(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に設けられたバンクによって区画されたパターン形成領域に、機能液を配置して膜パターンを形成する方法において、
基板上に第１のバンク形成材料を配置して第１バンク層を形成する工程と、
前記第１バンク層上に第２のバンク形成材料を配置して第２バンク層を形成する工程と、
前記第１バンク層及び第２バンク層をパターニングすることで、第１のパターン形成領域と、該第１のパターン形成領域に連続し、かつ該第１のパターン形成領域より幅が広い第２のパターン形成領域とからなるパターン形成領域を有し、前記パターン形成領域に臨む前記第１バンク層側壁の前記機能液に対する接触角が５０°未満であり、前記第２バンク層の前記機能液に対する接触角が前記第１バンク層の接触角より大きい角度であるバンクを形成する工程と、
前記第２のパターン形成領域に第１の機能液を配置し、毛細管現象により前記第１のパターン形成領域に前記第１の機能液を流れ込ませることで前記パターン形成領域に前記第１の機能液を配置する工程と、
前記パターン形成領域内の第１の機能液を乾燥させて第１乾燥膜を形成する工程と、
前記第２のパターン形成領域に第２の機能液を配置し、毛細管現象により前記第１のパターン形成領域に前記第２の機能液を流れ込ませることで前記第１乾燥膜上に前記第２の機能液を配置する工程と、
を有し、
前記第１のバンク形成材料及び第２のバンク形成材料が、いずれもシロキサン結合を主鎖としてなる材料であり、前記第２のバンク形成材料が、側鎖にフッ素結合を有する材料であり、
前記第１の機能液を乾燥させてなる第１乾燥膜の膜厚を、前記第１バンク層の厚さより薄く形成することを特徴とする膜パターンの形成方法。
【請求項２】
基板上に設けられたバンクによって区画されたパターン形成領域に、機能液を配置して膜パターンを形成する方法において、
基板上に第１のバンク形成材料を配置して第１バンク層を形成する工程と、
前記第１バンク層上に第２のバンク形成材料を配置して第２バンク層を形成する工程と、
前記第１バンク層及び第２バンク層をパターニングすることで、第１のパターン形成領域と、該第１のパターン形成領域に連続し、かつ該第１のパターン形成領域より幅が広い第２のパターン形成領域とからなるパターン形成領域を有し、前記パターン形成領域に臨む前記第１バンク層側壁の前記機能液に対する接触角が５０°未満であり、前記第２バンク層の前記機能液に対する接触角が前記第１バンク層の接触角より大きい角度であるバンクを形成する工程と、
前記第２のパターン形成領域に第１の機能液を配置し、毛細管現象により前記第１のパターン形成領域に前記第１の機能液を流れ込ませることで前記パターン形成領域に前記第１の機能液を配置する工程と、
前記パターン形成領域内の第１の機能液を乾燥させて第１乾燥膜を形成する工程と、
前記第２のパターン形成領域に第２の機能液を配置し、毛細管現象により前記第１のパターン形成領域に前記第２の機能液を流れ込ませることで前記第１乾燥膜上に前記第２の機能液を配置する工程と、
を有し、
前記第１のバンク形成材料及び第２のバンク形成材料が、いずれもシロキサン結合を主鎖としてなる材料であり、前記第２のバンク形成材料が、フッ素を含有するシラン化合物又は界面活性剤を含む材料であり、
前記第１の機能液を乾燥させてなる第１乾燥膜の膜厚を、前記第１バンク層の厚さより薄く形成することを特徴とする膜パターンの形成方法。
【請求項３】
基板上に設けられたバンクによって区画されたパターン形成領域に、機能液を配置して膜パターンを形成する方法において、
基板上に第１のバンク形成材料を配置して第１バンク層を形成する工程と、
前記第１バンク層上に第２バンク層を形成する工程と、
前記第１バンク層及び第２バンク層をパターニングすることで、第１のパターン形成領域と、該第１のパターン形成領域に連続し、かつ該第１のパターン形成領域より幅が広い第２のパターン形成領域とからなるパターン形成領域を有し、前記パターン形成領域に臨む前記第１バンク層側壁の前記機能液に対する接触角が５０°未満であり、前記第２バンク層の前記機能液に対する接触角が前記第１バンク層の接触角より大きい角度であるバンクを形成する工程と、
前記第２のパターン形成領域に第１の機能液を配置し、毛細管現象により前記第１のパターン形成領域に前記第１の機能液を流れ込ませることで前記パターン形成領域に前記第１の機能液を配置する工程と、
