專利名稱：導(dǎo)電膜配線的形成方法、膜結(jié)構(gòu)體、電光學(xué)裝置以及電子儀器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在基板上形成導(dǎo)電膜配線的技術(shù)，特別是涉及一種通過液體噴出機(jī)構(gòu)將含金屬微粒的液體材料配置在基板上，在基板上形成所定圖案的導(dǎo)電膜配線的方法。
與此相對(duì)應(yīng)，近年來提出了將液體材料配置在基板上的所需位置上，直接在基板上形成導(dǎo)電膜配線圖案的技術(shù)。在該技術(shù)中，可以省略或簡化與所述光刻法相關(guān)的工藝。
作為在基板上的所需位置上配置液體材料的技術(shù)有，通過設(shè)在液體噴出機(jī)構(gòu)上的噴嘴噴出液滴狀的液體材料的技術(shù)。該技術(shù)與旋涂法等涂布技術(shù)相比，具有液體材料消耗上的浪費(fèi)少、容易控制配置在基板上的液體材料的量和位置的優(yōu)點(diǎn)。
然而，通過液體噴出機(jī)構(gòu)在基板上配置液體材料的技術(shù)中，難以實(shí)現(xiàn)導(dǎo)電膜配線的細(xì)線化。雖然可以通過控制基板表面的疏液性，實(shí)現(xiàn)導(dǎo)電膜配線的細(xì)線化，但是此時(shí)容易導(dǎo)致導(dǎo)電膜配線對(duì)于基板的密接性的下降。
另外，本發(fā)明的另一目的在于提供具有可提高細(xì)線化和密接性的導(dǎo)電膜配線的膜結(jié)構(gòu)體。
此外，本發(fā)明的又一目的在于提供不易發(fā)生配線不良的電光學(xué)裝置及電子儀器。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的導(dǎo)電膜配線的形成方法，是通過液體噴出機(jī)構(gòu)將含第1金屬微粒的第1液體材料配置在基板上，并在該基板上形成所定圖案的導(dǎo)電膜配線的方法，其特征在于，具有將所述基板表面控制為針對(duì)不同于所述第1液體材料的第2液體材料呈疏液性的表面處理工藝；在所述表面處理工藝之后，通過液體噴出機(jī)構(gòu)將所述第2液體材料配置在所述基板上，形成使所述基板對(duì)于所述導(dǎo)電膜配線的密接力提高的中間層的中間層形成工藝。在此，疏液性是指對(duì)液體材料表面非親和性的特性。
在上述的導(dǎo)電膜配線的形成方法中，由于通過液體噴出機(jī)構(gòu)將導(dǎo)電膜配線用的第1液體材料配置在基板上，因此與采用光刻法的技術(shù)相比，可以實(shí)現(xiàn)工序的簡化和材料消耗量的減少。并且，通過將基板的表面控制成疏液性，可以抑制配置在基板上的第1液體材料的鋪展，從而可實(shí)現(xiàn)導(dǎo)電膜配線的細(xì)線化。另外，在上述導(dǎo)電膜配線方法中，通過在被控制為疏液性的基板上形成由第2液體材料構(gòu)成的中間層，可以提高含第2液體材料的物質(zhì)對(duì)于第1金屬微粒和基板兩者的結(jié)合性，并由此可以提高導(dǎo)電膜配線對(duì)基板的密接力。
在上述導(dǎo)電膜配線的形成方法中，最好將所述中間層形成為與所述所定圖案相同的圖案，并在該中間層的圖案上配置所述第1液體材料。
此時(shí)，在中間層圖案的外側(cè)，被控制為疏液性的基板的表面上第1液體材料會(huì)受斥，因此第1液體材料可以確實(shí)地被配置在中間層的圖案上。由此，可使第1液體材料很好地配置在所定圖案上。
另外，在上述導(dǎo)電膜配線的形成方法中，在將所述第1液體材料配置在所述基板上之前，最好除去至少一部分配置在所述基板上的所述第2液體材料的分散介質(zhì)。
通過除去至少一部分第2液體材料的分散介質(zhì)，可將第1液體材料很好地配置在第2液體材料的層上。還有，第2液體材料的分散介質(zhì)只除去其一部分即可，不一定要除去其全部，但是即使除去全部分散介質(zhì)也沒有問題。另外，在除去分散介質(zhì)之后進(jìn)行燒成，燒結(jié)含于第2液體材料中的金屬微粒，或者使之發(fā)生氧化也可以。
另外，在上述的導(dǎo)電膜配線的形成方法中，具有通過對(duì)配置在所述基板上的所述第1液體材料和所述第2液體材料進(jìn)行熱處理或光處理集中轉(zhuǎn)換為膜的工藝為宜。
通過對(duì)第1液體材料和第2液體材料集中進(jìn)行熱處理或光處理，可以提高生產(chǎn)能力。
另外，在上述導(dǎo)電膜配線的形成方法中，作為第2液體材料，可采用不同于所述第1金屬微粒的第2微粒。作為這種第2微粒，例如可使用錳、鉻、鎳、鈦、鎂、硅、釩或它們的合金、或含有它們的氧化物的微粒。進(jìn)而，也可以含有所述金屬的有機(jī)金屬化合物。
當(dāng)在第2液體材料中含有所述微粒時(shí)，若用該液體材料形成中間層，則容易形成它們的氧化物。它們的氧化物多為黑色，因此，例如配置在顯示電極附近的母線(バス)電極等，由于在可看到的位置配置有中間層，取得了黑底效果，并由此可以提高顯示反差。
