KR20050016214A

KR20050016214A - 배선 패턴의 형성 방법, 반도체 장치의 제조 방법, 전기광학 장치 및 전자 기기

Info

Publication number: KR20050016214A
Application number: KR1020040062409A
Authority: KR
Inventors: 도요다나오유키
Original assignee: 세이코 엡슨 가부시키가이샤
Priority date: 2003-08-12
Filing date: 2004-08-09
Publication date: 2005-02-21
Also published as: US7094641B2; CN1582092A; TWI237299B; CN100420354C; JP2005064249A; JP4273871B2; KR100597348B1; TW200507044A; US20050064648A1

Abstract

배선 패턴을 형성한 기판 표면에 요철 형상이 형성되기 어렵고, 표면 형상이 매우 평탄한 배선 패턴을 형성하는 것이 가능한 방법을 제공한다. 본 발명의 배선 패턴의 형성 방법은 광 에너지를 열 에너지로 변환하는 광열 변환 재료를 포함하는 광열 변환층과, 승화성 재료를 포함하는 승화층이 해당 기재측으로부터 이 순으로 적층되어 이루어진 제 1 기재(1)에 대하여, 그 면내 소정 영역에 상기 승화층 측으로부터 제 1 광 조사를 행함으로써 승화층의 일부를 승화시키고 이 광 조사 영역이외의 영역에 상기 승화층으로 이루어진 뱅크 B를 형성하는 뱅크 형성 공정과, 형성된 뱅크 Ｂ 사이에 도전층(7)을 배치하는 도전층 형성 공정과, 상기 도전층(7) 및 상기 뱅크 B를 포함하는 도전 패턴층(70)과 피처리 기재(2)를 대향시켜 이 대향시킨 기재에 대하여 제 2 광 조사를 행함으로써 이 도전 패턴층(70)을 해당 피처리 기재(2)에 전사하는 전사 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

배선 패턴의 형성 방법, 반도체 장치의 제조 방법, 전기 광학 장치 및 전자 기기{FORMING METHOD OF WIRING PATTERN, MANUFACTURING METHOD OF SEMICONDUCTOR DEVICE, ELECTRO-OPTICAL APPARATUS AND ELECTRONIC EQUIPMENT}

본 발명은 배선 패턴의 형성 방법, 반도체 장치의 제조 방법, 전기 광학 장치 및 전자 기기에 관한 것이다.

노트북, 휴대 전화 등의 휴대 기기의 보급에 따라, 얇고 경량인 액정 표시 장치가 폭넓게 이용되고 있다. 이 종류의 액정 표시 장치는 상 기판과 하 기판 사이에 액정층을 삽입한 구성을 구비하고 있고, 구체적으로는, 유리 기판과, 이 유리 기판 상에 서로 교차하도록 배선된 게이트 주사 전극 및 소스 전극과, 마찬가지로 유리 기판 상에 배선된 드레인 전극과, 이 드레인 전극에 접속된 화소 전극(ITO)과, 게이트 주사 전극과 소스 전극 사이에 개재된 절연층과, 박막 반도체로 이루어지는 TFT(박막 트랜지스터)를 구비하여 구성되어 있다.

이러한 액정 표시 장치에 대표되는 전기 광학 장치에 있어서는, 그 배선 패턴의 형성 시에, 예를 들면 드라이 프로세스와 포토리소 에칭을 조합시킨 방법이 종래로부터 이용되고 있다. 그렇지만, 이러한 드라이 프로세스는 제조 비용이 비교적 높은 데다가 제조하는 기판 사이즈의 대형화에 대응하기 어렵다는 결점을 갖고 있다. 그러므로, 잉크젯을 이용하여 배선 패턴을 기판 상에 묘화하는 방법이 채용되고 있다(예를 들면 특허문헌 1 참조).

특허문헌 1: 일본국 공개특허공보 특개 2002-164635호 공보

그렇지만, 어느 방법에 있어서도, 배선 패턴을 형성한 후의 기판 상에는 많은 요철 형상이 잔존한다. 이러한 요철 형상이 비교적 커져버리면, 예를 들면 액정 표시 장치로서 제작한 경우에는, 표시 얼룩을 발생하는 우려가 있다. 즉, 이러한 배선 패턴을 구비하는 기판을 액정 표시 장치에 적용할 경우에는, 그 상면에 배향막을 형성하고 나서 러빙 처리를 행하지만, 오목 부분과 볼록 부분에서 러빙 처리의 작용 상태에 차가 생길 우려가 있고, 이러한 러빙 처리의 불균일화가 생기면, 액정의 배향 규제력에 영역마다 차가 생겨, 결과로서 표시 얼룩을 초래하게 된다.

본 발명은 상기 사정을 고려하여 이루어진 것으로, 액정 표시 장치에 한하지 않고, 배선 패턴을 필요로 하는 전기 광학 장치 등에 적용할 수 있는 배선 패턴의 형성 방법에 관한 것으로서, 특히 배선 패턴을 형성한 기판 표면에 요철 형상이 형성되기 어렵고, 표면 형상이 매우 평탄한 배선 패턴을 형성하는 것이 가능한 방법을 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

상기의 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 배선 패턴의 형성 방법은 광 에너지를 열 에너지로 변환하는 광열 변환 재료를 포함하는 광열 변환층에 승화성 재료를 포함하는 승화층을 적층시키는 공정과, 상기 승화층의 소정 영역에 제 1 광 조사를 행함으로써 상기 승화층의 일부를 승화시키고, 상기 광 조사 영역이외의 영역에 상기 승화층으로 이루어지는 뱅크를 형성하는 뱅크 형성 공정과, 형성시킨 뱅크 사이에 도전층을 배치시켜 상기 도전층 및 상기 뱅크로 이루어지는 도전 패턴층을 형성하는 도전 패턴층 형성 공정과, 상기 도전 패턴층과 피처리 기재를 대향시킨 상태에서, 상기 도전 패턴층이 형성되어 있지 않는 측의 상기 광열 변환층의 소정 영역에 대하여 제 2 광 조사를 행함으로써 상기 도전 패턴층을 해당 피처리 기재에 전사하는 전사 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 배선 패턴의 형성 방법은 기재 상에, 광 에너지를 열 에너지로 변환하는 광열 변환 재료를 포함하는 광열 변환층을 형성하는 광열 변환층 형성 공정과, 상기 광열 변환층 상에, 승화성 재료를 포함하는 승화층을 형성하는 승화층 형성 공정과, 상기 승화층의 소정 영역에 대하여, 제 1 광 조사를 행함으로써 승화층의 일부를 승화시키고, 상기 광 조사 영역이외의 영역에 상기 승화층으로 이루어지는 뱅크를 형성하는 뱅크 형성 공정과, 형성된 뱅크 사이에 도전층을 배치시켜, 상기 도전층 및 상기 뱅크로 이루어지는 도전 패턴층을 형성하는 도전 패턴층 형성 공정과, 상기 도전 패턴층과 피처리 기재를 대향시킨 상태에서, 상기 도전 패턴층이 형성되어 있지 않는 측의 상기 광열 변환층의 소정 영역에 대하여 제 2 광 조사를 행함으로써, 상기 도전 패턴층을 해당 피처리 기재에 전사시키는 전사 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같은 본 발명의 배선 패턴의 형성 방법에 의하면, 우선, 광열 변환층 및 승화층을 갖는 기재의 소정 영역에 선택적으로 광을 조사(제 1 광 조사)함으로써, 그 조사한 광에 기초하여 광열 변환층으로부터 열이 발생하고, 그 열에 기초하여 승화층의 광 조사 영역으로부터 승화성 재료가 승화하여 기재(또는 광열 변환층) 상으로부터 제거할 수 있고, 상기 광 조사 영역에 대응하여 승화층으로 구성되는 뱅크 패턴을 기재(또는 광열 변환층) 상에 형성할 수 있다. 그리고, 형성된 뱅크 내에 도전층을 배치하는 동시에, 이 뱅크와 도전층을 포함하는 층인 도전 패턴층과 피처리 기재를 대향시켜, 이 대향시킨 기재에 대해서 광 조사(제 2 광 조사)를 행함으로써 광열 변환층으로부터 도전 패턴층의 승화층에 열이 증가하고, 도전 패턴층이 피처리 기재에 전사되어, 그 결과 피처리 기재 상에 소정의 도전 패턴층이 형성되게 된다. 이 경우, 도전 패턴층의 도전층(배선 패턴)의 표층은 광열 변환층과의 계면이었기 때문에, 요철이 적고 매우 평탄성이 우수한 표면 형상을 갖게 되고, 이것을 액정 표시 장치 등의 전기 광학 장치에 사용하면 표시 특성 향상에 기여하는 것이 가능해 된다. 또한, 본 발명에서는, 광 조사 영역에 해당하는 부분의 승화성 재료를 제거함으로써 뱅크를 형성하기 때문에, 예를 들면 전사 공정에 의해 뱅크를 형성하는 경우에 비해서, 전사 얼룩 등에 기인하는 뱅크 형상의 열화를 방지하는 것이 가능하다.

