지제의 튜브에 의해 구성되어 있어 가요성을 갖는다. 관부(4K)에 의해 형성된 유로(4)는 일단부(4A)를 토출 헤드(1)에 접속하고, 타단부(4B)를 탱크(3)에 접속하고 있다. 또한, 관부(4K)의 타단부(4B)에는 밸브(B)가 설치되어 있다. 밸브(B)의 개폐 동작은 제어 장치(CONT)로 제어되도록 되어 있고, 제어 장치(CONT)는 밸브(B)를 제어함으로써 유로(4)에서의 잉크의 유통 제어를 행한다. 즉, 제어 장치(CONT)는 밸브(B)를 제어함으로써 탱크(3)로부터 토출 헤드(1)에 대한 잉크의 공급 및 공급의 정지를 행한다. 또한, 관부(4K)는 가요성 부재에 의해 구성되어 있기 때문에, 토출 헤드(1)의 헤드 이동 장치(1A)에 의한 이동은 방해되지 않는다.
탱크(3)는 잉크를 수용하는 것으로, 탱크(3)내의 잉크에는 미리 탈기 처리가 실시되어 있다. 탱크(3)는 관부(4K)를 배치 가능한 구멍부(3H)를 갖고 있고, 이 구멍부(3H)에 관부(4K)가 배치됨으로써 탱크(3)는 대략 밀폐된다. 또한, 탱크(3)에는 이 탱크(3)의 내부 공간의 압력을 조정하는 탱크 압력 조정 장치(8)가 설치되어 있다. 탱크 압력 조정 장치(8)의 동작은 제어 장치(CONT)로 제어되도록 되어 있고, 제어 장치(CONT)는 탱크 압력 조정 장치(8)를 통하여 탱크(3)의 내부의 압력을 조정한다. 또한, 탱크(3)의 압력이 조정됨으로써, 유로(4)의 타단부(4B)에서의 압력이 조정되게 된다. 또한, 탱크(3)에는 도시하지 않았지만, 탱크(3)에 부착되어 탱크내의 잉크의 온도를 조정하는 온도 조정 장치와, 탱크내의 잉크를 교반하는 교반장치가 설치되어 있다. 탱크내의 잉크는 온도 조정 장치로 온도 조정됨으로써소망의 점도로 조정된다.
스테이지(2) 내 기판(P)이 재치되는 이외의 위치에는 토출 헤드(1)의 잉크를 흡인 가능한 흡인 장치(9)가 설치되어 있다. 이 흡인 장치(9)는, 토출 헤드(1)내 노즐이 형성되어 있는 노즐 형성면(1P)에 밀착하며, 노즐 형성면(1P)과의 사이에 밀폐 공간을 형성하는 캡부(9A)과, 캡부(9A)를 승강 가능하게 지지하는 리프트부(9D)와, 상기 밀폐 공간의 가스를 흡인함으로써 토출 헤드(1)의 노즐의 잉크를 흡인하는 펌프(9B)와, 토출 헤드(1)로부터 흡인한 잉크를 수용하는 배액 수용부(9C)를 구비하고 있다. 노즐 형성면(1P)과 캡부(9A)의 XY방향에서의 위치 맞춤은 헤드 이동 장치(1A) 및 스테이지 이동 장치(2A)에 의거하는 토출 헤드(1)와 스테이지(2)의 상대 이동에 의해 행하여진다. 또한, 토출 헤드(1)의 노즐 형성면(1P)과 흡인 장치(9)의 캡부(9A)는 캡부(9A)가 토출 헤드(1)에 대해서 상승함으로써 밀착된다. 흡인 장치(9)의 흡인 동작은 제어 장치(CONT)로 제어되며, 제어 장치는 흡인 장치(9)를 통하여 상기 밀폐 공간의 압력을 조정한다. 또한, 노즐 형성면(1P)과 캡부(9A)로 형성되는 밀폐 공간의 압력이 조정됨으로써, 유로(4)의 일단부(4A)에서의 압력이 조정되게 된다. 즉, 상기 탱크 압력 조정 장치(8) 및 흡인 장치(9)에 의해 유로(4)의 압력을 조정하는 압력 조정 장치가 구성되어 있다.
다음에, 상술한 액적 토출 장치(IJ)에 의해 디바이스를 제조하는 방법에 대해서 설명한다. 본 실시 형태에서는 액적을 배치 가능한 액적 토출 헤드(1) 및 이 액적 토출 헤드(1)에 잉크를 공급하는 관부(4K)를 포함하는 유로(4)는 수용성 보관액인 폴리에틸렌글리콜 수용액이 충전된 상태로 보관되어 있어, 디바이스를 제조하기 위한 토출 동작에 앞서, 유로(4)의 세정 공정이 행하여진다.
세정 공정에서는 우선, 관부(4K)의 타단부(4B)에 순수(제1 용매)를 수용한 탱크(3A)가 접속된다. 여기서, 탱크(3A)는 잉크를 수용하는 탱크(3)와 동일한 구성이고, 탱크 압력 조정 장치(8) 등을 구비하고 있다. 또한 탱크(3A)내의 순수에는 미리 탈기 처리가 실시되어 있다. 이때, 제1 용매인 순수는 보관액인 폴리에틸렌글리콜 수용액을 용해 가능한 물질로서, 순수(제1 용매)와 보관액 은 상용성을 갖는다. 순수를 수용한 탱크(3A)가 관부(4K)의 타단부(4B)에 접속되면, 제어 장치(CONT)는 압력 조정 장치로서의 탱크 압력 조정 장치(8) 및 흡인 장치(9)를 사용하여, 유로(4)의 일단부(4A)와 타단부(4B)를 소정의 압력차로 설정한다.
도 4는 압력 조정 장치(8 및 9)가 유로(4)의 일단부(4A) 및 타단부(4B)의 압력 조정을 행하고 있는 상태를 나타내는 모식도이다. 도 4에 나타내는 바와 같이, 스테이지(2)가 이동하여, 토출 헤드(1)와 흡인 장치(9)의 캡부(9A)가 XY방향에서 위치 맞춤되며, 캡(9A)이 상승함으로써, 캡부(9A)와 토출 헤드(1)의 노즐 형성면(1P)이 밀착된다. 또한, 펌프(9B)가 구동함으로써, 토출 헤드(1)의 노즐 형성면(1P)과 캡부(9A)로 형성되는 밀폐 공간이 감압되어, 유로(4)의 일단부(4A)가 압력(p1)으로 설정된다. 한편, 탱크 압력 조정 장치(8)가 탱크(3)내를 가압함으로써, 유로(4)의 타단부(4B)가 압력(p2)으로 설정된다. 이렇게 해서, 제어 장치(CONT)는 탱크 압력 조정 장치(8)에 의해 탱크(3)내의 압력을 조정하면서 흡인 장치(9)(펌프(9B))에 의한 단위 시간 당의 흡인양을 조정함으로써, 유로(4)의 일단부(4A)와 타단부(4B)를 소정의 압력차(p2-p1)로 설정한다. 여기서, 제어장치(CONT)는 이 세정 공정에서의 상기 압력차(p2-p1)를, 후 공정인 디바이스를 제조하기 위한 토출 동작시에서의 압력차보다 크게 설정한다. 이 상태에서 밸브(B)는 열어 있어, 흡인 장치(9)는 노즐로부터 유로(4)에 충전되어 있는 보관액을 흡인하여, 흡인한 보관액을 배액 수용부(9C)에 수용한다. 또한, 또한 탱크(3A)의 가압 동작 및 흡인 장치(9)에 의한 흡인 동작을 행함으로써, 탱크(3A)내의 순수가 유로(4)에 충전되어, 유로(4)가 순수로 치환된다. 흡인한 순수(세정액)는 배액 수용부(9C)에 수용된다. 또한, 이 흡인 동작을 소정 시간행하여, 유로(4)를 순수로 충분히 치환하여 세정한다(스텝(SA1)).