進(jìn)而，在所述基板的表面，例如形成有透明電極膜，并作為所述第1液體材料，可使用含有銀微粒的物質(zhì)。
在透明電極膜上形成銀膜時(shí)，雖然由兩者間的反應(yīng)可能會(huì)導(dǎo)致顏色的變化，但是通過在兩者之間設(shè)置含錳等的中間層，可以防止所述的顏色變化。
本發(fā)明的膜結(jié)構(gòu)體，是具有基板、形成在該基板上的所定圖案的導(dǎo)電膜配線的膜結(jié)構(gòu)體，其特征在于，所述導(dǎo)電膜配線由上述的導(dǎo)電膜配線的形成方法所形成。
在該膜結(jié)構(gòu)體中，由于可由簡單的工序形成導(dǎo)電膜配線，因此可以降低其成本。另外，還可以提高導(dǎo)電膜配線的細(xì)線化及密接性。
此外，本發(fā)明電光學(xué)裝置的特征在于，具有上述的膜結(jié)構(gòu)體。作為電光學(xué)裝置，可列舉如液晶顯示裝置、有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置、等離子體型顯示裝置等。
還有，本發(fā)明的電子儀器的特征在于，具有上述的電光學(xué)裝置。
根據(jù)這些發(fā)明，由于導(dǎo)電膜配線的密接性高，因此不易發(fā)生配線不良。
根據(jù)本發(fā)明的導(dǎo)電膜配線的形成方法，通過包含將基板表面控制成疏液性的表面處理工藝、和形成中間層的中間層形成工藝，在實(shí)現(xiàn)導(dǎo)電膜配線的細(xì)線化的同時(shí)，可以提高導(dǎo)電膜配線對(duì)基板的密接力。
根據(jù)本發(fā)明膜結(jié)構(gòu)體，可以提高導(dǎo)電膜配線的細(xì)線化及密接性。
根據(jù)本發(fā)明電光學(xué)裝置，不易發(fā)生配線不良，可提高品質(zhì)。
圖2A～2B是表示在基板上形成中間層的順序的一例的模式圖。
圖3是作為形成在基板上的中間層用的膜的一例，表示直線狀的線的俯視圖。
圖4是作為形成在基板上的中間層用的膜的一例，表示斷續(xù)狀態(tài)的線的俯視圖。
圖5A～5C是更具體表示將液體材料配置在基板上的過程的圖。
圖6是表示將本發(fā)明的電光學(xué)裝置適用于等離子體型顯示裝置上的例的分解立體圖。
圖7是表示將本發(fā)明的電光學(xué)裝置適用于液晶顯示裝置上的例的俯視圖。
圖8是表示將本發(fā)明電子儀器適用于具有液晶顯示裝置的手機(jī)上的例子的圖。
圖9是表示將本發(fā)明電子儀器適用于具有液晶顯示裝置的便攜型信息處理裝置上的例子的圖。
圖10是表示將本發(fā)明電子儀器適用于具有液晶顯示裝置的手表型電子儀器上的例子的圖。
圖1A～1C是表示本發(fā)明實(shí)施例的配線形成方法的模式圖。該配線形成方法，是將液體材料配置在基板上，并在該基板上形成配線用的導(dǎo)電膜圖案的方法，具有表面處理工藝、中間層形成工藝(圖1A)、材料配置工藝(圖1B)及熱處理/光處理工藝(圖1C)等。
在此，中間層形成工藝是形成配置在基板和導(dǎo)電膜配線之間的中間層的工藝，該中間層起到提高對(duì)于基板的導(dǎo)電配線膜的密接性的作用。
另外，在中間層形成工藝及材料配置工藝中，分別將所定的液體材料配置在基板上。即，在材料配置工藝中，采用導(dǎo)電膜配線形成用的含第1金屬微粒的液體材料(第1液體材料)，在中間層形成工藝中，使用不同于所述第1的液體材料(第2液體材料)。還有，在這些液體材料的配置上，采用通過液體噴頭的噴嘴以液滴狀噴出液體材料的液體噴出法，所謂的噴墨法。
首先，說明用于材料配置工藝及中間層形成工藝上的液體材料。
作為用于材料配置工藝中的液體材料，在本例中使用將金屬微粒分散在分散介質(zhì)上的分散液。在此所用的導(dǎo)電性微粒，使用的是含有銀、金、銅、鈀及鎳中的任一種的金屬微粒。
為了提高分散性，可以在這些金屬微粒表面涂布有機(jī)物使用。
導(dǎo)電性微粒的粒徑優(yōu)選在1納米以上0.1微米以下。如果大于0.1微米，則有可能在所述液體噴頭的噴嘴發(fā)生堵塞。另外，如果小于1納米，則會(huì)產(chǎn)生金屬微粒的分散性差、相對(duì)于金屬微粒的涂布劑的體積比變大、所得膜中的有機(jī)物比例過多等問題。
作為含有金屬微粒的液體分散介質(zhì)，優(yōu)選在室溫下的蒸氣壓在0.001mmHg以上200mmHg以下(約0.133Pa以上26600Pa以下)的介質(zhì)。當(dāng)蒸氣壓高于200mmHg時(shí)，噴出后分散介質(zhì)會(huì)急劇蒸發(fā)掉，難以形成良好的膜。
另外，更優(yōu)選分散介質(zhì)的蒸氣壓在0.001mmHg以上50mmHg以下(約0.133Pa以上6650Pa以下)的介質(zhì)。如果蒸氣壓高于50mmHg，則用噴墨法噴出液滴時(shí)容易發(fā)生由干燥引起的噴嘴的堵塞，很難穩(wěn)定地噴出。
另一方面，當(dāng)室溫下的蒸氣壓低于0.001mmHg時(shí)，干燥速度較慢，在膜中容易殘留分散介質(zhì)，在后序的工藝熱處理或/和光處理后很難得到良好的膜。