본 발명의 배선 패턴의 형성 방법에 있어서는, 상기 기재에 광열 변환 재료가 혼재되어 있을 수도 있고, 또한 상기 승화층에 광열 변환 재료가 혼재되어 있을 수도 있다. 따라서 프로세스의 간략화를 도모할 수 있다.

또한, 본 발명의 배선 패턴의 형성 방법에 있어서, 상기 승화층 형성 공정은 상기 광열 변환층 상에 절연층을 형성하고, 그 절연층 상에 승화층을 형성하는 공정을 포함할 수 있다. 이 경우, 절연층과 도전층과의 계면이 형성되는 배선 패턴의 표면이 되고, 상기와 마찬가지로 이 표면 형상이 매우 평탄해지고, 전기 광학 장치 등에 적용하는 경우에 매우 신뢰성이 높아진다.

또한, 본 발명의 배선 패턴의 형성 방법에 있어서, 상기 기재와 상기 승화층 사이에, 광 또는 열에 의해 가스를 발생하는 가스 발생 재료를 포함하는 가스 발생층을 설치하는 할 수 있다. 또한, 상기 기재와 상기 절연층 사이에, 광 또는 열에 의해 가스를 발생하는 가스 발생 재료를 포함하는 가스 발생층을 설치할 수도 있다. 이러한 가스 발생층을 설치함으로써 도전 패턴층을 피처리 기재에 대하여 한층 확실하게 전사하는 것이 가능해진다.

또한, 상기 제 1 광 조사와 상기 제 2 광 조사에서 광 조사 조건을 다르게 할 수 있다. 즉, 제 1 광 조사에 의해 승화층의 일부를 마모에 의해 제거하는 경우와, 제 2 광 조사에 의해 승화층(뱅크)을 포함하는 도전 패턴층을 전사하는 경우에 있어서, 각각 적당한 광 조사 조건을 채용할 수도 있다. 구체적으로는, 상기 절연층을 광열 변환층과 승화층 사이에 형성하는 경우에는, 제 1 광 조사 시에는 상기 절연층이 제거되지 않는 조건의 광 조사를 행하고, 제 2 광 조사 시에는 상기 절연층이 피처리 기재에 전사되는 조건에서 광 조사를 행할 수 있다.

또한, 제 1 광 조사 및/또는 제 2 광 조사는 레이저 광으로 행할 수 있고, 구체적으로는 광열 변환 재료가 발열 가능한 파장을 갖는 광으로 행하는 것으로 한다. 그리고, 제 1 광 조사에 있어서는, 소정의 패턴을 갖는 마스크를 통해서 행하거나, 조사 광에 대하여 승화층이 적층된 제 1 기재를 상대 이동시키면서 행함으로써 소정 영역에의 광 조사가 가능해진다.

또한, 제 2 광 조사는 도전 패턴층을 피처리 기재에 대하여 전사시키는 동시에, 뱅크 사이에 배치된 도전층을 소성 가능한 조건에서 행할 수 있다. 뱅크 사이에 도전층을 배치하는 경우에는, 예를 들면 잉크젯 장치 등의 액적 토출 장치를 사용하고, 도전 재료가 포함되는 액상물을 뱅크 사이에 적하하는 방법을 채용할 수 있다. 그러한 뱅크 사이에 배치된 도전층 페이스트는 소성을 필요로 하지만, 이것을 제 2 광 조사에 의한 광열 변환층으로부터의 발열을 이용하여 행하면, 소성 공정을 삭감할 수 있고, 나아가서는 제조 비용의 삭감을 실현시키는 것이 가능해진다.

또한, 상기 전사 공정은 감압 하에서 행할 수 있고, 이 경우 도전 패턴층과 피처리 기재가 한층 견고하게 부착되게 된다. 또한, 광열 변환층과 도전 패턴층을 박리하는 경우에는, 그 감압 조건을 해제하면 된다.

상기 승화층 형성 공정에 있어서, 형성되는 승화층에 액체에 대한 친화성을 조정하는 조정 재료를 포함시킬 수 있다. 이 경우, 뱅크를 형성한 후, 그 뱅크에 대하여 도전 재료가 포함되는 액상 조성물을 배치하는 경우에 있어서, 배치되는 액상 조성물의 위치나 확장 습윤 상태를 제어할 수 있다. 특히, 승화층 형성 공정에 있어서, 액체에 대한 친화성이 각각 다른 복수의 승화층을 형성할 수도 있고, 구체적으로는, 제 1 승화층과 이 제 1 승화층으로부터 발액성을 갖는 제 2 승화층을 이 순서로 적층하여 형성할 수도 있다. 이것에 의해, 배치되는 액상 조성물의 위치나 확장 습윤 상태를 더욱 원하는 상태로 제어 가능하게 된다. 특히, 제 1 승화층과 이 제 1 승화층으로부터 발액성을 갖는 제 2 승화층이 이 순서로 적층되어 있는 구성을 채용함으로써, 예를 들면 형성 후의 뱅크 사이에 액상 조성물을 배치하는 경우, 뱅크 사이의 저부 근방에서 액상 조성물을 양호하게 습윤 확장시킬 수 있고, 또한 뱅크의 상면을 포함하는 상부 근방에 액상 조성물이 배치된 경우에도, 상부의 발액 영역에 의해 그 상부 근방의 액상 조성물을 뱅크 사이의 저부에 흘러내리게 하여 배치할 수 있다.

또한, 뱅크를 형성하는 승화층에 미리 조정 재료를 혼재시켜 두는 구성 이외에, 광 조사에 의해 뱅크 패턴을 형성한 후, 액체에 대한 친화성을 조정하는 표면 처리를 행하도록 할 수도 있다. 이렇게 함으로써도, 액상 조성물을 뱅크 사이에 양호하게 배치할 수 있다. 또한, 뱅크 형성 공정에 있어서, 승화층으로부터 승화된 재료를 흡인 제거하는 공정을 포함함으로써 도전층 형성 위치에 승화 재료의 잔류물이 체류하는 등의 결점을 회피하는 것이 가능해진다.

다음으로, 본 발명의 반도체 장치의 제조 방법은 그 배선 패턴을 형성하는 경우에, 상술한 형성 방법을 채용한 것을 특징으로 한다. 이 경우, 표면에 요철 형상의 적은 배선을 구비한 반도체 장치를 제공 가능하고, 예를 들면 배선에 있어서의 단선 등의 불량 발생을 회피하는 것이 가능해진다. 또한, 반도체 장치를 제조하는 경우에, 상기 배선 패턴의 형성 방법을 이용함으로써, 배선이 복수로 적층된 삼차원 실장화를 실현하는 것도 가능하다.