이때, 유로(4)의 일단부(4A)와 타단부(4B)는 소정의 압력차로 설정되어 있으므로, 후 공정인 디바이스를 제조하기 위한 토출 동작시에 비해서, 세정액(순수)은 유로(4)를 고속으로 흐른다. 따라서, 세정 처리를 고속으로 또한 충분히 행할 수 있다.
유로(4)를 순수로 치환하면, 탱크 압력 조정 장치(8) 및 흡인 장치(9)의 구동이 정지된 후, 관부(4K)와 탱크(3A)의 접속이 해제되는 동시에, 관부(4K)의 타단부(4B)에 대해서 이소프로필 알콜(제2 용매)을 수용한 탱크(3B)가 접속된다. 또한 탱크(3B)는 상술한 탱크(3) 및 탱크(3A)와 동일한 구성을 갖는다. 여기서, 제2 용매인 이소프로필 알콜은 제1 용매인 순수와, 잉크에 함유되는 분산매인 테트라데칸의 쌍방을 용해 가능한 용매이다. 환언하면, 제2 용매는 순수 및 잉크에 함유되는 용매의 각각 대해 상용성을 갖는다. 또한, 탱크(3B)내의 이소프로필 알콜에는 미리 탈기 처리가 실시되어 있다. 이소프로필 알콜을 수용한 탱크(3B)가 관부(4K)의타단부(4B)에 접속되면, 도 4를 참조하여 설명한 순서와 동일하게, 제어 장치(CONT)는 압력 조정 장치로서의 탱크 압력 조정 장치(8) 및 흡인 장치(9)를 사용하여, 유로(4)의 일단부(4A)와 타단부(4B)를 소정의 압력차로 설정하여, 유로(4)를 제2 용매인 이소프로필 알콜로 치환한다(스텝(SA2)).
유로(4)를 제2 용매로 치환하면, 탱크 압력 조정 장치(8) 및 흡인 장치(9)의 구동이 정지된 후, 관부(4K)와 탱크(3B)의 접속이 해제되는 동시에, 관부(4K)의 타단부(4B)에 대해서 잉크에 함유되는 분산매인 테트라데칸을 수용한 탱크(3C)가 접속된다. 또한 탱크(3C)는 상술한 탱크(3,3A, 3B)와 동일한 구성을 갖는다. 여기서, 테트라데칸은 제2 용매인 이소프로필 알콜을 용해하는 용매로서 이 이소프로필 알콜에 대해서 상용성을 갖는다. 또한, 테트라데칸은 비극성 용매이다. 탱크(3C)내의 테트라데칸에는 미리 탈기 처리가 실시되어 있다. 테트라데칸을 수용한 탱크(3C)가 관부(4K)의 타단부(4B)에 접속되면, 도 4를 참조하여 설명한 순서와 동일하게, 제어 장치(CONT)는 압력 조정 장치로서의 탱크 압력 조정 장치(8) 및 흡인 장치(9)를 사용하여, 유로(4)의 일단부(4A)와 타단부(4B)를 소정의 압력차로 설정하여, 유로(4)를 잉크에 함유되는 분산매인 테트라데칸으로 치환한다(스텝(SA3)).
또한, 본 실시 형태에서의 잉크의 분산매는 테트라데칸이지만, 잉크가 복수 종류의 용매를 함유하고 있는 경우, 스텝(SA3)에서 치환하는 용매는 잉크에 함유되어 있는 복수 종류의 용매와 완전히 일치할 필요는 없고, 이들 복수 종류의 용매중 임의 용매를 사용할 수 있다. 여기서, 사용하는 임의 용매는 복수 종류의 용매 중가장 함유량이 많은 용매(주용매)를 사용하는 것이 바람직하다.
유로(4)를 테트라데칸으로 치환하면, 탱크 압력 조정 장치(8) 및 흡인 장치(9)의 구동이 정지된 후, 관부(4K)와 탱크(3C)의 접속이 해제되는 동시에, 관부(4K)의 타단부(4B)에 대해서 잉크를 수용한 탱크(3)가 접속된다. 또한 탱크(3)의 잉크에는 미리 탈기 처리가 실시되어 있다. 잉크를 수용한 탱크(3)가 관부(4K)의 타단부(4B)에 접속되면, 도 4를 참조하여 설명한 순서와 동일하게, 제어 장치(CONT)는 압력 조정 장치로서의 탱크 압력 조정 장치(8) 및 흡인 장치(9)를 사용하여, 유로(4)의 일단부(4A)와 타단부(4B)를 소정의 압력차로 설정하여, 유로(4)를 잉크로 치환한다(스텝(SA4)).
이 때, 챔버(C) 내부를 온도 조정하는 온도 조정 장치(6)나 유로(4)를 온도 조정하는 온도 조정 장치(도시하지 않음)를 사용하여 잉크의 온도를 조정하면서, 유로(4)를 잉크로 치환해도 좋다. 예를 들어 잉크를 가열함으로써 잉크의 점도가 저하하기 때문에, 치환 동작을 기포의 발생을 억제하면서 원활히 행할 수 있다. 또한, 관부(4K)를 포함하는 유로(4)를 예를 들어 초음파 가진하면서 유로(4)를 잉크로 치환하여도 좋다. 이렇게 함으로써, 관부(4K)의 내벽에 부착되어 있는 기포나 잉크중의 기포 등 유로(4)에 존재하는 기포를 토출 헤드(1)측으로부터 외부로 배출할 수 있다.
세정 공정이 종료되면, 제어 장치(CONT)는 흡인 장치(9)에 의한 흡인 동작을 종료함과 함께, 탱크 압력 조정 장치(8)에 의한 탱크(3)의 가압 동작을 종료한다.
또한, 스테이지(2)가 이동하여 기판(P)을 토출 헤드(1)의 밑에 배치하여, 디바이스를 제조하기 위한 토출 동작을 개시한다. 여기서, 제어 장치(CONT)는 유로(4)의 일단부(4A)와 타단부(4B)의 압력차를, 세정 공정에서 설정한 값보다 낮은 값으로 한다.
또한, 온도 조정 장치(6)도, 챔버(C) 내부를 디바이스를 제조하기 위한 최적 온도로 조정한다. 또한, 디바이스를 제조하기 위한 액적 토출 동작이 실행된다.
또한 본 실시 형태에서는 보관액으로서 수용성인 폴리에틸렌글리콜이 사용되고 있기 때문에, 제1 치환 공정(SA1)에서는 순수에 의해 세정하는 구성이지만, 보관액이 수용성이 아닌 경우라도 본 발명에 의한 세정 공정을 사용할 수 있다. 그 경우, 제1 치환 공정에서 사용하는 제1 용매로서, 보관액을 용해하는 용매를 사용하면 좋다.