作為所述分散介質(zhì)，只要是能分散導(dǎo)電性微粒且不會(huì)導(dǎo)致凝聚的介質(zhì)就沒有特殊的限制，除了水之外，可列舉甲醇、乙醇、丙醇、丁醇等醇類；正庚烷、正辛烷、癸烷、甲苯、二甲苯、甲基異丙基苯、杜烯、茚、雙戊烯、四氫萘、十氫萘、環(huán)己基苯等烴類化合物；及乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、乙二醇甲乙醚、二甘醇二甲醚、二甘醇二乙醚、二甘醇甲乙醚、1，2-二甲氧基乙烷、雙(2-甲氧基乙基)醚、對(duì)二噁烷等醚類化合物；碳酸丙烯酯、γ-丁內(nèi)酯、N-甲基-2-吡咯烷酮、二甲基甲酰胺、二甲亞砜、環(huán)己酮等極性化合物。其中，從微粒的分散性及分散液的穩(wěn)定性、還有適用于噴墨法的容易程度等方面考慮，優(yōu)選水、醇類、烴類化合物、醚類化合物，作為更優(yōu)選的分散介質(zhì)，可列舉水、烴類化合物。這些分散介質(zhì)可以單獨(dú)使用，也可使用2種以上的混合物。
將所述導(dǎo)電性微粒分散于分散介質(zhì)時(shí)，分散相濃度在1重量％以上80重量％以下，可以根據(jù)所需導(dǎo)電膜的膜厚進(jìn)行調(diào)整。當(dāng)超過80重量％時(shí)容易引起凝聚，難以得到均勻的膜。
所述導(dǎo)電性微粒的分散液的表面張力在0.02N/m以上0.07N/m以下的范圍為宜。根據(jù)噴墨法噴出液體時(shí)，如果表面張力不足0.02N/m，則由于油墨組合物對(duì)噴嘴面的潤濕性增強(qiáng)，容易發(fā)生飛行彎曲，而如果超過0.07N/m，則由于在噴嘴前端彎月面的形成不穩(wěn)定，因此很難控制噴出量、噴出時(shí)間。
為了調(diào)整表面張力，在不過分降低與基板的接觸角的范圍內(nèi)，可在所述分散液中添加微量的氟類、聚硅氧烷類、非離子型等表面張力調(diào)節(jié)劑。非離子型表面張力調(diào)節(jié)劑可以優(yōu)化液體對(duì)基板的潤濕性，改善膜的流平性，并防止膜上產(chǎn)生微細(xì)的凹凸部。
所述分散液中，根據(jù)需要可含有醇、醚、酯、酮等有機(jī)化合物。
所述分散液的粘度在1mPa·s以上50mPa·s范圍內(nèi)為宜。當(dāng)用噴墨法噴出時(shí)，如果粘度小于1mPa·s，則噴嘴的周邊部分容易因油墨的流出而被弄臟，而如果粘度大于50mPa·s，則在噴嘴孔發(fā)生堵塞的頻率增高，難以流暢地噴出液滴。
另一方面，作為用于中間層形成工藝中的液體材料，在本例中可使用將金屬微粒分散在分散介質(zhì)中的分散液。在此所用的金屬微粒采用經(jīng)后述的熱處理/光處理后可起到提高所述第1金屬微粒和基板間的結(jié)合性的作用的微粒。另外，作為這種微粒，可以是導(dǎo)電性的，也可以是非導(dǎo)電性的。例如，作為微粒，可以使用含有錳、銅、鉻、鎳、鈦、鎂、硅、釩、或者它們的合金、或者它們的氧化物中的任一種的金屬微粒。還有，所述液體材料也可以含有所述金屬的有機(jī)金屬化合物。
用于中間層形成工藝的金屬微粒的粒徑在1納米以上0.1微米以下為宜。如果大于0.1微米，則有時(shí)在所述液體噴頭的噴嘴里會(huì)發(fā)生堵塞。
作為含有用于中間層形成工藝的金屬微粒的液體的分散介質(zhì)，可以使用與在材料配置工藝中所用的金屬微粒的分散介質(zhì)相同的介質(zhì)，因此在此省略其說明。將微粒分散在所述分散介質(zhì)中時(shí)的分散相濃度也是這樣。另外，對(duì)所述微粒分散液的表面張力和添加物的要求也與上相同，因此省略其說明。
下面，詳細(xì)說明所述各工藝。
(表面處理工藝)在表面處理工藝中，將形成導(dǎo)電膜配線的基板的表面加工成對(duì)于在材料配置工藝中所用的液體材料及在中間層形成工藝中所用的液體材料呈疏液性。具體說，進(jìn)行表面處理，使對(duì)所述液體材料的所定接觸角在30[deg]以上、60[deg]以下。
作為導(dǎo)電膜配線用的基板，可使用硅基片、石英玻璃、玻璃、塑料薄膜、金屬板等各種材料。另外，也可以采用在這些各種原材料基板的表面上作為底涂層形成有半導(dǎo)體膜、金屬膜、介電體膜、有機(jī)膜等的基板作為需形成導(dǎo)電膜配線的基板使用。
作為控制表面的疏液性(潤濕性)的方法，可以采用例如在基板表面形成自我組織化膜的方法、等離子體處理法等。
在自我組織膜形成方法中，在需形成導(dǎo)電膜配線的基板表面，形成由有機(jī)分子膜等構(gòu)成的自我組織化膜。
用于處理基板表面的有機(jī)分子膜具有可結(jié)合于基板的官能團(tuán)、連在其相反一側(cè)的親液基或疏液基等可改變基板表面性質(zhì)(控制表面能量)的官能團(tuán)、連接這些官能團(tuán)的直鏈碳鏈或帶部分支鏈的碳鏈，與基板結(jié)合后進(jìn)行自我組織化形成分子膜，例如單分子膜。
在此，自我組織化膜是指使由可與基板等底涂層構(gòu)成原子反應(yīng)的結(jié)合性官能團(tuán)和除此之外的直鏈分子構(gòu)成且根據(jù)該直鏈分子的相互作用而具有極高的取向性的化合物進(jìn)行取向后所形成的膜。由于該自我組織化膜是取向單分子而形成的，因此可使其膜厚極其薄，且可成為在分子水平上均勻的膜。即，由于膜表面上具有相同的分子，因此可賦予膜表面均勻且優(yōu)異的疏液性或親液性。