다음으로, 본 발명의 전기 광학 장치는 상술한 형성 방법에 의해 형성된 배선 패턴, 또는 상술한 제조 방법에 의해 얻어진 반도체 장치를 구비하는 것을 특징으로 한다. 또한, 전기 광학 장치로서는, 액정 표시 장치, 유기 EL(일렉트로루미네슨스) 표시 장치, 및 플라즈마 표시 장치 등을 예시할 수 있다. 또한, 본 발명의 전자 기기는 상기 전기 광학 장치를 구비하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상술한 액적 토출 장치에 의한 액적 토출법은 토출 헤드를 구비한 액적 토출 장치를 사용하여 실현되고, 이 액적 토출 장치는 잉크젯 헤드를 구비한 잉크젯 장치를 포함한다. 잉크젯 장치의 잉크젯 헤드는 잉크젯법에 의해 액상 조성물의 액적을 정량적으로 토출 가능하고, 예를 들면 1 도트당 1∼300 나노그램의 액적을 정량적으로 단속하여 적하 가능한 장치이다. 또한, 액적 토출 장치로서는 디스펜서 장치일 수도 있다. 액상 조성물로서는, 액적 토출 장치의 토출 헤드의 토출 노즐로부터 토출 가능(적하 가능)한 점도를 구비하는 것이 바람직하고, 소정의 액상 매체(수성 및 유성 불문함)에 대하여 도전 재료를 용해 내지 분산시켜 조정된다.

<배선 패턴의 형성 방법>

이하, 본 발명의 배선 패턴의 형성 방법에 대해서, 그 일 실시예에 대해서 도면을 참조하면서 설명한다.

도 1은 본 발명의 배선 패턴의 형성 방법에 이용되는 광 조사 장치의 일 실시예를 나타내는 개략 구성도이다. 도 1에 있어서, 뱅크 형성 장치(10)는 소정의 파장을 갖는 레이저 광속을 사출하는 레이저 광원(11)과, 처리 대상인 기재(제 1 기재)(1)를 지지하는 스테이지(12)를 구비하고 있다. 레이저 광원(11) 및 기재(1)를 지지하는 스테이지(12)는 챔버(14) 내에 배치되어 있다. 챔버(14)에는, 이 챔버(14) 내의 가스를 흡인할 수 있는 흡인 장치(13)가 접속되어 있다. 본 실시예에서는 레이저 광원(11)으로서 근적외 반도체 레이저(파장 830nm)가 사용된다.

여기에서, 이하의 설명에서, 수평면 내에서의 소정의 방향을 X축 방향, 수평면 내에서 X축 방향과 직교하는 방향을 Y축 방향, X축 및 Y축이 각각 직교하는 방향(연직 방향)을 Z축 방향으로 한다.

스테이지(12)는 기재(1)를 지지한 상태에서 X축 방향 및 Y축 방향으로 이동 가능하게 설치되어 있고, 기재(1)는 스테이지(12)의 이동에 의해 광원(11)으로부터 사출된 광속에 대하여 이동 가능하게 되어 있다. 또한, 스테이지(12)는 Z축 방향으로도 이동 가능하게 되어 있다. 여기에서, 광원(11)과 스테이지(12)에 지지된 기재(1)와의 사이에는 도시되지 않은 광학계가 배치되어 있다. 기재(1)를 지지한 스테이지(12)는 Z축 방향으로 이동함으로써, 상기 광학계의 초점에 대한 기재(1)의 위치를 조정할 수 있게 되어 있다. 그리고, 광원(11)으로부터 사출된 광속은 스테이지(12)에 지지되어 있는 기재(1)를 조사하도록 되어 있다.

기재(1)에는, 광 에너지를 열 에너지로 변환하는 광열 변환 재료를 포함하는 광열 변환층(8)이 형성되고, 그 광열 변환층(8) 상에는 승화성 재료를 포함하는 승화층(9)이 형성되어 있다. 기재(1)로서는, 예를 들면 유리 기판이나 투명성 고분자 등을 사용할 수 있다. 투명성 고분자로서는, 폴리에틸렌테레프탈레이트와 같은 폴리에스테르, 폴리이미드, 폴리아크릴, 폴리에폭시, 폴리에틸렌, 폴리스틸렌, 폴리카보네이트, 폴리설폰 등을 들 수 있다. 투명성 고분자에 의해 기재(1)를 형성한 경우, 그 두께는 10∼500μm인 것이 바람직하다. 이렇게 함으로써, 예를 들면 기재(1)를 띠 모양으로 형성하여 롤(roll) 모양으로 감을 수 있고, 회전 드럼 등에 (유지)시키면서 반송(이동) 할 수도 있다.

또한, 여기에서는 기재(1)를 XY방향으로 병진 이동하는 스테이지(12)에 지지시키고 있지만, 기재(1)를 회전 드럼에 유지시키는 경우, 회전 드럼은 수평 병진 방향(주사 방향, X방향), 회전 방향(Y방향), 및 연직 방향(Z축 방향)으로 이동 가능하다.

광열 변환층(8)을 구성하는 광열 변환 재료로서는 공지된 것을 사용할 수 있고, 레이저 광을 효율적으로 열로 변환할 수 있는 재료이면 특히 한정되지 않지만, 예를 들면 알루미늄, 그 산화물 및/또는 그 황화물로 이루어진 금속층이나, 카본 블랙(carbon black), 흑연 또는 적외선 흡수 색소 등이 첨가된 고분자로 이루어진 유기층 등을 들 수 있다. 적외선 흡수 색소로서는, 안트라키논계, 디티올니켈 착물계, 시아닌계, 아조코발트 착물계, 디인모늄계, 스쿠왈리륨계, 프타로시아늄계, 나프타로시아닌계 등을 들 수 있다.

광열 변환층(8)으로서 상기 금속층을 사용하는 경우에는, 진공 증착법, 전자 빔 증착법, 또는 스퍼터링을 이용하여 기재(1) 상에 형성할 수 있다. 광열 변환층(8)으로서 상기 유기층을 사용하는 경우에는, 일반적인 필름 코팅 방법, 예를 들면 압출 코팅 방법, 스핀 코팅 방법, 그라비아 코팅 방법, 리버스롤 코팅 방법, 로드 코팅 방법, 마이크로그라비아 코팅 방법, 나이프 코팅 방법 등에 의해 기재(1) 상에 형성할 수 있다.

광열 변환층(8)을 설치한 경우, 광열 변환 재료에 따른 파장을 갖는 광을 조사하는 것이 바람직하다. 즉, 사용하는 광열 변환 재료에 따라 양호하게 흡수하는 광의 파장 대역은 다르기 때문에, 광 변환 재료에 따른 파장을 갖는 광을 조사함으로써, 광 에너지를 열 에너지로 효율적으로 변환할 수 있다. 바꾸어 말하면, 조사하는 광에 따라 사용하는 광열 변환 재료를 선택한다. 본 실시예에서는, 레이저 광원으로서 근적외 반도체 레이저(파장 830nm)를 사용하고 있기 때문에, 광열 변환 재료로서는, 적외선∼가시광선 영역의 광을 흡수하는 성질을 갖고 있는 재료를 사용하는 것이 바람직하다.

승화층(9)은 바인더 수지에 용해 또는 분산된 승화성 색소를 포함하고 있다. 또한 바인더가 없는 구성도 가능하다. 승화성 재료로서는 공지된 승화성 재료(승화성 색소)를 사용하는 것이 가능하고, 예를 들면 일본국 공개특허공보 특개평 6-99667호 공보에 개시되어 있는 분산 염료, 염기성 염료, 유용성(油溶性) 염료, 일본국 공개특허공보 특개평 9-127644호 공보에 개시되어 있는 바와 같은 시아닌, 메로시아닌, 아민카티온라디칼 색소, 스쿠알리륨 색소, 크로코늄 색소, 테트라아릴폴리메틴 색소, 옥소놀 색소, 또는 일본국 공개특허공보 특개 2001-514106호 공보에 개시되어 있는 재료를 사용할 수 있다. 또한, 승화층(9)은 일층으로 형성될 수도 있고, 2층 이상의 복수층으로 형성될 수도 있다.