前記パターン形成領域内の第１の機能液を乾燥させて第１乾燥膜を形成する工程と、
前記第２のパターン形成領域に第２の機能液を配置し、毛細管現象により前記第１のパターン形成領域に前記第２の機能液を流れ込ませることで前記第１乾燥膜上に前記第２の機能液を配置する工程と、
を有し、
前記第１のバンク形成材料はシロキサン結合を主鎖としてなる材料であり、前記第２バンク層はフッ素系の表面処理材料からなり、
前記第１の機能液を乾燥させてなる第１乾燥膜の膜厚を、前記第１バンク層の厚さより薄く形成することを特徴とする膜パターンの形成方法。
【請求項４】
前記パターン形成領域の底面部における前記機能液に対する接触角を、前記第１バンク層側壁の接触角以下の角度とすることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の膜パターンの形成方法。
【請求項５】
前記第２バンク層の前記機能液に対する接触角を５０°以上とすることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の膜パターンの形成方法。
【請求項６】
前記第１のバンク形成材料が、側鎖に−Ｈ、−ＯＨ、−（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｎＨ、−ＣＯＯＨ、−ＣＯＯＫ、−ＣＯＯＮａ、−ＣＯＮＨ２、−ＳＯ３Ｈ、−ＳＯ３Ｎａ、−ＳＯ３Ｋ、−ＯＳＯ３Ｈ、−ＯＳＯ３Ｎａ、−ＯＳＯ３Ｋ、−ＰＯ３Ｈ２、−ＰＯ３Ｎａ２、−ＰＯ３Ｋ２、−ＮＯ２、−ＮＨ２、−ＮＨ３Ｃｌ、−ＮＨ３Ｂｒ、≡ＨＮＣｌ、≡ＮＨＢｒから選ばれる１種以上を有する材料であることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の膜パターンの形成方法。
【請求項７】
前記第１のバンク形成材料が、側鎖の一部にアルキル基、アルケニル基、又はアリール基を有する材料であることを特徴とする請求項６に記載の膜パターンの形成方法。
【請求項８】
前記第２のバンク形成材料が、側鎖に、Ｆ基、−ＣＦ３基、−ＣＦ２−鎖、−ＣＦ２ＣＦ３、−（ＣＦ２）ｎＣＦ３、−ＣＦ２ＣＦＣｌ−、から選ばれる一種以上を有することを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の膜パターンの形成方法。
【請求項９】
前記第２バンク層を、前記第１バンク層より薄く形成することを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の膜パターンの形成方法。
【請求項１０】
前記パターン形成領域に機能液を配置する工程と、
前記パターン形成領域内の機能液を乾燥させて乾燥膜を形成する工程と、
前記バンクと前記乾燥膜とを一括して焼成する工程と、
を有することを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の膜パターンの形成方法。
【請求項１１】
前記パターン形成領域内に複数層の乾燥膜を積層形成した後、該乾燥膜と前記バンクとを一括して焼成することを特徴とする請求項１０に記載の膜パターンの形成方法。
【請求項１２】
請求項１から１１のいずれか１項に記載の形成方法を用いて基板上に形成されたバンクと、該バンクに囲まれたパターン形成領域と、該パターン形成領域に形成された膜パターンとを有することを特徴とするデバイス。
【請求項１３】
前記第２のパターン形成領域に形成された膜パターンをゲート配線として、前記第１のパターン形成領域に形成された膜パターンをゲート電極として備えることを特徴とする請求項１２に記載のデバイス。
【請求項１４】
前記第２のパターン形成領域に形成された膜パターンをソース配線として、前記第１のパターン形成領域に形成された膜パターンをソース電極として備えることを特徴とする請求項１２に記載のデバイス。
【請求項１５】
前記第２のパターン形成領域に形成された膜パターンをドレイン配線として、前記第１のパターン形成領域に形成された膜パターンをドレイン電極として備えることを特徴とする請求項１２に記載のデバイス。
【請求項１６】
請求項１２から１５のいずれか１項に記載のデバイスを備えたことを特徴とする電気光学装置。
【請求項１７】
請求項１６に記載の電気光学装置を備えたことを特徴とする電子機器。
【請求項１８】
アクティブマトリクス基板の製造方法であって、