作為所述具有高取向性的化合物，例如通過采用氟烷基硅烷，使各化合物進(jìn)行取向以使氟烷基位于膜表面，形成自我組織化膜，從而賦予膜表面均勻的疏液性。
作為形成自我組織化膜的化合物，可列舉十七氟-1，1，2，2-四氫癸基三乙氧基硅烷、十七氟-1，1，2，2-四氫癸基三甲氧基硅烷、十七氟-1，1，2，2-四氫癸基三氯硅烷、十三氟-1，1，2，2-四氫辛基三乙氧基硅烷、十三氟-1，1，2，2-四氫辛基三甲氧基硅烷、十三氟-1，1，2，2-四氫辛基三氯硅烷、三氟丙基三甲氧基硅烷等氟烷基硅烷(以下稱為“FAS”)。使用時(shí)，可以單獨(dú)使用一種化合物，也可以組合2種以上化合物使用。還有，通過使用FAS，可以得到與基板的密接性和良好的疏液性。
FAS通常用結(jié)構(gòu)式RnSiX(4-n)表示。在此，n表示1以上3以下的整數(shù)，X表示甲氧基、乙氧基、鹵原子等水解基團(tuán)。另外，R為氟烷基，具有(CF3)(CF2)x(CH2)y結(jié)構(gòu)(在此x表示0以上10以下的整數(shù)，y表示0以上4以下的整數(shù))，當(dāng)多個(gè)R或X結(jié)合于Si上時(shí)，R或X可以分別相同或不相同。用X表示的水解基通過加水分解形成硅烷醇，與基板(玻璃、硅)等底層的羥基等進(jìn)行反應(yīng)，通過硅氧烷鍵與基板相結(jié)合。另一方面，由于R在表面具有(CF3)等氟基，因此將基板等底層表面改為不潤濕(表面能量低)的表面。
由有機(jī)分子膜等構(gòu)成的自我組織化膜，是將所述原料化合物和基板放置在同一個(gè)密閉容器中，在室溫下放置2～3天左右后，形成在基板上。另外，通過將密閉容器整體保持在100℃，可用3小時(shí)左右時(shí)間形成在基板上。以上所述的是由氣相的形成方法，但也可以由液相形成自我組織化膜。例如，將基板浸漬在含原料化合物的溶液中，經(jīng)洗凈、干燥，可在基板上形成自我組織化膜。
還有，在形成自我組織化膜之前，最好進(jìn)行用紫外光照射基板表面、或用溶劑清洗的前處理。
在等離子體處理法中，在常壓或真空下對(duì)基板進(jìn)行等離子體照射。用于等離子體處理的氣體種類，可以考慮需形成導(dǎo)電膜配線的基板表面的材質(zhì)等進(jìn)行種種選擇。作為處理氣體，可列舉如四氟甲烷、全氟己烷、全氟癸烷等。
還有，將基板表面加工成疏液性的處理也可以通過將具有所需疏液性的薄膜如經(jīng)四氟乙烯加工的聚酰亞胺薄膜貼附在基板表面上而完成。另外，也可以直接將所述聚酰亞胺薄膜作為基板使用。
此外，當(dāng)基板表面具有比所需的疏液性更高的疏液性時(shí)，可通過照射170～400納米的紫外光，或者將基板暴露在臭氧氣氛中，對(duì)基板表面進(jìn)行親液化處理，從而控制表面的狀態(tài)。(中間層形成工藝)圖2A及2B是表示在基板上形成中間層的順序的一例的模式圖。如上所述，該中間層用于提高對(duì)于基板的導(dǎo)電膜配線的密接性。
中間層形成工藝包括在被加工成疏液性的基板上配置液體材料的第1工藝(圖2A)、和除去至少一部分含于配置在基板上的液體材料中的介質(zhì)(分散介質(zhì))的第2工藝(圖2B)。
在第1工藝中，如圖2A所示，一邊相對(duì)基板11移動(dòng)液體噴頭10，一邊通過液體噴頭10，將中間層形成用的液體材料以液滴L1噴出，并將該液滴L1以一定的距離(間距P1)配置在基板11上。在本例中，液滴L1的配置間距P1被設(shè)定為小于剛配置在基板11上的液滴L1的直徑。由此，剛配置在基板11上的液滴L1之間相互重疊，形成連續(xù)的線W1。但是，由于基板11已被進(jìn)行表面處理，相對(duì)于液體材料具有30°～60°的接觸角，因此如果液滴之間過分重疊，則連接成線形的液體容易在線內(nèi)進(jìn)行移動(dòng)，會(huì)形成被稱為凸起的隆起處，而除此之外的部分的線由于變細(xì)而發(fā)生斷線。為此，液滴之間的重疊有必要設(shè)定成相對(duì)于配置在基板11上時(shí)的液滴的直徑達(dá)1～10％。
之后，對(duì)整個(gè)基板表面進(jìn)行這種液滴的配置動(dòng)作，在基板11上形成由所定圖案構(gòu)成的膜。該膜的圖案與導(dǎo)電膜配線的配線圖案相同。
還有，如后述的材料配置工藝所述，也可以將液滴的配置間距設(shè)置成大于剛配置在基板上的液滴的直徑。此時(shí)，在中間夾入干燥過程之后，錯(cuò)開開始位置，并通過對(duì)同一部位進(jìn)行反復(fù)多次的液滴配置，形成連續(xù)的線。
液滴的噴出條件，特別是液滴的體積及液滴的配置間距被設(shè)定為使形成在基板11上的線的端部形成為微小凹凸的良好狀態(tài)。還有，由于基板11的表面預(yù)先被加工成疏液性，因此可以抑制配置在基板11上的液滴的擴(kuò)散。