승화층(9)에 바인더 수지를 사용하는 경우, 공지된 바인더 수지를 사용할 수 있고, 예를 들면 폴리아미드계 수지, 폴리에스테르계 수지, 에폭시계 수지, 폴리우레탄계 수지, 폴리아크릴계 수지(예를 들면 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리아크릴아미드, 폴리스틸렌-2-아크릴로니트릴), 폴리비닐피롤리돈을 비롯한 비닐계 수지, 폴리염화비닐계 수지(예를 들면 염화비닐-초산비닐공중합체), 폴리카보네이트계 수지, 폴리스틸렌, 폴리페닐렌옥사이드, 셀룰로스계 수지 (예를 들면 메틸셀룰로스, 에틸셀룰로스, 카복시메틸셀룰로스, 셀룰로스아세테이트 수소 프탈레이트, 초산셀룰로스, 셀룰로스아세테이트프로피오네이트, 셀룰로스아세테이트부틸레이트, 셀룰로스트리아세테이트), 폴리비닐알코올계 수지(예를 들면 폴리비닐알코올, 폴리비닐부티랄 등의 부분 캔화 폴리비닐알코올), 석유계 수지, 로진 유도체, 크마론-인덴 수지, 텔펜계 수지, 폴리올레핀계 수지(예를 들면 폴리에틸렌, 폴리프로필렌) 등이 사용 가능하다.

상기 색소 및 바인더 수지를 용해 또는 분산하기 위한 유기 용매로서는, 1가 알코올을 포함하는 것을 사용할 수 있다. 예를 들면, n-부틸알코올(b.p. 117.4℃), 이소부틸알코올(b.p. 108.1℃), sec-부틸알코올(b.p. 100℃), n-아밀알코올(b.p. 138℃), 이소아밀알코올(b.p. 132℃), 헥실알코올(b.p. 155.7℃) 등이다. 또한, 상기의 알코올류와 다른 유기 용매를 혼합하여 사용할 수도 있다. 혼합하여 사용하는 유기 용매로서는, 공지된 용제를 사용할 수 있고, 구체적으로는, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 시클로헥사논 등의 케톤류, 톨루엔, 크실렌 등의 방향족류, 디클로메탄, 트리클로로에탄 등의 할로겐류, 초산에틸, 낙산프로필 등의 에스테르류, 디옥산, 테트라히드로프란 등, 및 이들의 혼합물을 들 수 있다.

승화층(9)은 일반적인 필름 코팅 방법, 예를 들면, 압출 코팅 방법, 스핀 코팅 방법, 그라비아 코팅 방법, 리버스롤 코팅 방법, 로드 코팅 방법, 마이크로그라비아 코팅 방법 등에 의해, 광열 변환층(8) 상에 형성할 수 있다. 이들의 승화층(9)의 코팅 방법에 있어서는, 광열 변환층(8)의 표면에 대전된 정전기를 제전(除電)하여 승화층 형성용 기능액을 균일하게 광열 변환층(8) 상에 형성하는 것이 바람직하고, 각 방법에 이용되는 장치에는 제전 장치가 부착되어 있는 것이 바람직하다.

다음으로, 도 2를 참조하면서 뱅크의 형성 순서에 관하여 설명한다. 도 2의 (a)에 도시된 바와 같이, 기재(1)의 승화층(9)이 설치된 상면측으로부터 소정의 광속 직경을 갖는 레이저 광속이 조사된다. 레이저 광속이 조사됨으로써, 그 조사 위치에 대응하는 광열 변환층(8)이 발열하고, 그 상층의 승화층(9)이 가열된다. 그 열에 의해 승화층(9)의 승화성 재료가 승화하고, 도 2의 (b)에 도시된 바와 같이, 조사 위치에 대응하는 승화성 재료(승화층(9))가 기재(1)로부터 제거된다. 이것에 의해, 뱅크(B, B)가 형성되고, 뱅크(B, B) 사이의 홈부(溝部)(3)에서 광열 변환층(8)이 노출된다.

이 때, 조사되는 레이저 광속에 대하여 스테이지(12)를 XY평면을 따라 이동함으로써, 그 스테이지(12)의 이동 궤적에 따른 홈부(3)가 묘화된다. 이렇게 하여, 기재(1) 상의 소정 영역을 구획하는 뱅크 패턴이 기재(1) 상에 형성된다.

광의 조사에 의해 승화된 승화성 재료나, 승화성 재료와 함께 기재(1)로부터 분리한 재료는 챔버(14) 내를 부유하지만, 흡인 장치(13)를 구동하여 챔버(14) 내의 가스를 흡인함으로써, 그 기재(1)로부터 분리한 재료를 회수할 수 있다. 따라서, 기재(1)로부터 분리한 재료가 홈부(3) 또는 뱅크 B에 재 부착되어버리는 불편함의 발생이 방지된다.

이상 설명한 바와 같이, 광열 변환층(8) 및 승화층(9)을 갖는 기재(1)에 광을 조사함으로써, 그 조사된 광에 기초하여 광열 변환층(8)으로부터의 발열에 의해 승화성 재료를 승화시켜, 기재(1) 상으로부터 제거할 수 있으므로, 형성하려고 하는 뱅크 패턴에 따른 영역에 대하여 광을 조사함으로써, 그 조사 영역의 승화성 재료를 제거하여 원하는 패턴을 갖는 뱅크 B를 기재(1) 상에 형성할 수 있다.

또한 본 실시예에서는, 기재(1)를 지지한 스테이지(12)를 이동함으로써 뱅크 B(홈부(3))를 기재(1) 상에 묘화하고 있지만, 물론, 기재(1)를 정지한 상태에서 조사하는 광속을 이동하도록 할 수도 있고, 기재(1)와 광속의 쌍방을 이동하도록 할 수도 있다. 또한, 기재(1)를 이동하는 경우, 스테이지(12)에서 XY평면 내를 이동하는 구성 이외에, 상술한 바와 같이 회전 드럼에 유지시킨 상태에서 이동하는 구성도 가능하다.

뱅크 패턴을 형성할 때, 도 3에 도시된 바와 같이, 형성하려고 하는 뱅크 패턴에 따른 패턴을 갖는 마스크(15)에 대하여 광속을 조사하고, 마스크(15)를 통한 광을 기재(1)에 조사하도록 할 수도 있다. 도 3에 도시된 예에서, 마스크(15)는 마스크(15)를 투과한 광을 통과하기 위한 개구부(16A)를 갖는 마스크 지지부(16)에 지지되어 있다. 광원(11)으로부터 사출된 광속은 광학계(17)에 의해 균일한 조도 분포를 갖는 조명광으로 변환된 후, 마스크(15)를 조명한다. 마스크(15)를 통과한 광은 스테이지(12)에 지지되어 있는 기재(1)(승화층(9) 및 광열 변환층(8))를 조사하고, 그 조사된 광에 기초하여 광열 변환층(8)으로부터 발생하는 열에 의해 승화성 재료가 승화되어 뱅크 패턴이 형성된다. 마스크(15)를 사용함으로써, 레이저 광원(11)으로부터 사출된 광속의 직경보다 미세한 뱅크 패턴을 형성할 수 있다. 또한, 도 3에 도시된 예에서는, 마스크(15)와 기재(1)를 떼어낸 상태에서, 기재(1)에 대하여 광을 조사하고 있지만, 마스크(15)와 기재(1)를 밀착시킨 상태에서 마스크(15)에 광을 조사하고, 그 마스크(15)를 통한 광을 기재(1)에 조사하도록 할 수도 있다.

이상과 같은 프로세스에 의해 형성된 뱅크(B, B) 사이의 홈부(3)에 대하여 도전성 페이스트를 배치하고, 홈의 패턴에 따른 소정 패턴의 도전층을 형성한다. 또한, 도전층의 배치 공정에 관해서는 후술한다. 여기에서, 상술한 바와 같은 뱅크를 형성하는 공정에 있어서, 뱅크가 되는 승화층(9)에는 액체(여기에서는 도전성 페이스트)에 대한 친화성을 조정하는 조정 재료를 혼재시켜 둘 수 있다. 예를 들면, 승화층 형성용 기능액에 액체에 대한 친화성을 조정하는 조정 재료를 미리 혼재시켜 두고, 그 후 그 기능액을 기재(1) 상(여기에서는 광열 변환층(8) 상)의 홈부(3)에 도포함으로써, 상기 조정 재료가 혼재된 승화층(9)을 기재(1) 상에 형성할 수 있다.