基板上にゲート配線を形成する第１の工程と、
前記ゲート配線上にゲート絶縁膜を形成する第２の工程と、
前記ゲート絶縁膜を介して半導体層を積層する第３の工程と、
前記ゲート絶縁膜の上にソース電極及びドレイン電極を形成する第４の工程と、
前記ソース電極及び前記ドレイン電極上に絶縁材料を配置する第５の工程と、
前記絶縁材料を配置した上に画素電極を形成する第６の工程と、を有し、
前記第１の工程及び前記第４の工程及び前記第６の工程の少なくとも一つの工程において、請求項１ないし１１のいずれか１項に記載の膜パターンの形成方法を用いることを特徴とするアクティブマトリクス基板の製造方法。
【請求項１９】
アクティブマトリクス基板の製造方法であって、
基板上にソース電極及びドレイン電極を形成する第１の工程と、
前記ソース電極及びドレイン電極の上に半導体層を形成する第２の工程と、
前記半導体層の上にゲート絶縁膜を介してゲート電極を形成する第３の工程と、
前記ドレイン電極と接続する画素電極を形成する第４の工程と、を有し、
前記第１の工程及び前記第３の工程及び前記第４の工程の少なくとも一つの工程において、請求項１ないし１１のいずれか１項に記載の膜パターンの形成方法を用いることを特徴とするアクティブマトリクス基板の製造方法。
【請求項２０】
アクティブマトリクス基板の製造方法であって、
基板上に半導体層を形成する第１の工程と、
前記半導体層上にゲート絶縁膜を介してゲート電極を形成する第２の工程と、
前記ゲート絶縁膜に形成したコンタクトホールを介して、前記半導体層のソース領域に接続するソース電極と、前記半導体層のドレイン領域に接続するドレイン電極とを形成する第３の工程と、
前記ドレイン電極と接続する画素電極を形成する第４の工程と、を有し、
前記第２の工程及び前記第３の工程及び前記第４の工程の少なくとも一つの工程において、請求項１ないし１１のいずれか１項に記載の膜パターンの形成方法を用いることを特徴とするアクティブマトリクス基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、膜パターンの形成方法、デバイス、電気光学装置、電子機器、及びアクティブマトリクス基板の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子回路又は集積回路等に使用される所定パターンからなる配線等を形成する方法としては、例えば、フォトリソグラフィ法が広く利用されている。このフォトリソグラフィ法は、真空装置、露光装置等の大規模な設備が必要となる。そして、上記装置では所定パターンからなる配線等を形成するために、複雑な工程を必要とし、また材料使用効率も数％程度でそのほとんどを廃棄せざるを得ず、製造コストが高いという課題がある。
これに対して、液体吐出ヘッドから液体材料を液滴状に吐出する液滴吐出法、いわゆるインクジェット法を用いて基板上に所定パターンからなる配線等を形成する方法が提案されている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。このインクジェット法では、パターン用の液体材料（機能液）を基板に直接パターン配置し、その後熱処理やレーザー照射を行って所望のパターンを形成する。従って、この方法によれば、フォトリソグラフィ工程が不要となり、プロセスが大幅に簡略化されるとともに、パターン位置に原材料を直接配置することができるので、使用量も削減できるというメリットがある。
【０００３】
ところで、近年、デバイスを構成する回路の高密度化が進み、例えば配線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、上述した液滴吐出法を用いたパターン形成方法では、吐出した液滴が着弾後に基板上で広がるため、微細なパターンを安定的に形成するのが困難であった。特に、パターンを導電膜とする場合には、上述した液滴の広がりによって、液だまり（バルジ）が生じ、それが断線や短絡等の不具合の発生原因となるおそれがあった。そこで、幅の広い配線形成領域と、この配線形成領域に接続して形成される微細な配線形成領域と、を備えたバンク構造を用いた技術が提案されている（例えば、特許文献３参照）。この技術は、幅の広い配線形成領域に機能液を吐出し、毛細管現象により微細な配線形成領域に機能液を流し込ませて、微細な配線パターンを形成するようになっている。
【０００４】