圖3是作為形成在基板上的中間層用的膜的一例，表示直線狀的線的俯視圖。如上所述，通過將多個(gè)液滴重復(fù)配置在基板11上，可在基板11上形成連續(xù)的線W1。
還有，中間層用的膜也可以不是連續(xù)的線。例如，如圖4所示，也可在形成導(dǎo)電膜配線的假想的線VL1上，以相隔一定距離的狀態(tài)配置液滴L1，以斷續(xù)的狀態(tài)形成中間層用的膜。
另外，中間層用的膜的厚度最好比后述的導(dǎo)電膜配線用的膜的厚度薄。
在圖2B，第2工藝中除去含于被配置在基板11上的液體材料中的分散介質(zhì)。在本例中，也可以不除去全部的分散介質(zhì)，而只除去其中的一部分，再完全干燥中間層用的膜。即使進(jìn)行干燥，微粒也只是堆積在一起，而并不是發(fā)生燒結(jié)，因此由配置在其上的導(dǎo)電膜配線用的液體材料的分散介質(zhì)，所堆積的微粒在一定程度上可以發(fā)生再溶解。從而，只除去部分分散介質(zhì)，也有望得到與完全除去時(shí)相同的效果。另外，這種部分干燥也可以縮短干燥時(shí)間。
分散介質(zhì)的除去可以一直在室溫下放置進(jìn)行，也可以采用加熱機(jī)構(gòu)進(jìn)行。例如，除了采用電熱板、電爐、熱風(fēng)機(jī)等加熱機(jī)構(gòu)的通常的加熱處理之外，也可以采用燈退火(lamp anneal)。還有，此時(shí)除去全部含在液體中的分散介質(zhì)，并提高加熱或光照的程度直到轉(zhuǎn)變?yōu)楦稍锬ひ部梢?。但是由于膜轉(zhuǎn)換最好是在配置完所有液體材料之后在熱處理/光處理過程中集中進(jìn)行，因此在此只在一定程度上除去分散介質(zhì)就已足夠，例如在室溫(25℃左右)放置幾分鐘即可。但是，在中間層形成工藝之后，通過加熱燒成或光處理進(jìn)行中間層的膜轉(zhuǎn)換(例如用300℃左右的熱處理)也可以。
另外，這種處理可以與液體材料的噴出同時(shí)進(jìn)行。例如，通過預(yù)先加熱基板，或者冷卻液體噴頭的同時(shí)使用低沸點(diǎn)的分散介質(zhì)，可以在基板上配置完液滴之后就開始進(jìn)行該液滴的干燥。(材料配置工藝)接著，如圖1B所示，在材料配置工藝中，在形成在基板上的中間層用的膜W1上，通過液體噴頭10，配置所述導(dǎo)電膜配線用的液體材料的液滴12。
在此，圖5A～5C是具體表示在基板上配置所述液體材料的過程的圖。
首先，如圖5A所示，將從液體噴頭10噴出的液滴L2，相隔一定距離依次配置在中間層的膜W1上。在本例中，液滴L2的配置間距P2被設(shè)定為大于剛配置在基板11上的液滴L2的直徑。另外，液滴L2的配置間距P2被設(shè)定為小于剛配置在基板11上的液滴L2的直徑的2倍。
接著，如圖5B所示，重復(fù)上述的液滴的配置動(dòng)作。即，如在圖5A中所示，從液體噴頭10以液滴L3噴出液體材料，并將該液滴L3以一定間隔配置在基板11上。
此時(shí)，液滴L3的體積(每一液滴的液體材料量)、及其配置間距P3與上述的液滴L2相同。另外，將液滴L3的配置位置由上次的液滴L2移動(dòng)1/2間距，在配置在基板11上的上次的液滴L2之間的中間位置里配置這一次的液滴L3。
如上所述，基板11上的液滴L2的配置間距P2大于剛配置在基板11上的液滴L2的直徑，且小于該直徑的2倍。因此，通過將液滴L3配置在液滴L2的中間位置，使液滴L2和液滴L3發(fā)生部分重疊，可以填充液滴L2之間的間隙。由此，如圖5C所示，在中間層的膜W上，形成由導(dǎo)電膜配線用的液體材料構(gòu)成的連續(xù)的線W2。之后，通過在整個(gè)基板表面進(jìn)行這種液滴的配置動(dòng)作，可在基板11上形成由所定圖案構(gòu)成的配線用膜。
此時(shí)，如前所述，由于基板11的表面被加工成疏液性，液體材料在中間層的膜W1外側(cè)受斥，牢固配置在中間層的膜W1上。另外，如前所述，中間層的膜W1對(duì)于導(dǎo)電膜配線用的液體材料的分散介質(zhì)可在一定程度上被再溶解，因此與所述液體材料的親和性較高。因此，配置在中間層的膜W1上的液體材料可以很好地鋪展在中間層的膜W1的內(nèi)側(cè)。進(jìn)而，如前所述，中間層的膜W1形成為與導(dǎo)電膜配線的圖案相同的圖案，因此在中間層的膜W1內(nèi)側(cè)鋪展的液體材料被良好地配置成所需的配線圖案。
還有，將液滴配置在基板11上之后，為了除去部分分散介質(zhì)，根據(jù)需要也可以進(jìn)行干燥處理。該干燥處理例如是在進(jìn)行每次的一系列液滴配置動(dòng)作時(shí)進(jìn)行。作為該干燥處理的目的，其方法和裝置與中間層配置工藝的第2工藝相同，因此在這里省略其說明。
另外，通過增加上述液滴的配置動(dòng)作的重復(fù)次數(shù)，可在基板11上依次重疊液滴，從而增加導(dǎo)電膜配線用膜W2的厚度。該膜厚根據(jù)最終的導(dǎo)電膜配線所需的膜厚決定，并可由此確定所述液滴配置動(dòng)作的重復(fù)次數(shù)。