조정 재료로서는, 발액성을 갖는 재료, 예를 들면 불소함유 화합물 또는 실리콘 화합물을 들 수 있다. 이렇게 함으로써, 승화층(9)으로 이루어진 뱅크 B에 발액성을 부여할 수 있다. 그리고, 뱅크 B에 발액성을 부여함으로써, 예를 들면 액적 토출법에 기초하여 뱅크(B, B) 사이의 홈부(3)에 대하여 기능액을 배치할 경우에 있어서, 뱅크 B의 상면을 포함하는 상부 근방에 기능액이 배치된 경우에도, 그 발액성에 의해 기능액을 뱅크(B, B) 사이의 홈부(3)의 저부에 흘러내리게 하여 배치할 수 있고, 기능액을 원하는 상태로 배치할 수 있다.

불소함유 화합물로서는, 예를 들면 분자 내에 불소 원자를 함유하는 모노머, 올리고머 또는 폴리머나, 불소함유의 계면활성제 등을 들 수 있다. 또한, 이러한 불소함유 화합물은 승화층(9)에 포함되는 바인더 수지에 서로 용해되거나 또는 분산되는 것이 바람직하다. 또한, 실리콘 화합물로서는, 예를 들면 유기 폴리실록산을 주성분으로 하는 수지, 고무, 계면활성제, 커플링제 등을 들 수 있다. 이들 불소함유 화합물 및 실리콘 화합물의 쌍방을 승화층(9)에 혼재시킬 수도 있고, 어느 한쪽을 혼재시킬 수도 있다.

또한, 액체(기능액)에 대한 친화성이 각각 다른 복수의 승화층을 적층할 수도 있다. 이것에 의해, 배치되는 기능액의 위치나 습윤 확장 상태를 더욱 원하는 상태로 제어할 수 있게 된다. 특히, 기재(1) 상에 제 1 승화층과, 그것보다도 상대적으로 높은 발액성을 갖는 제 2 승화층을 이 순서로 적층함으로써, 예를 들면 형성 후의 뱅크(B, B) 사이에 기능액을 배치하는 경우, 뱅크(B, B) 사이의 홈부(3)의 저부 근방에서 기능액을 양호하게 습윤 확장시킬 수 있고, 또한 뱅크(B, B)의 상면을 포함하는 상부 근방에 기능액이 배치된 경우에도, 상부의 발액 영역에 의해 그 상부 근방의 기능액을 뱅크(B, B) 사이의 홈부(3)의 저부에 흘러내리게 하여 배치할 수 있다. 또한, 각 층의 승화층의 발액성을 다르게 하기 위해서는, 예를 들면 각 승화층의 각각에 혼재시키는 상기 조정 재료(불소함유 화합물 또는 실리콘 화합물)의 양을 다르게 하는 것으로 하면 된다.

또한, 광열 변환층(8)과 승화층(9) 사이에, 광열 변환층(8)의 광열 변환 작용을 균일화하기 위한 중간층을 설치할 수 있다. 이러한 중간층 형성 재료로서는 수지 재료를 들 수 있다. 이러한 중간층은 소정의 조성을 갖는 수지 조성물을 예를 들면 스핀 코팅 방법, 그라비아 코팅 방법, 다이 코팅법 등의 공지된 코팅 방법에 기초하여 광열 변환층(8)의 표면에 도포하고, 건조시킴으로써 형성 가능하다. 레이저 광속이 조사되면, 광열 변환층(8)의 작용에 의해, 광 에너지가 열 에너지로 변환되어, 이 열 에너지가 중간층의 작용에 의해 더욱 균일화된다. 따라서, 광 조사 영역에 해당하는 부분의 승화층(9)에는 균일한 열 에너지가 공급된다.

다음으로, 형성된 뱅크(B, B) 사이의 홈부(3)에 대하여 도전성 재료를 배치하고, 홈의 패턴에 따른 소정 패턴의 도전층(도전 패턴층)을 형성하는 공정에 관하여 설명한다. 도 4는 형성된 뱅크 B를 사용하여 기재(1) 상(여기에서는 광열 변환층(8) 상)에 도전 패턴층을 형성하는 방법을 나타내는 모식도이다. 본 실시예에서는, 배선 패턴 형성용 재료인 도전 재료를 뱅크 B의 홈부(3)에 배치하기 위해서, 배선 패턴 형성용 재료를 포함하는 기능액의 액적을 토출하는 액적 토출법(잉크젯법)을 이용한다. 뱅크 B는 기재(1) 상에 미리 설정된 배선 패턴 형성 영역을 구획하도록 설치되어 있다. 액적 토출법에서는, 토출 헤드(20)와 기재(1)를 대향시킨 상태에서, 뱅크(B, B) 사이의 홈부(3)에 대하여 배선 패턴 형성용 재료를 포함하는 기능액의 액적이 토출 헤드(20)로부터 토출된다.

여기에서, 액적 토출법의 토출 기술로서는, 대전 제어 방식, 가압 진동 방식, 전기 열 변환 방식, 정전 흡인 방식, 전기 기계 변환 방식 등을 들 수 있다. 대전 제어 방식은 재료에 대전 전극에서 전하를 부여하고, 편향 전극에서 재료의 비상(飛翔) 방향을 제어하여 토출 노즐로부터 토출시키는 것이다. 또한, 가압 진동 방식은 재료에 30kg/cm² 정도의 초고압을 인가하여 노즐 선단측에 재료를 토출시키는 것으로, 제어 전압을 걸지 않을 경우에는 재료가 직진하여 토출 노즐로부터 토출되고, 제어 전압을 걸면 재료 사이에 정전적인 반발이 일어나고, 재료가 비산하여 토출 노즐로부터 토출되지 않는다. 또한, 전기 열 변환 방식은 재료를 저장한 공간 내에 설치한 히터에 의해 재료를 급격하게 기화시켜 버블(거품)을 발생시켜, 버블의 압력에 의해 공간 내의 재료를 토출시키는 것이다. 정전 흡인 방식은 재료를 저장한 공간 내에 미소 압력을 가하여, 토출 노즐에 재료의 메니스커스를 형성하고, 이 상태에서 정전 인력을 가하고 나서 재료를 인출하는 것이다. 전기 기계 변환 방식은 피에조 소자(압전 소자)가 펄스적인 전기 신호를 받아서 변형하는 성질을 이용한 것으로, 피에조 소자가 변형함으로써 재료를 저장한 공간에 가요 물질을 통해서 압력을 주고, 이 공간으로부터 재료를 압출하여 토출 노즐로부터 토출시키는 것이다. 이밖에, 전장에 의한 유체의 점성 변화를 이용하는 방식이나, 방전 불꽃으로 날리는 방식 등의 기술도 적용 가능하다. 액적 토출법은 재료의 사용에 낭비가 적고, 또한 원하는 위치에 원하는 양의 재료를 정확하게 배치할 수 있다는 이점을 가진다. 액적 토출법에 의해 토출되는 액체 재료의 한 방울의 양은 예를 들면 1∼300 나노그램이다. 본 실시예에서는, 전기 기계 변환 방식(피에조 방식)을 이용한다.