이상, 보관 상태로부터 잉크 액적 토출 가능 상태까지의 세정 공정에 대해서 설명했다. 다음에, 잉크 액적 토출 동작 종료후, 액적 토출 헤드(1) 및 관부(4K)를 포함하는 유로(4)를 보관 상태로 할때까지의 순서에 대해서 도 5를 참조하면서 설명한다.
디바이스 제조를 위한 액적 토출 동작이 종료되면, 보관 처리의 개시가 지령된다. 우선, 관부(4K)와 잉크를 수용한 탱크(3)의 접속이 해제되고, 관부(4K)의 타단부(4B)에 잉크에 함유되는 분산매인 테트라데칸을 수용하는 탱크(3C)가 접속된다. 테트라데칸을 수용한 탱크(3C)가 관부(4K)의 타단부(4B)에 접속되면, 제어 장치(CONT)는 압력 조정 장치로서의 탱크 압력 조정 장치(8) 및 흡인 장치(9)를 사용하여, 유로(4)의 일단부(4A)와 타단부(4B)를 소정의 압력차로 설정하여, 유로(4)를테트라데칸으로 치환한다(스텝(SB1)).
유로(4)를 테트라데칸으로 치환하면, 탱크 압력 조정 장치(8) 및 흡인 장치(9)의 구동이 정지된 후, 관부(4K)와 탱크(3C)의 접속이 해제되는 동시에, 관부(4K)의 타단부(4B)에 대해서 이소프로필 알콜(제1 용매)를 수용한 탱크(3B)가 접속된다. 이소프로필 알콜을 수용한 탱크(3B)가 관부(4K)의 타단부(4B)에 접속되면, 제어 장치(CONT)는 압력 조정 장치로서의 탱크 압력 조정 장치(8) 및 흡인 장치(9)를 사용하여, 유로(4)의 일단부(4A)와 타단부(4B)를 소정의 압력차로 설정하여, 유로(4)를 제1 용매인 이소프로필 알콜로 치환한다(스텝(SB2)).
유로(4)를 제1 용매로 치환하면, 탱크 압력 조정 장치(8) 및 흡인 장치(9)의 구동이 정지된 후, 관부(4K)와 탱크(3B)의 접속이 해제되는 동시에, 관부(4K)의 타단부(4B)에 대해서 순수(제2 용매)를 수용한 탱크(3A)가 접속된다. 순수를 수용한 탱크(3A)가 관부(4K)의 타단부(4B)에 접속되면, 제어 장치(CONT)는 압력 조정 장치로서의 탱크 압력 조정 장치(8) 및 흡인 장치(9)를 사용하여, 유로(4)의 일단부(4A)와 타단부(4B)를 소정의 압력차로 설정하여, 유로(4)를 순수로 치환한다(스텝(SB3)).
유로(4)를 순수로 치환하면, 탱크 압력 조정 장치(8) 및 흡인 장치(9)의 구동이 정지된 후, 관부(4K)와 탱크(3A)의 접속이 해제되는 동시에, 관부(4K)의 타단부(4B)에 대해서 수용성 보관액인 폴리에틸렌글리콜 수용액을 수용한 탱크가 접속된다. 보관액을 수용한 탱크가 관부(4K)의 타단부(4B)에 접속되면, 제어 장치(CONT)는 압력 조정 장치로서의 탱크 압력 조정 장치(8) 및 흡인 장치(9)를 사용하여, 유로(4)의 일단부(4A)와 타단부(4B)를 소정의 압력차로 설정하여, 유로(4)를 보관액으로 치환한다(스텝(SB4)). 이것에 의해 유로(4)에 보관액이 충전되어, 보관 처리가 종료된다. 이상 설명한 바와 같이, 보관 처리에서는 세정 공정과 역의 순서로 세정액을 사용하면 좋다.
또한 이 경우에서도, 보관액으로서 폴리에틸렌글리콜 등의 수용성 보관액 이외의 소정의 보관액을 사용하는 경우, 스텝(SB3)에서 치환하는 용매(제2 용매)로는 상기 소정의 보관액을 용해하는 용매를 사용하면 좋다.
　＜실시예 1＞
보관액인 폴리에틸렌글리콜 1％ 수용액에 의해 보관 상태의 유로(4)를 복수의 치환 공정의 각각에서 이하의 용매(세정액)를 사용하여 치환 및 세정했다.
제1 치환 공정: 순수
제2 치환 공정: 이소프로필 알콜
제3 치환 공정: 테트라데칸
그 후, 분산매를 테트라데칸으로 하는 은미립자를 함유하는 잉크(기능액)를 사용하여 패턴 형성 동작을 행했다. 유로(4)에는 고형분이 석출하지 않아, 액적 토출 동작을 양호하게 행할 수 있었다.
＜실시예 2＞
보관액으로서 폴리에틸렌글리콜 1％ 수용액에 의해 보관 상태의 유로(4)를 복수의 치환 공정의 각각에서 이하의 용매(세정액)를 사용하여 치환 및 세정했다.
제1 치환 공정: 순수
제2 치환 공정: 에틸알콜
제3 치환 공정: 디에틸렌글리콜 디에틸에테르
그 후, 용매를 디에틸렌글리콜 디에틸에테르로 하는 유기 은 화합물을 함유하는 잉크(기능액)를 사용하여 패턴 형성 동작을 행했다. 유로(4)에는 고형분이 석출하지 않아, 액적 토출 동작을 양호하게 행할 수 있었다.
이하, 디바이스를 제조하기 위한 패턴 형성 공정에 대해서 설명한다.
＜기판 세정 공정＞
우선, 소정의 용제 등을 사용하여 기판을 세정한다. 이것에 의해 기판상의 유기물 잔사 등이 제거된다. 또한, 기판 표면에 자외광을 조사함으로도 유기물 잔사를 제거할 수 있다.
＜발액화 처리 공정＞
다음에, 표면 처리 공정의 일부로서, 배선 패턴을 형성하는 기판 표면이 기능액에 대해서 발액성으로 가공된다. 구체적으로는 기능액에 대한 소정의 접촉각이 60[deg]이상, 바람직하게는 90[deg]이상 110[deg]이하가 되도록 기판에 대해서 표면 처리를 실시한다. 발액성(젖음성)을 부여하는 방법으로는 기판 표면에 발액성 막을 설치하는 방법을 채용할 수 있다. 여기에서는 기판 표면에 발액성을 갖는 자기 조직화막을 형성한다.
자기 조직막 형성법에서는 도전막 배선을 형성하는 기판의 표면에, 유기 분자막 등으로 이루어지는 자기 조직화막을 형성한다. 기판 표면을 처리하기 위한 유기 분자막은, 기판에 결합 가능한 관능기와, 그 반대측에 친액기 혹은 발액기라는 기판의 표면성을 개질하는(표면 에너지를 제어하는) 관능기와, 이들의 관능기를 연결하는 탄소의 직쇄 혹은 일부 분기한 탄소쇄를 구비하고 있어, 기판에 결합하여 자기 조직화하여 분자막, 예를 들어 단분자막을 형성한다.
여기서, 자기 조직화막(자기 조직화 단분자막: SAM(Self Assembled Monolayer))은, 기판의 하지층 등의 구성원자와 반응 가능한 결합성 관능기와 그 이외의 직쇄 분자로 이루어지며, 직쇄 분자의 상호 작용에 의해 매우 높은 배향성을 갖는 화합물을 배향시켜 형성된 막이다. 이 자기 조직화막은 단분자를 배향시켜 형성되어 있으므로, 매우 막두께를 얇게 할 수 있고, 또한 분자 레벨로 균일한 막으로 된다. 즉, 막의 표면에 동일 분자가 위치하기 때문에, 막의 표면에 균일하고 또한 우수한 발액성이나 친액성을 부여할 수 있다.