此外，液滴的配置間距、重復(fù)時(shí)的移動(dòng)量等可以任意設(shè)定。例如，也可如在前的圖2所示，噴出液滴，以使剛噴出的液滴之間部分相重疊。(熱處理/光處理工藝)熱處理/光處理工藝是為了完全除去含在配置于基板上的液體材料中的分散介質(zhì)或涂布劑，同時(shí)使金屬微粒之間發(fā)生接觸或燒結(jié)，從而降低電阻而進(jìn)行的。還有，在本例中，同時(shí)進(jìn)行中間層用的液體材料的熱處理和導(dǎo)電膜配線用的液體材料的熱處理。
熱處理或/各光處理通常是在大氣中進(jìn)行，但根據(jù)需要也可在氮?dú)?、氬氣、氦氣等惰性氣體氣氛中進(jìn)行。熱處理或/和光處理的處理溫度可以考慮分散介質(zhì)的沸點(diǎn)(蒸氣壓)、氣氛氣體的種類和壓力、微粒的分散性及氧化性等熱特性而適當(dāng)?shù)貨Q定。
例如，若要除去由有機(jī)物構(gòu)成的涂布材，通常有必要在20℃以上進(jìn)行燒成。另外，當(dāng)使用塑料等基板時(shí)，在室溫以上100℃以下進(jìn)行為宜。
熱處理或/和光處理通常除了由電熱板、電爐等的處理之外，也可以根據(jù)燈退火進(jìn)行。作為用于燈退火的光的光源，沒有特殊的限制，可以將紅外線燈、氙燈、YAG激光、氬激光、二氧化碳激光、XeF、XeCl、XeBr、KrF、KrCl、ArF、ArCl等激元激光等作為光源作用。這些光源一般使用功率在10W以上5000W以下范圍內(nèi)的結(jié)構(gòu)，在本實(shí)施例中，使用在100W以上1000W以下范圍內(nèi)的光源即可。
通過所述熱處理或/和光處理導(dǎo)電膜配線用的膜W2可以確保含于液體材料中的導(dǎo)電性微粒間的電接觸，并由此被轉(zhuǎn)換為導(dǎo)電膜。
另外，中間層用的膜W1通過含于液體材料中的微粒的作用，可以提高導(dǎo)電膜配線用的導(dǎo)電性微粒和基板11的結(jié)合性。
由本實(shí)施例形成的導(dǎo)電膜配線可形成為其寬度大致相等于一滴分散液彈著在基板上后的直徑。另外，通過含于中間層中的金屬微粒，可以提高對(duì)含于導(dǎo)電膜配線的金屬微粒和基板兩者的結(jié)合性，并由此可提高對(duì)于基板的導(dǎo)電膜配線的密接力。
(實(shí)施例1)在這里，根據(jù)上述的導(dǎo)電膜配線的形成方法的實(shí)施例，說明在玻璃基板上形成導(dǎo)電膜配線的實(shí)施例。
洗凈玻璃基板，并再以10mW/cm2的強(qiáng)度，照射波長為254nm的紫外線10分鐘，進(jìn)行清洗。由此，基板的表面成為親液性。將該基板和十七氟-1，1，2，2-四氫癸基三乙氧基硅烷1g投入于50升的密閉容器中，在120℃放置2小時(shí)。由此，在整個(gè)基板表面形成了具有氟烷基的單分子膜。該表面和后述的分散有金屬微粒的液體材料的接觸角與中間層用、配線形成用的液體材料相同，均為70°。進(jìn)而，在該基板上照射與上相同的紫外線2分鐘，使基板表面與液體材料的接觸角成30°。
作為導(dǎo)電膜配線用的液體材料，使用將把粒徑在5納米左右的銀超微粒子分散在有機(jī)溶劑而成的液體(真空冶金社制，商品名“パ一フエクトキシルバ一”)的分散介質(zhì)取代為十四烷并將濃度調(diào)節(jié)為60重量％、粘度調(diào)節(jié)為8mPa·s的液體。另外，作為中間層用的液體材料，也同樣使用了粒徑在5納米左右的錳超微粒子被分散在十四烷中的液體。該錳分散液的分散相濃度是4重量％，粘度為4mPa·s。將這些液體用精工愛普生制的噴墨打印機(jī)噴頭(將與市售的打印機(jī)商品名PM950相同的噴頭改造為耐有機(jī)溶劑的結(jié)構(gòu))以所定圖案噴到基板上。
首先，在將所述接觸角控制為30°的基板表面，以所定圖案噴出錳分散液。液滴的大小為約5微微升，其直徑為20微米。該液滴彈著在基板上之后約為40微米。將這種液滴每相隔38微米(與相鄰的基板上的液滴重疊2微米，即液滴直徑的5％發(fā)生重疊)噴出一滴，形成線形的圖案。由于基板表面已經(jīng)過疏液處理，因此液滴不會(huì)滲透，可形成正確的楔形(エツジ)的線。
進(jìn)而，之后為了除去部分分散介質(zhì)，在室溫(25℃左右)放置干燥2分鐘之后，同樣地將銀分散液以與錳分散液相同的圖案噴出。此時(shí)，液滴的大小為5微微升，在錳的圖案上每隔40微米噴出一滴后，以與錳的圖案相同的形狀鋪展開，而沒有溢到外邊。之后對(duì)整個(gè)基板吹送100℃的熱風(fēng)15分鐘，然后再同樣地以40微米的間距噴出銀分散液。進(jìn)而，重復(fù)多次熱風(fēng)干燥和40微米間距的距出。
最后，在大氣中在300℃下燒成整個(gè)基板30分鐘，形成膜厚為3微米、線寬40微米、電阻率為2μΩcm的導(dǎo)電膜圖案。作為對(duì)該導(dǎo)電膜圖案的密接力試驗(yàn)進(jìn)行帶剝離試驗(yàn)，全都沒有被剝離，顯示出了良好的密接力。作為比較例，用與上述相同的工藝形成沒有中間層的配線圖案并同樣測(cè)定其密接力，結(jié)果有中間層一方的密接力較高。