도 5는 피에조 방식에 의한 기능액(액상체 재료)의 토출 원리를 설명하기 위한 도면이다. 도 5에서, 토출 헤드(20)는 기능액(배선 패턴 형성용 재료를 포함하는 액상체 재료)을 수용하는 액체실(21)과, 그 액체실(21)에 인접하여 설치된 피에조 소자(22)를 구비하고 있다. 액체실(21)에는, 기능액을 수용하는 재료 탱크를 포함하는 공급계(23)를 통해서 기능액이 공급된다. 피에조 소자(22)는 구동 회로(24)에 접속되어 있고, 이 구동 회로(24)를 통해서 피에조 소자(22)에 전압을 인가 하여 피에조 소자(22)를 변형시킴으로써, 액체실(21)이 변형되고, 토출 노즐(25)로부터 기능액이 토출된다. 이 경우, 인가 전압의 값을 변화시킴으로써 피에조 소자(22)의 왜곡량이 제어된다. 또한, 인가 전압의 주파수를 변화시킴으로써 피에조 소자(22)의 왜곡 속도가 제어된다. 피에조 방식에 의한 액적 토출은 재료에 열을 가세하지 않기 때문에, 재료의 조성에 영향을 주기 어렵다는 이점을 가진다.

이하, 배선 패턴을 형성하는 순서에 관하여 설명한다. 상기 설명한 방법에 의해, 승화층(9)으로 이루어진 뱅크(B, B)를 형성한 후, 우선 뱅크(B, B) 사이의 홈부(3)의 저부(광열 변환층(8)의 노출부)의 잔사를 제거하는 잔사 처리를 행하는 것이 바람직하다. 잔사 처리로서는, 홈부(3)의 저부에 대하여 예를 들면 자외선(UV) 등의 광을 조사함으로써, 광 여기에 의해 저부에 잔존하는 특히 유기계의 잔사를 양호하게 제거할 수 있다.

다음으로, 토출 헤드(20)를 사용하여, 광열 변환층(8) 상의 뱅크(B, B) 사이에 배선 패턴 형성용 재료를 포함하는 기능액의 액적을 배치하는 재료 배치 공정을 행한다. 여기에서는, 배선 패턴 형성용 재료를 구성하는 도전성 재료로서 유기 은화합물을 사용하고, 용매(분산매)로서 디에틸렌글리콜디에틸에테르를 사용하고, 그 유기 은화합물을 포함하는 기능액을 토출한다. 재료 배치 공정에서는, 도 7에 도시된 바와 같이, 토출 헤드(20)로부터 배선 패턴 형성용 재료를 포함하는 기능액을 액적으로 하여 토출한다. 토출된 액적은 광열 변화층(8) 상의 뱅크(B, B) 사이의 홈부(3)에 배치된다. 이 때, 액적이 토출되는 배선 패턴 형성 영역은 승화층(9)으로 이루어진 뱅크 B에 의해 구획되어 있으므로, 액적이 소정 위치이외에 넓어지는 것을 저지할 수 있다. 또한, 뱅크(B, B)에는 발액성이 부여되어 있기 때문에, 토출된 액적의 일부가 뱅크 B 상에 놓여도 뱅크 사이의 홈부(3)에 흘러내리게 된다. 또한, 광열 변환층(8)이 노출되어 있는 홈부(3)의 저부에 친액성을 부여해 두면, 토출된 액적이 저부에서 보다 넓어지기 쉬어지고, 이것에 의해 기능액은 소정 위치 내에서 균일하게 배치할 수 있다. 구체적으로, 뱅크 B와 홈부(3)의 저부의 흡습성의 차는 예를 들면 물에 대한 정적 접촉각의 값으로 40°이상이 바람직하다.

또한, 기능액으로서는, 도전성 미립자를 분산매에 분산된 분산액을 사용하는 것도 가능하다. 도전성 미립자로서는, 예를 들면 금, 은, 구리, 알루미늄, 바나듐, 및 니켈 중 적어도 하나를 함유하는 금속 미립자 외, 이들 산화물, 및 도전성 폴리머나 초전도체의 미립자 등이 이용된다. 분산매로서는, 상기한 도전성 미립자를 분산할 수 있으므로 응집을 일으키지 않는 것이면 특히 한정되지 않는다. 예를 들면, 물 이외에, 메탄올, 에탄올, 프로파놀, 부탄올 등의 알코올류, n-헵탄, n-옥탄, 데칸, 도데칸, 테트라데칸, 톨루엔, 크실렌, 시멘, 듀렌, 인덴, 디펜텐, 테트라히드로나프탈렌, 데카히드로나프탈렌, 시클로헥실벤젠 등의 탄화수소계 화합물, 또한 에틸렌글리콜디메틸에테르, 에틸렌글리콜디에틸에테르, 에틸렌글리콜메틸에틸에테르, 디에틸렌글리콜디메틸에테르, 디에틸렌글리콜디에틸에테르, 디에틸렌글리콜메틸에틸에테르, 1, 2-디메톡시에탄, 비스(2-메톡시에틸)에테르, p-디옥산 등의 에테르계 화합물, 또한 프로필렌카보네트, γ-부티로락톤, N-메틸-2-피롤리돈, 디메티홀무아미드, 디메틸술폭시드, 시클로헥사논 등의 극성 화합물을 예시할 수 있다. 이들 중, 미립자의 분산성과 분산액의 안정성, 또한 액적 토출법에의 적용이 용이한 점에서, 물, 알코올류, 탄화수소계 화합물, 에테르계 화합물이 바람직하고, 보다 바람직한 분산매로서는, 물, 탄화수소계 화합물을 들 수 있다.

재료 배치 공정(액적 토출 공정) 후, 건조 공정을 행하고, 도 6에 도시된 바와 같은 승화층(9)으로 이루어진 뱅크(B, B) 사이에 도전층(7)이 배치된 도전 패턴층(70)을 형성할 수 있다. 이 건조 공정은 액적 토출에 사용한 용매가 휘발하는 조건(온도, 기압)에서 행하는 것으로 한다.

이상과 같은 방법에 의해 도 6에 도시된 바와 같은 광열 변환층(8) 상에 도전 패턴층(70)을 구비한 기재(1)를 형성한 후, 도 7에 도시된 바와 같이 다른 기재(2)(피처리 기재: 재질 등은 제 1 기재와 동일함)에 대하여, 도전 패턴층(70)을 전사하는 공정을 행한다. 이하, 전사의 공정에 대하여 설명한다.

우선, 도 7에 도시된 바와 같이 기재(2)에 대하여 도전 패턴층(70)을 대향시켜 가접합을 행하고, 이에 대하여 레이저 광 조사를 행한다. 구체적으로는 도 1에 도시된 바와 같은 광 조사 장치(10)를 사용하여 행하고, 이 경우 기재(2)의 전체 면에 대하여 광 조사를 행하는 것으로 한다. 이러한 광 조사에 기초하여, 광열 변환층(8)으로부터 발열이 발생하고, 이 발열에 기초하여 도전 패턴층(70)이 기재(2)측에 전사된다. 이것은 뱅크 B가 승화성 재료를 포함하여 구성되어 있는 것에 기초한 것이다. 또한, 이러한 광 조사에 의한 광열 변환층(8)으로부터의 발열에 기초하여, 도전층(7)에 대한 소성이 행해진다. 도전층에 대하여 소성 처리를 행함으로써 도전성이 얻어진다. 특히 도전 재료로서 유기 은화합물을 사용한 경우, 소성 처리를 행하여 그 유기분을 제거하고 은입자를 잔류시킴으로써 도전성이 발현된다. 또한, 전사 공정을 행하기 전에, 도전성 재료를 포함하는 기능액을 토출한 후에 소성 공정을 별도로 행할 수도 있다.

이러한 전사 공정을 행함으로써, 도 8에 도시된 바와 같이 기재(2) 상에 소정 패턴의 도전층(7)을 포함하는 배선 패턴(200)이 형성된다. 또한, 전사 공정 후, 기재(2) 상에 존재하는 뱅크 B를 제거(애싱)할 수 있다. 예를 들면, 뱅크 B(승화층(9))에 레이저 광을 조사하거나, 소정의 용제에 의해 세정함으로써 뱅크 B를 기재(2)로부터 제거할 수 있다. 또한, 애싱 처리로서는, 플라즈마 애싱이나 오존 애싱 등을 채용할 수도 있다.