상기의 높은 배향성을 갖는 화합물로서, 예를 들어 플루오로 알킬실란(이하, 적당히 "FAS"로 칭함)을 사용함으로써, 막의 표면에 플루오로 알킬기가 위치하도록 각 화합물이 배향되어 자기 조직화막이 형성되어, 막의 표면에 균일한 발액성이 부여된다. 이러한 자기 조직화막을 형성하는 화합물인 FAS로는, 헵타데카플루오로-1,1,2,2-테트라하이드로데실 트리에톡시실란, 헵타데카플루오로-1,1,2,2-테트라하이드로데실 트리메톡시실란, 헵타데카플루오로-1,1,2,2-테트라하이드로데실 트리클로로실란, 트리데카플루오로-1,1,2,2-테트라하이드로옥틸 트리에톡시실란, 트리데카플루오로-1,1,2,2-테트라하이드로옥틸 트리메톡시실란, 트리데카플루오로-1,1,2,2-테트라하이드로옥틸 트리클로로실란, 트리플루오로프로필 트리메톡시실란 등의 플루오로알킬실란 등을 들 수 있다. 이들 화합물은 단독으로 사용하여도 좋고 2종 이상을 조합하여 사용하여도 좋다. 또한, FAS를 사용함에 따라 기판과의 밀착성과 양호한 발액성을 얻을 수 있다.
FAS는 일반적으로 구조식 Rn-Si-X(4-n)으로 표시된다. 여기서 n은 1이상 3이하의 정수를 나타내며, X는 메톡시기, 에톡시기, 할로겐 원자 등의 가수분해기이다. 또 R은 플루오로 알킬기이고, (CF3)(CF2)x(CH2)y의(여기서 x는 0이상 10이하의 정수를, y는 0이상 4이하의 정수를 나타냄) 구조를 갖고, 복수개의 R 또는 X가 Si에 결합되어 있는 경우에는 R 또는 X는 각각 모두 같아도 좋고 달라도 좋다. X로 표시되는 가수분해기는 가수분해에 의해 실라놀을 형성하여, 기판(유리, 실리콘)의 하지의 하이드록실기와 반응하여 실록산 결합으로 기판과 결합된다. 한편, R은 표면에 (CF3) 등의 플루오로기를 갖기 때문에, 기판의 하지 표면을 젖지 않는(표면 에너지가 낮음) 표면으로 개질한다.
도 6은 기판(P)상에 FAS로 이루어지는 자기 조직화막(FAS 막)을 형성하는 FAS 처리 장치(40)의 개략 구성도이다. FAS 처리 장치(40)는 기판(P)에 FAS로 이루어지는 자기 조직화막을 형성하여, 발액성을 부여한다. 도 6에 나타내는 바와 같이, FAS 처리 장치(40)는 챔버(41)와, 챔버(41)내에 설치되며, 기판(P)을 유지하는 기판 홀더(42)와, 액상 상태의 FAS(액체 FAS)을 수용하는 용기(43)를 구비하고 있다. 또한, 실온 환경하에서, 챔버(41)내에 기판(P)과 액체 FAS를 수용한 용기(43)를 방치하여 둠으로써, 용기(43)내의 액체 FAS가 용기(43)의 개구부(43a)로부터 챔버(41)로 기상으로 되어 방출되며, 예를 들어 2~3일 정도에서, 기판(P)상에 FAS로 이루어지는 자기 조직화막이 성막된다. 또한, 챔버(1) 전체를 100℃정도로 유지함으로써, 3시간 정도에서 기판(P)상에 자기 조직화막이 성막된다.
또한 여기에서는 기상으로부터의 형성법을 설명했지만, 액상으로부터도 자기 조직화막을 형성할 수 있다. 예를 들어, 원료 화합물을 함유하는 용액중에 기판을 침적하고, 세정, 건조함으로써 기판상에 자기 조직화막이 형성된다.
또한, 발액성 막으로는 플라즈마 처리법에 의해 형성한 불화 중합막이라도 좋다. 플라즈마 처리법에서는 상압 또는 진공중에서 기판에 대해서 플라즈마 조사를 행한다. 플라즈마 처리에 사용하는 가스종은 배선 패턴을 형성하는 기판(P)의 표면 재질 등을 고려하여 여러 가지 선택할 수 있다. 처리 가스의 예로는 4불화메탄, 퍼플루오로헥산, 퍼플루오로데칸 등을 예시할 수 있다.
또한, 기판(P)의 표면을 발액성으로 가공하는 처리는 소망의 발액성을 갖는 필름, 예를 들어 4불화에틸렌으로 가공된 폴리이미드 필름 등을 기판 표면에 접착함으로써 행하여도 좋다. 또한, 발액성이 높은 폴리이미드 필름을 그대로 기판으로서 사용하여도 좋다.
＜친액화 처리 공정＞
기판(P)에 FAS 처리를 실시한 후, 표면 처리 공정의 일부로서, 기판 표면내 배선 패턴을 형성하는 패턴 형성 영역에 친액성을 부여하는 친액화 처리가 행하여진다. 친액성을 부여하는 처리로는 파장 170~400nm정도의 자외선(UV) 조사 처리를 들 수 있다. 소정 파워의 자외광을 소정 시간만큼 기판(P)의 패턴 형성 영역에 조사함으로써, FAS 처리된 기판의 패턴 형성 영역의 발액성이 저하되어, 패턴 형성영역은 소망의 친액성을 갖게 된다.
도 7은 FAS 처리가 실시된 기판(P)에 대해서 자외광을 조사하는 자외선 조사 장치(44)를 나타내는 모식도이다. 도 7에 나타내는 바와 같이, 자외선 조사 장치(44)는 소정의 파장을 갖는 자외광(UV)을 사출 가능한 자외선 사출부(45)와, 기판(P)을 지지하는 스테이지(46)와, 기판(P)을 지지한 스테이지(46)를 소정 방향으로 주사하는 스테이지 구동부(47)를 구비하고 있다. 자외선 조사 장치(44)는 소정 방향으로 기판(P)을 주사하면서 자외선 사출부(45)로부터 자외광을 사출함으로써 기판(P)에 대해서 자외광을 조사한다. 기판(P)이 작은 경우는, 기판(P)을 주사하지 않고서 자외광을 조사해도 좋다. 물론, 자외선 사출부(45)를 이동하면서 기판(P)에 자외광을 조사해도 좋다. 자외광이 조사됨으로써 기판(P)상의 FAS 막이 파괴되어, 기판(P)내 자외광이 조사된 영역이 친액화(발액성 저하화) 된다.