(實(shí)施例2)用與實(shí)施例1相同的工藝，將實(shí)施例1的錳微粒分別變更為鉻、鎳、鈦、鎂、硅、釩微粒形成導(dǎo)電膜配線，與實(shí)施例1相同，均得到了密接力改善效果。
接著，作為本發(fā)明電光學(xué)裝置的一例，說明等離子體型顯示裝置。
圖6是表示本實(shí)施例的等離子體型顯示裝置500的分解立體圖。
等離子體顯示裝置500包括互相對(duì)向配置的玻璃基板501、502及形成在它們之間的放電顯示部510構(gòu)成。
玻璃基板501的上面相隔一定間隔以條狀形成有地址電極511，介電體層519形成為覆蓋地址電極511和玻璃基板501的上面。在介電體層519上，形成有位于地址電極511、511之間并沿著各地址電極511形成的隔板515。另外，由隔板515所劃開的條狀區(qū)域內(nèi)側(cè)配置有熒光體517。熒光體517可以發(fā)出紅、綠、藍(lán)中的任一種顏色的熒光，因此在紅色放電室516(R)的底部及側(cè)面上配置有紅色熒光體517(R)，而在綠色放電室516(G)的底部及側(cè)面上配置有綠色熒光體517(G)，在藍(lán)色放電室516(B)的底部及側(cè)面上配置有藍(lán)色熒光體517(B)。
另一方面，在玻璃基板502一側(cè)，在與所述的地址電極511相直交的方向上相隔一定距離以條狀形成有多個(gè)由透明導(dǎo)電膜構(gòu)成的顯示電極512，同時(shí)為了補(bǔ)償電阻高的顯示電極512，在顯示電極512上形成有母線電極512a。另外，形成有介電體層513并覆蓋這些，再形成有由MgO等構(gòu)成的保護(hù)膜514。
玻璃基板501和玻璃基板502相對(duì)向并互相貼合，以使所述地址電極511…和顯示電極512…相直交。
放電顯示部510是集合多個(gè)放電室516而成的結(jié)構(gòu)。配置成在多個(gè)放電室516中由三個(gè)放電室516即紅色放電室516(R)、綠色放電室516(G)、藍(lán)色放電室(B)成一組的部分和被一對(duì)顯示電極圍成的區(qū)域構(gòu)成1象素。
所述地址電極511和顯示電極512被連接于未圖示的交流電源上。通過向各電極通電，在放電顯示部510中激發(fā)熒光體517發(fā)光，可顯示彩色。
在本實(shí)施例中，采用在圖1中所示的導(dǎo)電膜配線的形成方法形成了所述母線電極512a、及地址電極511。因此，母線電極512a和地址電極511的密接性較高，不易發(fā)生配線不良。
還有，當(dāng)中間層由錳化合物(錳的氧化物)構(gòu)成時(shí)，雖然錳的氧化物具有非導(dǎo)電性，但通過將該錳層設(shè)成非常薄的多孔狀，確保了顯示電極512和母線電極512a的必要的導(dǎo)電性。另外，此時(shí)中間層變黑，由此該中間層發(fā)揮了黑底效果，從而可以提高顯示反差。
下面，作為本發(fā)明電光學(xué)裝置的另一例，說明液晶顯示裝置。
圖7是表示本實(shí)施例液晶裝置的第1基板上的信號(hào)電極等的平面線路圖。本實(shí)施例的液晶顯示裝置大致由該第1基板、設(shè)有掃描電極等的第2基板(未圖示)、封入于第1基板和第2基板之間的液晶(未圖示)構(gòu)成。
如圖7所示，第1基板300上的象素區(qū)域303中，多個(gè)信號(hào)電極310…被設(shè)置成多重矩陣狀。特別是各信號(hào)電極310…由與各象素對(duì)應(yīng)設(shè)置的多個(gè)象素電極部分310a…和把這些連接成多重矩陣狀的信號(hào)配線部分310b…構(gòu)成，并向Y方向延伸。
另外，符號(hào)350是1芯片結(jié)構(gòu)的液晶驅(qū)動(dòng)電路，該液晶驅(qū)動(dòng)電路350和信號(hào)配線部分310b…的一端(圖中下側(cè))通過第2導(dǎo)引配線331…相連接。
此外，符號(hào)340…是上下導(dǎo)通端子，該上下導(dǎo)通端子340…和設(shè)在未圖示的第2基板上的端子通過上下導(dǎo)通材341…相連接。還有，上下導(dǎo)通端子340…和液晶驅(qū)動(dòng)電路350通過第2導(dǎo)引配線332…相連接。
在本實(shí)施例中，設(shè)在所述第1基板300上的信號(hào)配線部分310b…、第1導(dǎo)引配線331…、及第2導(dǎo)引配線332…分別根據(jù)圖1所示的導(dǎo)電膜配線的形成方法所形成。因此，配線的密接性高，不易產(chǎn)生配線不良。另外，當(dāng)適用于大型化的液晶用基板的制造上時(shí)，也可以有效地使用配線用材料，實(shí)現(xiàn)低成本化。還有，可適用本發(fā)明的裝置并不限于這些電光學(xué)裝置，也可適用于例如形成導(dǎo)電膜配線的電路基板、半導(dǎo)體的安裝配線等其它裝置的制造上。
下面，說明本發(fā)明電子儀器的具體例。
圖8是表示手機(jī)的一例的立體圖。在圖9中，600表示手機(jī)主體，601表示具有圖7所示的液晶裝置的液晶顯示部。
圖9是表示文字處理器、電腦等便攜型信息處理裝置的一例的立體圖。在圖9中，700表示信息處理裝置，701表示鍵盤等輸入部，703表示信息處理主體，702表示具有圖7所示的液晶裝置的液晶顯示部。