이상, 설명한 본 실시예의 배선 패턴의 형성 방법에 의하면, 광열 변환층(8) 및 승화층(9)을 갖는 제 1 기재(1)의 소정 영역에 선택적으로 광 조사함으로써, 이 광 조사 영역에 대응하여 승화층(9)으로 구성되는 뱅크 B를 형성할 수 있고, 또한 형성된 뱅크 B 내에 도전층(7)을 배치하는 동시에, 이 뱅크 B와 도전층(7)을 포함하는 도전 패턴층(70)과 피처리 기재(2)를 대향시켜, 이 대향시킨 기재에 대하여 광 조사를 재차 행함으로써, 광열 변환층(8)으로부터 도전 패턴층(70)의 승화층(9)(뱅크 B)에 열이 증가되고, 도전 패턴층(70)이 피처리 기재(2)에 전사되어, 그 결과, 피처리 기재(2) 상에 소정의 도전 패턴층(70)이 형성된다. 따라서, 도전 패턴층(70)의 도전층(7)의 표층은 원래 광열 변환층(8)과의 계면이었기 때문에, 요철이 적고 매우 평탄성이 우수한 표면 형상을 갖게 되고, 이러한 방법에 의해 얻어진 배선 패턴을 액정 표시 장치 등의 전기 광학 장치에 사용하면 표시 특성 향상에 기여하는 것이 가능해진다. 또한, 본 실시예에서 나타낸 배선 패턴의 형성 방법을 반도체 장치에 적용하고, 즉 반도체 장치의 배선을 형성할 때, 상기 배선 패턴의 형성 방법을 채용하는 것이 가능하다.

<전기 광학 장치>

다음으로, 본 발명의 배선 패턴의 형성 방법에 의해 형성된 배선 패턴을 갖는 전기 광학 장치의 일례로서, 액정 표시 장치에 대해서 도 9를 참조하면서 설명한다. 본 실시예의 액정 표시 장치는 스위칭 소자로서 TFT(박막 트랜지스터)를 이용한 액티브 매트릭스형의 액정 표시 장치이며, 도 9는 그 단면 구조를 나타내는 모식도이다.

도 9에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 액정 표시 장치는 TFT 어레이 기판(110)과, 이에 대향 배치되는 대향 기판(120)과의 사이에 액정층(50)이 삽입된 구성을 구비하고 있다. TFT 어레이 기판(110)은 석영 등의 투광성 재료로 이루어진 기판 본체(110A)와, 그 액정층(50) 측표면에 형성된 TFT 소자(30), 화소 전극(9a), 배향막(40)을 주체로서 구성되어 있고, 대향 기판(120)은 유리나 석영 등의 투광성 재료로 이루어진 기판 본체(120A)와, 그 액정층(50) 측표면에 형성된 공통 전극(121)과 배향막(60)을 주체로서 구성되어 있다. 그리고, 각 기판(110, 120)은 스페이서(115)를 통해서 소정의 기판 간격(갭)이 유지되어 있다.

TFT 어레이 기판(110)에 있어서, 기판 본체(110A)의 액정층(50) 측표면에는 화소 전극(9a)이 설치되고, 각 화소 전극(9a)에 인접하는 위치에 각 화소 전극(9a)을 스위칭 제어하는 화소 스위칭용 TFT 소자(반도체 장치)(30)가 설치되어 있다. 화소 스위칭용 TFT 소자(30)는 LDD(Lightly Doped Drain) 구조를 갖고 있고, 주사선(3a), 해당 주사선(3a)으로부터의 전계에 의해 채널이 형성되는 반도체층(1a)의 채널 영역(1a'), 주사선(3a)과 반도체층(1a)을 절연하는 게이트 절연막(2a), 데이터선(6a), 반도체층(1a)의 저농도 소스 영역(1b) 및 저농도 드레인 영역(1c), 반도체층(1a)의 고농도 소스 영역(1d) 및 고농도 드레인 영역(1e)을 구비하고 있다.

상기 주사선(3a) 상, 게이트 절연막(2a) 상을 포함하는 기판 본체(110A) 상에는, 고농도 소스 영역(1d)으로 통하는 콘택트 홀(5a), 및 고농도 드레인 영역(1e)으로 통하는 콘택트 홀(8a)이 개구된 제 2 층간 절연막(4)이 형성되어 있다. 즉, 데이터선(6a)은 제 2 층간 절연막(4a)을 관통하는 콘택트 홀(5a)을 통해서 고농도 소스 영역(1d)에 전기적으로 접속되어 있다.

또한, 데이터선(6a) 상 및 제 2 층간 절연막(4a) 상에는, 고농도 드레인 영역(1e)으로 통하는 콘택트 홀(8a)이 개구된 제 3 층간 절연막(7a)이 형성되어 있다. 즉, 고농도 드레인 영역(1e)은 제 2 층간 절연막(4a) 및 제 3 층간 절연막(7a)을 관통하는 콘택트 홀(8a)을 통해서 화소 전극(9a)에 전기적으로 접속되어 있다.

본 실시예에서는, 게이트 절연막(2a)을 주사선(3a)에 대향하는 위치로부터 연장 설치하여 유전체막으로서 사용하고, 반도체막(1a)을 연장 설치하여 제 1 축적 용량 전극(1f)으로 하고, 또한 이들에 대향하는 용량선(3b)의 일부를 제 2 축적 용량 전극으로 함으로써, 축적 용량(170)이 구성되어 있다.

또한, TFT 어레이 기판(110)의 기판 본체(110A)의 액정층(50) 측표면에 있어서, 각 화소 스위칭용 TFT 소자(30)가 형성된 영역에는, TFT 어레이 기판(110)을 투과하고, TFT 어레이 기판(110)의 도시된 하면(TFT 어레이 기판(110)과 공기와의 계면)에서 반사되어, 액정층(50) 측으로 귀환하는 귀환광이 적어도 반도체층(1a)의 채널 영역( 1a') 및 저농도 소스, 드레인 영역(1b, 1c)에 입사하는 것을 방지하기 위한 제 1 차광막(11a)이 설치되어 있다. 또한, TFT 어레이 기판(110)의 액정층(50)측 최표면(最表面), 즉, 화소전극(9a) 및 제 3 층간 절연막(7a) 상에는, 전압 무인가 시에 있어서의 액정층(50) 내의 액정 분자의 배향을 제어하는 배향막(40)이 형성되어 있다.

한편, 대향 기판(120)에는, 기판 본체(120A)의 액정층(50) 측표면으로서, 데이터선(6a), 주사선(3a), 화소 스위칭용 TFT 소자(30)의 형성 영역(비화소 영역)에 대향하는 영역에, 입사광이 화소 스위칭용 TFT 소자(30)의 반도체층(1a)의 채널 영역(1a')이나 저농도 소스 영역(1b), 저농도 드레인 영역(1c)에 침입하는 것을 방지하기 위한 제 2 차광막(123)이 설치되어 있다. 또한, 제 2 차광막(123)이 형성된 기판 본체(120A)의 액정층(50) 측에는, 그 거의 전면에 걸쳐, ITO 등으로 이루어진 공통 전극(121)이 형성되고, 그 액정층(50) 측에는, 전압 무인가 시에 있어서의 액정층(50) 내의 액정 분자의 배향을 제어하는 배향막(60)이 형성되어 있다.

이러한 본 실시예의 액정 표시 장치에 있어서는, 반도체 장치인 TFT 소자(30)의 각종 배선, 및 이 TFT 소자(30)에 전기적 신호를 송신하기 위한 각종 배선, 및 전극 등을 상술한 본 실시예의 배선 패턴의 형성 방법을 이용하여 형성하고 있기 때문에, 액정층(50)을 삽입하는 TFT 어레이 기판(110) 및 대향 기판(120)의 표면에 요철이 적고, 그 결과, 배향막(40, 60)에 있어서의 러빙 처리의 불균일화 등의 문제가 발생하기 어렵다. 그 결과, 해당 액정 표시 장치는 매우 표시 특성이 우수하고, 신뢰성이 높은 전기 광학 장치가 된다.