ここで、微細な配線形成領域の幅と機能液が吐出される配線形成領域の幅との差が大きくなると、通常、機能液は幅の広い配線形成領域を区画するバンクに沿って流れるため、微細な配線形成領域への毛細管現象による機能液の流れ込み量が不足してしまう。すると、形成された微細な配線パターンの膜厚は、他の配線パターンに比べて薄くなってしまう問題がある。
そこで、例えば幅の広い配線形成領域の一部分の幅を狭め、この配線形成領域から微細な配線形成領域への機能液の流入量を増加させることで、微細な配線パターンの厚膜化を図る方法が考えられる。
【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２００５−１２１８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述したように配線形成領域（パターン形成領域）の一部の幅を狭めて、微細な配線形成領域（第一のパターン形成領域）に流れ込む機能液の量を増加させる場合、機能液の流れ込み量を適切に調節することが難しく、例えば微細な配線形成領域に機能液が多く流れ込みすぎると、微細な配線パターンは、他の配線パターンに比べて膜厚が厚くなり、微細な配線部分とその他の配線部分との間で膜厚の差が生じてしまう。
すると、例えばこの技術をゲート配線とこれに連続するゲート電極との形成に応用しようとした場合に、これらゲート配線とゲート電極との間で膜厚が異なってしまうことにより、安定したトランジスタ特性が得られ難くなってしまう。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、幅の異なる領域を有するパターン形成領域に機能液を配置することで膜パターンを均一かつ安定に形成することができる膜パターン形成方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の膜パターン形成方法は、基板上に設けられたバンクによって区画されたパターン形成領域に、機能液を配置して膜パターンを形成する方法において、基板上に第１のバンク形成材料を配置して第１バンク層を形成する工程と、前記第１バンク層上に第２のバンク形成材料を配置して第２バンク層を形成する工程と、前記第１バンク層及び第２バンク層をパターニングすることで、第１のパターン形成領域と、該第１のパターン形成領域に連続し、かつ該第１のパターン形成領域より幅が広い第２のパターン形成領域とからなるパターン形成領域を有し、前記パターン形成領域に臨む前記第１バンク層側壁の前記機能液に対する接触角が５０°未満であり、前記第２バンク層の前記機能液に対する接触角が前記第１バンク層の接触角より大きい角度であるバンクを形成する工程と、前記第２のパターン形成領域に第１の機能液を配置し、毛細管現象により前記第１のパターン形成領域に前記第１の機能液を流れ込ませることで前記パターン形成領域に前記第１の機能液を配置する工程と、前記パターン形成領域内の第１の機能液を乾燥させて第１乾燥膜を形成する工程と、前記第２のパターン形成領域に第２の機能液を配置し、毛細管現象により前記第１のパターン形成領域に前記第２の機能液を流れ込ませることで前記第１乾燥膜上に前記第２の機能液を配置する工程と、を有し、前記第１のバンク形成材料及び第２のバンク形成材料が、いずれもシロキサン結合を主鎖としてなる材料であり、前記第２のバンク形成材料が、側鎖にフッ素結合を有する材料であり、前記第１の機能液を乾燥させてなる第１乾燥膜の膜厚を、前記第１バンク層の厚さより薄く形成することを特徴とする。
本発明の膜パターン形成方法は、基板上に設けられたバンクによって区画されたパターン形成領域に、機能液を配置して膜パターンを形成する方法において、基板上に第１のバンク形成材料を配置して第１バンク層を形成する工程と、前記第１バンク層上に第２のバンク形成材料を配置して第２バンク層を形成する工程と、前記第１バンク層及び第２バンク層をパターニングすることで、第１のパターン形成領域と、該第１のパターン形成領域に連続し、かつ該第１のパターン形成領域より幅が広い第２のパターン形成領域とからなるパターン形成領域を有し、前記パターン形成領域に臨む前記第１バンク層側壁の前記機能液に対する接触角が５０°未満であり、前記第２バンク層の前記機能液に対する接触角が前記第１バンク層の接触角より大きい角度であるバンクを形成する工程と、前記第２のパターン形成領域に第１の機能液を配置し、毛細管現象により前記第１のパターン