여기서, 자외선 조사 장치(44)는 기판상의 패턴 형성 영역에 따른 패턴을 갖는 마스크(M)를 통하여 기판(P)에 자외광을 조사한다. 자외선 조사 장치(44)는 마스크(M)를 통하여 기판(P)에 자외광을 조사함으로써 FAS 막을 선택적으로 파괴하고, 이것에 의해 기판(P)의 패턴 형성 영역이 친액화 된다. 이렇게 해서, 패턴 형성 영역을 둘러싸는 영역에 FAS 막이 설치되게 된다. 본 실시 형태에서는 마스크(M)의 하면에 산화 티탄층(48)이 설치되어 있고, 이 산화티탄층(48)과 기판(P) 표면을 접촉한 상태에서 자외광이 조사된다. FAS 막에 대해서 산화 티탄이 접촉한 상태에서 자외광이 조사됨으로써, 산화티탄의 광촉매 효과에 의해 친액화(FAS 막의 파괴)를 단시간에 행할 수 있다. 또한, 마스크(M)의 하면에 산화티탄층(48)를 설치하지 않아도 기판의 패턴 형성 영역을 친액화할 수 있고, 마스크(M)와 기판(P)을 이간한 상태에서 자외광을 조사해도 기판의 패턴 형성 영역을 친액화할 수 있다.
자외선 조사 장치(44)의 조사 동작은 도시하지 않은 제어 장치에 의해 제어된다. 제어 장치는 자외선 조사 조건을 설정하고, 이 설정 조건에 의거하여 자외선 조사 장치(44)의 조사 동작을 제어한다. 여기서, 설정 가능한 자외선 조사 조건은 기판(P)에 대한 자외광의 조사 시간, 기판(P)의 단위 면적당에 대한 조사량(광량), 및 조사하는 자외광의 파장의 적어도 1개이고, 제어 장치는 이들 조건의 적어도 1개에 의거하여 조사 동작을 제어한다. 이것에 의해, 기판(P)의 패턴 형성 영역은 소망의 친액성(기능액에 대한 접촉각)을 갖게 된다.
또한 여기에서는 친액화 처리로서 자외선 조사 처리가 행하여지지만, 이 기판을 오존 분위기에 노출함으로써 기판의 발액성을 저하할 수도 있다.
　＜재료 배치 공정＞
다음에, 본 실시 형태의 재료 배치 공정에 대해서 설명한다. 재료 배치 공정은 배선 패턴 형성용 재료를 함유하는 기능액의 액적(30)을 액적 토출 장치(IJ)의 액적 토출 헤드(1)로부터 토출하여 패턴 형성 영역에 배치함으로써 기판(P)상에 선상의 막패턴(배선 패턴)을 형성하는 공정이다. 본 실시 형태에서, 기능액은 분산매를 테트라데칸으로 하는 은미립자를 함유하는 것이다.
여기서, 패턴 형성 영역을 둘러싸도록 발액 영역인 FAS 막 영역(발액성 막 영역)이 형성되어 있기 때문에, 패턴 형성 영역에 배치된 액적이 소정 위치 이외로퍼지는 것을 저지할 수 있다. 또한, 토출된 액적의 일부가 발액 영역에 놓여도, 발액성으로 되어 있기 때문에 발액 영역으로부터 튀어, 패턴 형성 영역에 배치된다. 또한 기판(P)의 패턴 형성 영역은 친액성이 부여되어 있기 때문에, 토출된 액적이 패턴 형성 영역에 의해 퍼지기 쉽게 되고, 이것에 의해 기능액은 소정 위치내로 균일하게 배치된다.
도 8은 배선 패턴을 형성할 때의 액적 배치 순서의 일례를 나타내는 모식도이다. 우선, 도 8의 (a)에 나타내는 바와 같이, 액적 토출 헤드(1)로부터 토출한 액적(L1)(30)이 소정의 간격을 비우고 기판(P)상의 패턴 형성 영역(34)에 순차 배치된다. 즉, 액적 토출 헤드(1)는 기판(P)상에서 액적(L1)끼리가 겹치지 않도록 배치한다. 본 예에서는 액적(L1)의 배치 피치(P1)는 기판(P)상에 배치한 직후의 액적(L1)의 직경보다도 크게 되도록 설정되어 있다. 이것에 의해 기판(P)상에 배치된 직후의 액적(L1)끼리는 겹치지 않고(접촉하지 않고), 액적(L1)끼리가 합체하여 기판(P)상에서 젖어 퍼짐이 방지된다. 또한, 액적(L1)의 배치 피치(P1)는 기판(P)상에 배치한 직후의 액적(L1)의 직경의 2배이하가 되도록 설정되어 있다. 여기서, 기판(P)상에 액적(L1)을 배치한 후, 용매의 제거를 행하기 때문에 필요에 따라서 중간 건조 처리(스텝(S5))을 행할 수 있다.
다음에, 도 8의 (b)에 나타내는 바와 같이, 상술한 액적의 배치 동작이 반복된다. 즉 도 8의 (a)에 나타낸 전회와 동일하게, 액적 토출 헤드(1)로부터 기능액이 액적(L2)으로서 토출되어, 그 액적(L2)이 일정 거리마다 기판(P)상의 패턴 형성 영역(34)에 배치된다. 이 때, 액적(L2)의 체적(1개의 액적당의 기능액의 양), 및그 배치 피치(P2)는 전회의 액적(L1)과 같다. 또한, 액적(L2)의 배치 위치는 전회의 액적(L1)으로부터 1/2 피치만큼 쉬프트되어, 기판(P)상에 배치되어 있는 전회의 액적(L1)끼리의 중간 위치에 금회의 액적(L2)이 배치된다. 상술한 바와 같이, 기판(P)상의 액적(L1)의 배치 피치(P1)는 기판(P)상에 배치한 직후의 액적(L1)의 직경보다도 크고, 그 직경의 2배 이하이다. 그 때문에, 액적(L1)의 중간 위치에 액적(L2)이 배치됨으로써, 액적(L1)에 액적(L2)이 일부 중첩하여, 액적(L1)끼리의 사이의 극간이 메워진다. 이 때, 금회의 액적(L2)과 전회의 액적(L1)이 접하지만, 전회의 액적(L1)는 이미 용매가 완전히 또는 어느정도 제거되어 있으므로, 양자가 합체하여 기판(P)상에서 퍼지는 일은 적다. 액적(L2)을 기판(P)상에 배치한 후, 용매의 제거를 행하기 때문에 전회와 마찬가지로 필요에 따라서 중간 건조 처리를 행할 수 있다.
이러한 일련의 액적의 배치 동작을 복수회 반복함으로써, 기판(P)상에 배치되는 액적끼리의 극간이 메워져, 도 8의 (c)에 나타내는 바와 같이, 선상의 연속한 배선 패턴(33)이 기판(P)상에 형성된다. 이 경우, 액적의 배치 동작의 반복 회수를 증가시킴으로써 기판(P)상에 액적이 순차 중첩하여, 배선 패턴(33)의 막두께가 증가한다.
또한, 액적 토출의 조건의 예로는 잉크 중량 4ng/dot, 잉크 속도(토출 속도) 5~7m/sec로 행할 수 있다. 또한, 액적을 토출하는 분위기는 온도 60℃ 이하, 습도 80％ 이하로 설정됨이 바람직하다. 이것에 의해, 액적 토출 헤드(10)의 토출 노즐이 막힘이 없이 안정된 액적 토출을 행할 수 있다.