圖10是表示手表型電子儀器的一例的立體圖。在圖10中，800表示表主體，801表示具有圖7所示的液晶裝置的液晶顯示部。
在圖8～圖10中所示的電子儀器由于具有所述實(shí)施例的液晶裝置，因此配線的密接性高，不易產(chǎn)生配線不良。
還有，本實(shí)施例的電子儀器是具有液晶裝置的結(jié)構(gòu)，但是也可以作成具有有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置、等離子體型顯示裝置等其它的電光學(xué)裝置的電子儀器。
以上參照


了本發(fā)明的理想的實(shí)施例，但本發(fā)明并不限于這些例子。在上述例中表示的各構(gòu)成部件的各形狀及組合等都只是其中一例，在不脫離本發(fā)明宗旨的范圍內(nèi)可以根據(jù)設(shè)計(jì)要求等進(jìn)行種種變更。
權(quán)利要求
1.一種導(dǎo)電膜配線的形成方法，是通過液體噴出機(jī)構(gòu)將含有第1金屬微粒的第1液體材料配置在基板上，并在該基板上形成所定圖案的導(dǎo)電膜配線的方法，其特征在于，具有在將所述第1液體材料配置在所述基板上之前，將所述基板的表面控制成對(duì)于所述第1液體材料和不同于所述第1液體材料的第2液體材料呈疏液性的表面處理工藝；和在所述表面處理工藝之后，通過液體噴出機(jī)構(gòu)將所述第2液體材料配置在所述基板上，形成用于提高對(duì)于所述基板的所述導(dǎo)電膜配線的密接力的中間層的中間層形成工藝。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)電膜配線的形成方法，其特征在于，將所述中間層形成為與所述所定圖案相同的圖案，并在該中間層的圖案上配置所述第1液體材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的導(dǎo)電膜配線的形成方法，其特征在于，在將所述第1液體材料配置在所述基板上之前，除去至少一部分配置在所述基板上的所述第2液體材料的分散介質(zhì)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的導(dǎo)電膜配線的形成方法，其特征在于，具有根據(jù)熱處理或光處理將配置在所述基板上的所述第1液體材料和第2液體材料集中轉(zhuǎn)換為膜的工藝。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的導(dǎo)電膜配線的形成方法，其特征在于，所述第2液體材料中含有不同于所述第1金屬微粒的第2微粒。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的導(dǎo)電膜配線的形成方法，其特征在于，所述第2微粒是含有選自錳、鉻、鎳、鈦、鎂、硅、釩中的至少一種金屬或所述金屬的氧化物的微粒。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的導(dǎo)電膜配線的形成方法，其特征在于，所述第1金屬微粒是金、銀、鈀、鎳中任一種金屬的超微粒子、或含所述金屬的合金的超微粒子。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的導(dǎo)電膜配線的形成方法，其特征在于，在所述基板的表面上形成有透明導(dǎo)電膜。
9.一種膜結(jié)構(gòu)體，具有基板和形成在該基板上的所定圖案的導(dǎo)電膜配線，其特征在于，所述導(dǎo)電膜配線是由權(quán)利要求1至8中的任一項(xiàng)所述的導(dǎo)電膜配線的形成方法所形成的。
10.一種電光學(xué)裝置，其特征在于，具有權(quán)利要求9中所述的膜結(jié)構(gòu)體。
11.一種電子儀器，其特征在于，具有權(quán)利要求10中所述的電光學(xué)裝置。
全文摘要
一種導(dǎo)電膜配線的形成方法，通過液體噴出機(jī)構(gòu)(10)將含有金屬微粒的第1液體材料配置在基板(11)上，并在基板上形成所定圖案的導(dǎo)電膜配線時(shí)，在些之前預(yù)先將基板(11)的表面針對(duì)于液體材料控制成疏液性，同時(shí)通過液體噴出機(jī)構(gòu)(10)將不同于第1液體材料的第2液體材料配置在基板(11)上，形成提高對(duì)基板(11)的導(dǎo)電膜配線的密接力的中間層W1。根據(jù)這種構(gòu)成，本發(fā)明可以提供可實(shí)現(xiàn)導(dǎo)電膜配線的細(xì)線化的同時(shí)可提高對(duì)于基板的導(dǎo)電膜配線的密接力的導(dǎo)電膜配線的形成方法。
文檔編號(hào)H05K3/12GK1453608SQ0312252
公開日2003年11月5日 申請(qǐng)日期2003年4月18日 優(yōu)先權(quán)日2002年4月22日
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