<전자 기기>

이하, 상기 액정 표시 장치(전기 광학 장치)를 구비한 전자 기기의 적용예에 관하여 설명한다. 도 10은 휴대 전화의 일례를 나타낸 사시도이다. 도 10에 있어서, 부호(1000)는 휴대 전화 본체를 나타내고, 부호(1001)는 상술한 전기 광학 장치를 사용한 표시부를 나타내고 있다. 이러한 전자 기기는 상기 실시예의 전기 광학 장치를 구비하고 있으므로, 표시 품위가 우수하고, 밝은 화면의 표시부를 구비한 전자 기기를 실현할 수 있다.

또한, 상술한 예에 부가하여, 다른 예로서, 손목 시계, 워드 프로세서, pc 모니터, 액정 텔레비전, 뷰파인더형이나 모니터 직시형의 비디오 테이프 레코더, 카 네비게이션 장치, 페이저, 전자수첩, 전자계산기, 워크스테이션, 텔레비전 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.

본 발명에 의하면, 배선 패턴을 형성한 기판 표면에 요철 형상이 형성되기 어렵고, 표면 형상이 매우 평탄한 배선 패턴을 형성하는 것이 가능한 방법을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 배선 패턴의 형성 방법에 사용하는 광 조사 장치의 일 실시예를 나타내는 개략 구성도.

도 2는 본 발명의 배선 패턴의 형성 방법의 일 프로세스를 나타내는 공정 모식도.

도 3은 본 발명의 배선 패턴의 형성 방법에 사용하는 광 조사 장치의 다른 실시예를 나타내는 개략 구성도.

도 4는 도 2에 계속되는 프로세스를 나타내는 공정 모식도.

도 5는 본 발명의 배선 패턴의 형성 방법에 사용하는 토출 헤드의 일례를 나타내는 개략 구성도.

도 6은 도 4에 계속되는 프로세스를 나타내는 공정 모식도.

도 7은 도 6에 계속되는 프로세스를 나타내는 공정 모식도.

도 8은 도 7에 계속되는 프로세스를 나타내는 공정 모식도.

도 9는 본 발명의 전기 광학 장치의 일례로서의 액정 표시 장치의 단면 모식도.

도 10은 본 발명의 전자 기기의 일례를 모식적으로 나타내는 사시도.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 기재(제 1 기재)

2 기재(피처리 기재)

8 광열(光熱) 변환층

9 승화층

20 토출 헤드

70 도전 패턴층

200 배선 패턴

B 뱅크

Claims

광 에너지를 열 에너지로 변환하는 광열(光熱) 변환 재료를 포함하는 광열 변환층에 승화성 재료를 포함하는 승화층을 적층시키는 공정과,

상기 승화층의 소정 영역에 제 1 광 조사를 행함으로써 상기 승화층의 일부를 승화시키고, 상기 광 조사 영역이외의 영역에 상기 승화층으로 이루어지는 뱅크를 형성하는 뱅크 형성 공정과,

형성시킨 뱅크 사이에 도전층을 배치시켜 상기 도전층 및 상기 뱅크로 이루어지는 도전 패턴층을 형성하는 도전 패턴층 형성 공정과,

상기 도전 패턴층과 피처리 기재를 대향시킨 상태에서, 상기 도전 패턴층이 형성되어 있지 않은 측의 상기 광열 변환층의 소정 영역에 대하여 제 2 광 조사를 행함으로써 상기 도전 패턴층을 해당 피처리 기재에 전사하는 전사 공정

을 포함하는 것을 특징으로 하는 배선 패턴의 형성 방법.
기재 상에, 광 에너지를 열 에너지로 변환하는 광열 변환 재료를 포함하는 광열 변환층을 형성하는 광열 변환층 형성 공정과,

상기 광열 변환층 상에, 승화성 재료를 포함하는 승화층을 형성하는 승화층 형성 공정과,

상기 승화층의 소정 영역에 대하여, 제 1 광 조사를 행함으로써 승화층의 일부를 승화시키고, 상기 광 조사 영역이외의 영역에 상기 승화층으로 이루어지는 뱅크를 형성하는 뱅크 형성 공정과,

형성된 뱅크 사이에 도전층을 배치시켜 상기 도전층 및 상기 뱅크로 이루어지는 도전 패턴층을 형성하는 도전 패턴층 형성 공정과,

상기 도전 패턴층과 피처리 기재를 대향시킨 상태에서, 상기 도전 패턴층이 형성되어 있지 않은 측의 상기 광열 변환층의 소정 영역에 대하여 제 2 광 조사를 행함으로써 상기 도전 패턴층을 해당 피처리 기재에 전사시키는 전사 공정

을 포함하는 것을 특징으로 하는 배선 패턴의 형성 방법.
제 2 항에 있어서,

상기 기재에 광열 변환 재료가 혼재되어 있는 것을 특징으로 하는 배선 패턴의 형성 방법.
제 2 항에 있어서,

상기 승화층에 광열 변환 재료가 혼재되어 있는 것을 특징으로 하는 배선 패턴의 형성 방법.
제 2 항에 있어서,

상기 승화층 형성 공정에서, 상기 광열 변환층 상에 절연층을 형성하고, 그 절연층 상에 승화층을 형성하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 배선 패턴의 형성 방법.
제 2 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 기재와 상기 승화층 사이에 광 또는 열에 의해 가스를 발생하는 가스 발생 재료를 포함하는 가스 발생층이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 배선 패턴의 형성 방법.
제 5 항에 있어서,

상기 기재와 상기 절연층 사이에 광 또는 열에 의해 가스를 발생하는 가스 발생 재료를 포함하는 가스 발생층이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 배선 패턴의 형성 방법.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 제 1 광 조사와 상기 제 2 광 조사에서 광 조사 조건을 다르게 하는 것을 특징으로 하는 배선 패턴의 형성 방법.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 제 1 광 조사는 소정 패턴을 갖는 마스크를 통해서 행하는 것을 특징으로 하는 배선 패턴의 형성 방법.
제 2 항에 있어서,

상기 제 1 광 조사는 조사 광에 대하여 상기 승화층이 적층된 기재를 상대 이동시키면서 행하는 것을 특징으로 하는 배선 패턴의 형성 방법.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 제 2 광 조사는 상기 도전 패턴층을 피처리 기재에 대하여 전사시키는 동시에, 상기 뱅크 사이에 배치한 상기 도전층을 소성 가능한 조건에서 행하는 것을 특징으로 하는 배선 패턴의 형성 방법.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 전사 공정을 감압 하에서 행하는 것을 특징으로 하는 배선 패턴의 형성 방법.
제 12 항에 있어서,

상기 광열 변환층과 상기 도전 패턴층을 박리할 때에, 상기 감압을 해제하는 것을 특징으로 하는 배선 패턴의 형성 방법.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 승화층에 승화성 색소를 포함시키는 것을 특징으로 하는 배선 패턴의 형성 방법.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 승화층에 액체에 대한 친화성을 조정하는 조정 재료를 포함시키는 것을 특징으로 하는 배선 패턴의 형성 방법.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 승화층에 액체에 대한 친화성이 각각 다른 복수의 승화층을 포함시키는 것을 특징으로 하는 배선 패턴의 형성 방법.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 뱅크 형성 공정은 형성된 뱅크에 대하여 액체에 대한 친화성을 조정하는 표면 처리를 행하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 배선 패턴의 형성 방법.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 뱅크 형성 공정에서, 상기 승화층으로부터 승화된 재료를 흡인 제거하는 것을 특징으로 하는 배선 패턴의 형성 방법.
제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 형성 방법을 이용한 배선 패턴의 형성 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 제조 방법.
제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 형성 방법을 이용하여 배선의 삼차원 실장화를 행하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 제조 방법.
제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 형성 방법에 의해 형성된 배선 패턴을 갖는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
제 19 항에 기재된 제조 방법에 의해 제조된 반도체 장치를 갖는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
제 21 항에 기재된 전기 광학 장치를 갖는 것을 특징으로 하는 전자 기기.