＜중간 건조 공정＞
기판(P)에 액적을 토출한 후, 용매(분산매)의 제거 및 막두께 확보를 위해서, 필요에 따라서 건조 처리를 한다. 건조 처리는 예를 들어 기판(P)을 가열하는 통상의 핫 플레이트, 전기로 등에 의한 처리 외에, 램프 어닐에 의해서 행할 수도 있다. 램프 어닐에 사용하는 광의 광원으로는 특별히 한정되지 않지만, 적외선 램프, 크세논램프, YAG 레이저, 아르곤 레이저, 탄산 가스 레이저, XeF, XeCl, XeBr, KrF, KrCl, ArF, ArCl 등의 엑시머 레이저 등을 광원으로서 사용할 수 있다. 이들 광원은 일반적으로는 출력 10W이상 5000W이하의 범위의 것이 이용되지만, 본 실시 형태에서는 100W이상 1000W이하의 범위로 충분하다. 또한, 이 중간 건조 공정과 상기 재료 배치 공정을 반복하여 행함으로써, 기능액의 액적이 복수층 적층되어, 막두께가 두꺼운 배선 패턴(막패턴)이 형성된다.
＜소성 공정＞
토출 공정후의 도전성 재료는, 예를 들어 유기 은 화합물의 경우, 도전성을 얻기 위해서 열처리를 행하여, 유기 은 화합물의 유기분을 제거하고 은입자를 잔존시킬 필요가 있다.
그 때문에, 토출 공정후의 기판에는 열처리 및/또는 광처리가 실시된다. 열처리 및/또는 광처리는 통상 대기중에서 행하여지지만, 필요에 따라서, 질소, 아르곤, 헬륨 등의 불활성 가스 분위기중에서 행할 수도 있다. 열처리 및/또는 광처리의 처리 온도는 분산매의 비점(증기압), 분위기 가스의 종류나 압력, 미립자의 분산성이나 유기 은 화합물, 산화성 등의 열적 거동, 코팅재의 유무나 양, 기재의 내열 온도 등을 고려하여 적당히 결정된다. 예를 들어, 유기 은 화합물의 유기물을 제거하기 위해서는 약 200℃에서 소성함이 필요하다. 또한, 플라스틱 등의 기판을 사용하는 경우에는, 실온 이상 100℃ 이하에서 행하는 것이 바람직하다. 이상의 공정에 의해 토출 공정 후의 도전성 재료(유기 은 화합물)는 은입자의 잔류에 의해, 도 8의 (c)에 나타내는 바와 같이, 도전성막(배선 패턴)(33)으로 변환된다.
또한, 상기 실시 형태에서, 도전막 배선용의 기판으로는, 유리, 석영 유리, Si 웨이퍼, 플라스틱 필름, 금속판 등 각종의 것을 사용할 수 있다. 또한, 이들 각종의 소재 기판의 표면에 반도체막, 금속막, 유전체막, 유기막 등이 하지 층으로서 형성된 것도 포함한다.
도전막 배선용의 기능액으로서, 상기 실시 형태에서는 유기 은 화합물을 함유하는 도전성 재료를 용매에 용해한 것이지만, 도전성 미립자를 분산매에 분산시킨 분산액을 사용할 수 있고, 이것은 수성이거나 유성이거나 묻지 않는다. 여기서 사용되는 도전성 미립자는 금, 은, 동, 팔라듐, 및 니켈 중의 어느 하나를 함유하는 금속 미립자 외에, 도전성 중합체나 초전도체의 미립자 등이 사용된다. 이들의 도전성 미립자는 분산성을 향상시키기 위해서 표면에 유기물 등을 코팅하여 사용할 수도 있다.
도전성 미립자의 입경은 5nm이상 0.1㎛이하인 것이 바람직하다. 0.1㎛보다 크면, 상기 액적 토출 헤드의 노즐에 막힘이 생길 우려가 있다. 또한, 5nm보다 작으면, 도전성 미립자에 대한 코팅제의 체적비가 커져서, 얻어지는 막중의 유기물의 비율이 과다하게 된다.
도전성 미립자를 함유하는 액체의 분산매로는 실온에서의 증기압이 0.001mmHg이상 200mmHg이하(약 0.133Pa이상 26600Pa이하)인 것이 바람직하다. 증기압이 200mmHg보다 높은 경우에는 토출 후에 분산매가 급격하게 증발하여, 양호한 막을 형성하기가 곤란해진다. 또한, 분산매의 증기압은 0.001mmHg이상 50mmHg이하(약 0.133Pa이상 6650Pa이하)인 것이 보다 바람직하다. 증기압이 50mmHg보다 높은 경우에는 잉크젯법으로 액적을 토출할 때에 건조에 의한 노즐 막힘이 일어나기 쉽다. 한편, 실온에서의 증기압이 0.001mmHg보다 낮은 분산매의 경우, 건조가 늦어 막중에 분산매가 잔류하기 쉬워져서, 후속 공정의 열·광처리 후에 양질의 도전막이 얻어지기 어렵다.
상기 분산매로는 상기의 도전성 미립자를 분산할 수 있는 것으로서 응집을 일으키지 않는 것이면 특별히 한정되지 않는다. 본 실시 형태에서는 테트라데칸을 사용하고 있지만, 예를 들어, 물, 메탄올, 에탄올, 프로판올, 부탄올 등의 알콜류, n-헵탄, n-옥탄, 데칸, 톨루엔, 크실렌, 시멘, 듀렌, 인덴, 디펜텐, 테트라하이드로나프탈렌, 데카하이드로나프탈렌, 시클로헥실 벤젠 등의 탄화수소계 화합물, 또 에틸렌글리콜 디메틸에테르, 에틸렌글리콜 디에틸에테르, 에틸렌글리콜 메틸에틸에테르, 디에틸렌글리콜 디메틸에테르, 디에틸렌글리콜 메틸에틸에테르, 1,2-디메톡시 에탄, 비스(2-메톡시에틸)에테르, p-디옥산 등의 에테르계 화합물, 또한 프로필렌 카보네이트, γ-부티로락톤, N-메틸-2-피롤리돈, 디메틸포름아미드, 디메틸설폭사이드, 시클로헥사논 등의 극성 화합물을 예시할 수 있다. 이들 중 미립자의 분산성과 분산액의 안정성, 또 액적 토출법으로의 적용의 용이함의 관점에서, 물, 알콜류, 탄화수소계 화합물, 에테르계 화합물이 바람직하고, 보다 바람직한 분산매로는 물, 탄화수소계 화합물을 들 수 있다. 이들 분산매는 단독으로 사용하여도 좋고, 2종 이상의 혼합물로서 사용하여도 좋다.
상기 도전성 미립자를 분산매에 분산하는 경우의 분산질 농도는 1질량％ 이상 80질량％ 이하이고, 소망의 도전막의 막두께에 따라 조정하면 좋다. 또한, 80질량％을 넘으면 응집을 일으키기 쉬워, 균일한 막을 얻기 어렵다.
상기 도전성 미립자의 분산액의 표면장력은 0.02N/m이상 0.07N/m이하의 범위내인 것이 바람직하다. 액적 토출법에서 액체 재료를 토출할 때, 표면장력이 0.02N/m미만이면, 액체 재료의 노즐면에 대한 젖음성이 증대하기 때문에 비행 곡선이 생기기 쉬워지고, 0.07N/m를 넘으면 노즐 선단에서의 메니스커스의 형상이 안정되지 않기 때문에 토출양이나, 토출 타이밍의 제어가 곤란해진다.
표면장력을 조정하기 위해, 상기 분산액에는 기판과의 접촉각을 크게 저하시키지 않는 범위에서, 불소계, 실리콘계, 비이온계 등의 표면장력 조절제를 미량 첨가하면 좋다. 비이온계 표면장력 조절제는 액체의 기판으로의 젖음성을 향상시키고, 막의 레벨링성을 개량하여, 막의 미세한 요철의 발생 등의 방지에 역할을 하는 것이다. 상기 분산액은 필요에 따라서, 알콜, 에테르, 에스테르, 케톤 등의 유기 화합물을 함유하여도 좋다.
상기 분산액의 점도는 1mPa·s이상 50mPa·s이하인 것이 바람직하다. 액적 토출법을 사용하여 액체 재료를 액적으로서 토출할 때, 점도가 1mPa·s보다 작은 경우에는 노즐 주변부가 액체 재료의 유출에 의해 오염되기 쉽고, 또 점도가 50mPa·s보다 큰 경우는 노즐구멍에서의 막힘 빈도가 높아져서 원활한 액적의 토출이 곤란해진다.
＜전기 광학 장치＞
다음에, 본 발명의 전기 광학 장치의 일례로서 플라즈마형 표시 장치에 대해서 설명한다. 도 9는 본 실시 형태의 플라즈마형 표시 장치(500)의 분해 사시도를 나타내고 있다.
플라즈마형 표시 장치(500)은 서로 대향하여 배치된 기판(501, 502), 및 이들 사이에 형성되는 방전 표시부(510)를 포함하여 구성된다. 방전 표시부(510)는 복수의 방전실(516)이 집합된 것이다. 복수의 방전실(516) 내, 적색 방전실(516(R)), 녹색 방전실(516(G)), 청색 방전실(516(B))의 3개의 방전실(516)이 쌍으로 되어 1화소를 구성하도록 배치되어 있다.
기판(501)의 상면에는 소정의 간격으로 스트라이프 형상으로 어드레스 전극(511)이 형성되며, 어드레스 전극(511)과 기판(501)의 상면을 덮도록 유전체 층(519)이 형성되어 있다. 유전체 층(519)상에는 어드레스 전극(511, 511)간에 위치하며 또 각 어드레스 전극(511)을 따르도록 격벽(515)이 형성되어 있다. 격벽(515)은 어드레스 전극(511)의 폭방향 좌우 양측에 인접하는 격벽과, 어드레스 전극(511)과 직교하는 방향으로 뻗어 설치된 격벽을 포함한다. 또한, 격벽(515)에 의해서 나누어진 직사각형 형상의 영역에 대응하여 방전실(516)이 형성되어 있다. 또한, 격벽(515)에 의해서 구획되는 직사각형 형상의 영역의 내측에는 형광체(517)가 배치되어 있다. 형광체(517)는 적색, 녹색, 청색의 어느 하나의 형광을 발광하는 것으로, 적색 방전실(516(R))의 저부에는 적색 형광체(517(R))가, 녹색 방전실(516(G))의 저부에는 녹색 형광체(517(G))가, 청색 방전실(516(B))의 저부에는 청색 형광체(517(B))가 각각 배치되어 있다.
한편, 기판(502)에는, 앞의 어드레스 전극(511)과 직교하는 방향으로 복수의 표시 전극(512)이 스트라이프 형상으로 소정의 간격으로 형성되어 있다. 또한 이들을 덮도록 유전체 층(513), 및 MgO 등으로 되는 보호막(514)이 형성되어 있다. 기판(501)과 기판(502)과는 상기 어드레스 전극(511…)과 표시 전극(512…)을 서로 직교시키도록 대향시켜 서로 접합되어 있다. 상기 어드레스 전극(511)과 표시 전극(512)는 도시 생략의 교류 전원에 접속되어 있다. 각 전극에 통전함으로써, 방전 표시부(510)에서 형광체(517)가 여기 발광하여, 컬러 표시가 가능해진다.
본 실시 형태에서는 상기 어드레스 전극(511), 및 표시 전극(512)이 각각, 본 발명의 패턴의 형성 방법에 의거하여 형성되어 있다.
다음에, 본 발명의 전기 광학 장치의 다른 예로서 액정 장치에 대해서 설명한다. 도 10은 본 실시 형태에 의한 액정 장치의 제1 기판상의 신호 전극 등의 평면 레이아웃을 나타내는 것이다. 본 실시 형태에 의한 액정 장치는 이 제1 기판과, 주사 전극 등이 설치된 제2 기판(도시하지 않음)과, 제1 기판과 제2 기판과의 사이에 봉입된 액정(도시하지 않음)으로 개략 구성되어 있다.
도 10에 나타내는 바와 같이, 제1 기판(300)상의 화소 영역(303)에는 복수의 신호 전극(310…)이 다중 매트릭스 형상으로 설치되어 있다. 특히 각 신호 전극(310…)은 각 화소에 대응하여 설치된 복수의 화소 전극 부분(310a…)과 이들을 다중 매트릭스 형상으로 접속하는 신호 배선 부분(310b…)으로 구성되어 있고, Y방향으로 뻗어 있다. 또한, 부호 350은 1칩 구조의 액정 구동 회로이고, 이 액정 구동 회로(350)와 신호 배선 부분(310b…)의 일단측(도면중 하측)이 제1 인회 배선(331…)을 통하여 접속되어 있다. 또한, 부호 340…은 상하 도통 단자이고, 이 상하 도통 단자(340…)와 도시하지 않은 제2 기판상에 설치된 단자가 상하 도통재(341…)에 의해서 접속되어 있다. 또한, 상하 도통 단자(340…)와 액정 구동 회로(350)가 제2 인회 배선(332…)을 통하여 접속되어 있다.
본 실시 형태에서는 상기 제1 기판(300)상에 설치된 신호 배선 부분(310b…), 제1 인회 배선(331…), 및 제2 인회 배선(332…)이 각각, 본 발명의 패턴의 형성 방법에 의거하여 형성되어 있다. 또한, 대형화한 액정용 기판의 제조에 적용한 경우에도, 배선용 재료를 효율적으로 사용할 수 있어, 저비용화가 도모된다. 또한, 본 발명을 적용할 수 있는 디바이스는 이들 전기 광학 장치에 한정되지 않고, 예를 들어 도전막 배선이 형성되는 회로 기판이나, 반도체의 실장 배선 등, 다른 디바이스 제조에도 적용이 가능하다.
＜전자 기기＞
다음에, 본 발명의 전자 기기의 예에 대해서 설명한다. 도 11은 상술한 실시 형태에 의한 표시 장치를 구비한 모바일형의 퍼스널 컴퓨터(정보 처리 장치)의 구성을 나타내는 사시도이다. 동일 도면에서, 퍼스널 컴퓨터(1100)은 키보드(1102)를 구비한 본체부(1104)와, 상술한 전기 광학 장치(1106)를 구비한 표시 장치 유닛으로 구성되어 있다. 이 때문에, 발광 효율이 높고 밝은 표시부를 구비한 전자 기기를 제공할 수 있다.
또한, 상술한 예에 더하여, 다른 예로서, 휴대 전화, 손목시계형 전자 기기, 액정 텔레비젼, 뷰 파인더형이나 모니터 직시형의 비디오테이프 레코더, 카내비게이션 장치, 페이져, 전자 수첩, 계산기, 워드 프로세서, 워크스테이션, 화상 전화, POS 단말, 전자 페이퍼, 터치 패널을 구비한 기기 등을 들 수 있다. 본 발명의 전기 광학 장치는 이러한 전자 기기의 표시부로서도 적용할 수 있다. 또한, 본 실시 형태의 전자 기기는 액정 장치를 구비하는 것, 유기 전계 발광 표시 장치, 플라즈마형 표시 장치 등, 다른 전기 광학 장치를 구비한 전자 기기로 할 수도 있다.
이상, 첨부 도면을 참조하면서 본 발명에 의한 적합한 실시 형태예에 대해서 설명했지만, 본 발명은 이들 예에 한정되지 않음은 말할 필요도 없다. 상술한 예에서 나타낸 각 구성부재의 제형상이나 조합 등은 일례로서 본 발명의 주지로부터 일탈하지 않는 범위에서 설계 요구 등에 의하여 여러 가지로 변경 가능하다.
본 발명에 의하면, 보관액을 사용한 보관 상태의 액적 토출 헤드를 재가동할 때, 액적 토출 동작에 영향을 끼치지 않고 기능액을 변질시키지 않고, 유로를 원활히 기능액으로 치환하여 양호하게 세정할 수 있는 세정 방법을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 액적 토출 동작 종료 후의 액적 토출 헤드를 보관할 때, 고형분의 석출 등의 불편을 억제한 상태에서 보관액을 충전할 수 있는 보관 방법을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 액적 토출 동작에 영향을 끼치지 않고 기능액을변질시키지 않고, 유로를 원활히 기능액으로 치환하여 양호하게 패턴 형성할 수 있는 패턴의 형성 방법 및 디바이스의 제조 방법을 제공할 수 있다.
또한 본 발명에 의하면, 소망의 기능을 갖는 기능액으로 양호한 액적 토출 동작하에서 형성된 전기 광학 장치 및 전자 기기를 제공할 수 있다.

Claims (14)

  1. 액적(液滴) 토출 헤드 및 그 액적 토출 헤드에 기능액을 공급하는 관부(管部)를 포함하는 유로의 세정 방법으로서,
    상기 유로를 순수(純水)로 치환하는 제1 치환 공정과,
    상기 순수와 상기 기능액에 함유되는 용매의 쌍방을 용해하는 용매로 치환하는 제2 치환 공정과,
    상기 기능액에 함유되는 용매로 치환하는 제3 치환 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 세정 방법.
  2. 소정의 보관액이 충전된 상태의 액적 토출 헤드 및 그 액적 토출 헤드에 기능액을 공급하는 관부를 포함하는 유로의 세정 방법으로서,
    상기 유로를 상기 보관액을 용해하는 제1 용매로 치환하는 제1 치환 공정과,
    상기 제1 용매와 상기 기능액에 함유되는 용매의 쌍방을 용해하는 제2 용매로 치환하는 제2 치환 공정과,
    상기 기능액에 함유되는 용매로 치환하는 제3 치환 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 세정 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제3 치환 공정 후에, 상기 기능액으로 상기 유로를 치환하는 것을 특징으로 하는 세정 방법.
  4. 액적 토출 헤드 및 그 액적 토출 헤드에 기능액을 공급하는 관부를 포함하는 유로의 보관 방법으로서,
    상기 기능액을 토출한 액적 토출 헤드를 포함하는 상기 유로를 상기 기능액에 함유되는 용매로 치환하는 제1 공정과,
    상기 기능액에 함유되는 용매와 순수의 쌍방을 용해하는 용매로 치환하는 제2 공정과,
    순수로 치환하는 제3 공정을 갖고,
    상기 제3 공정 후에, 상기 유로에 수용성 보관액을 충전하는 것을 특징으로 하는 보관 방법.
  5. 액적 토출 헤드 및 그 액적 토출 헤드에 기능액을 공급하는 관부를 포함하는 유로에 소정의 보관액을 충전하는 공정을 갖는 보관 방법으로서,
    상기 기능액을 토출한 액적 토출 헤드를 포함하는 상기 유로를 상기 기능액에 함유되는 용매로 치환하는 제1 공정과,
    상기 기능액에 함유되는 용매와 상기 보관액의 쌍방을 용해하는 제1 용매로 치환하는 제2 공정과,
    상기 보관액을 용해하는 제2 용매로 치환하는 제3 공정을 갖고,
    상기 제3 공정 후에, 상기 유로를 상기 보관액으로 치환하여 그 보관액을 상기 유로에 충전하는 것을 특징으로 하는 보관 방법.
  6. 기능액의 액적을 기판상에 배치함으로써 막패턴을 형성하는 패턴의 형성 방법으로서,
    상기 액적을 배치 가능한 액적 토출 헤드 및 그 액적 토출 헤드에 기능액을 공급하는 관부를 포함하는 유로를 순수로 치환하는 제1 치환 공정과,
    상기 순수와 상기 기능액에 함유되는 용매의 쌍방을 용해하는 용매로 치환하는 제2 치환 공정과,
    상기 기능액에 함유되는 용매로 치환하는 제3 치환 공정과,
    상기 기판상에 설정된 상기 막패턴을 형성하는 패턴 형성 영역을 둘러싸는 영역에 발액성 막을 설치하는 표면 처리 공정과,
    상기 패턴 형성 영역에 상기 액적을 상기 액적 토출 헤드에 의해 배치하는 재료 배치 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 패턴의 형성 방법.
  7. 기능액의 액적을 기판상에 배치함으로써 막패턴을 형성하는 패턴의 형성 방법으로서,
    소정의 보관액이 충전된 상태의 액적 토출 헤드 및 그 액적 토출 헤드에 기능액을 공급하는 관부를 포함하는 유로를 상기 보관액을 용해하는 제1 용매로 치환하는 제1 치환 공정과,
    상기 제1 용매와 상기 기능액에 함유되는 용매의 쌍방을 용해하는 제2 용매로 치환하는 제2 치환 공정과,
    상기 기능액에 함유되는 용매로 치환하는 제3 치환 공정과,
    상기 기판상에 설정된 상기 막패턴을 형성하는 패턴 형성 영역을 둘러싸는 영역에 발액성 막을 설치하는 표면 처리 공정과,
    상기 패턴 형성 영역에 상기 액적을 상기 액적 토출 헤드에 의해 배치하는 재료 배치 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 패턴의 형성 방법.
  8. 제6항 또는 제7항에 있어서,
    상기 발액성 막은 상기 기판의 표면에 형성된 단분자막인 것을 특징으로 하는 패턴의 형성 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 단분자막은 유기 분자로 이루어지는 자기 조직화막인 것을 특징으로 하는 패턴의 형성 방법.
  10. 제6항 또는 제7항에 있어서,
    상기 발액성 막은 불화 중합막인 것을 특징으로 하는 패턴의 형성 방법.
  11. 제6항 또는 제7항에 있어서,
    상기 기능액은 열처리 또는 광처리에 의해 도전성을 발현하는 것을 특징으로하는 패턴의 형성 방법.
  12. 기판상에 막패턴을 형성하는 공정을 갖는 디바이스의 제조 방법에 있어서,
    제6항 또는 제7항 기재의 패턴의 형성 방법에 의해, 상기 기판상에 막패턴을 형성하는 것을 특징으로 하는 디바이스의 제조 방법.
  13. 제12항 기재의 디바이스의 제조 방법을 사용하여 제조된 디바이스를 구비하는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
  14. 제13항 기재의 전기 광학 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 전자 기기.
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