形成領域に前記第１の機能液を流れ込ませることで前記パターン形成領域に前記第１の機能液を配置する工程と、前記パターン形成領域内の第１の機能液を乾燥させて第１乾燥膜を形成する工程と、前記第２のパターン形成領域に第２の機能液を配置し、毛細管現象により前記第１のパターン形成領域に前記第２の機能液を流れ込ませることで前記第１乾燥膜上に前記第２の機能液を配置する工程と、を有し、前記第１のバンク形成材料及び第２のバンク形成材料が、いずれもシロキサン結合を主鎖としてなる材料であり、前記第２のバンク形成材料が、フッ素を含有するシラン化合物又は界面活性剤を含む材料であり、前記第１の機能液を乾燥させてなる第１乾燥膜の膜厚を、前記第１バンク層の厚さより薄く形成することを特徴とする。
本発明の膜パターン形成方法は、基板上に設けられたバンクによって区画されたパターン形成領域に、機能液を配置して膜パターンを形成する方法において、基板上に第１のバンク形成材料を配置して第１バンク層を形成する工程と、前記第１バンク層上に第２バンク層を形成する工程と、前記第１バンク層及び第２バンク層をパターニングすることで、第１のパターン形成領域と、該第１のパターン形成領域に連続し、かつ該第１のパターン形成領域より幅が広い第２のパターン形成領域とからなるパターン形成領域を有し、前記パターン形成領域に臨む前記第１バンク層側壁の前記機能液に対する接触角が５０°未満であり、前記第２バンク層の前記機能液に対する接触角が前記第１バンク層の接触角より大きい角度であるバンクを形成する工程と、前記第２のパターン形成領域に第１の機能液を配置し、毛細管現象により前記第１のパターン形成領域に前記第１の機能液を流れ込ませることで前記パターン形成領域に前記第１の機能液を配置する工程と、前記パターン形成領域内の第１の機能液を乾燥させて第１乾燥膜を形成する工程と、前記第２のパターン形成領域に第２の機能液を配置し、毛細管現象により前記第１のパターン形成領域に前記第２の機能液を流れ込ませることで前記第１乾燥膜上に前記第２の機能液を配置する工程と、を有し、前記第１のバンク形成材料はシロキサン結合を主鎖としてなる材料であり、前記第２バンク層はフッ素系の表面処理材料からなり、前記第１の機能液を乾燥させてなる第１乾燥膜の膜厚を、前記第１バンク層の厚さより薄く形成することを特徴とする。
本発明の膜パターン形成方法は、上記課題を解決するために、基板上に設けられたバンクによって区画されたパターン形成領域に、機能液を配置して膜パターンを形成する方法において、基板上に第１のバンク形成材料を配置して第１バンク層を形成する工程と、前記第１バンク層上に第２のバンク形成材料を配置して第２バンク層を形成する工程と、前記第１バンク層及び第２バンク層をパターニングすることで、第１のパターン形成領域と、該第１のパターン形成領域に連続し、かつ該第１のパターン形成領域より幅が広い第２のパターン形成領域とからなるパターン形成領域を有するバンクを形成する工程と、を有し、前記第１のバンク形成材料及び第２のバンク形成材料が、いずれもシロキサン結合を主鎖としてなる材料であり、前記第２のバンク形成材料が、側鎖にフッ素結合を有する材料であることを特徴とする。
【０００８】
この形成方法によれば、上層側に配される第２バンク層を、フッ素結合を含む側差を有する第２のバンク形成材料を用いて形成しているので、第２バンク層について優れた撥液性を得ることができる。これにより、パターン形成領域に配した機能液を同領域内に良好に閉じこめることができる。また下層側の第１バンク層については側鎖にフッ素結合を含まないものを用いているので、第１バンク層は機能液に対する親和性が高くなり、機能液をパターン形成領域内に円滑に濡れ広がらせることができる。したがって、本発明によれば、均一かつ迅速に機能液をパターン形成領域内に広がらせることができるとともに、毛細管現象を利用した細部への機能液の供給についても迅速にかつ確実に行えるようになる。これにより、均一な膜厚の膜パターンを短時間のうちに安定的に形成することができる。
また、第１のバンク形成材料及び第２のバンク形成材料について無機質のシロキサン結合を主鎖としてなる材料を用いているので、無機材料からなる耐熱性に優れたバンクを形成することができ、例えば膜パターンを導電膜とする場合には、その焼成温度を高めることができ、導電膜の結晶性を高めて低抵抗の膜を得ることができる。
【０００９】
また本発明の膜パターンの形成方法は、基板上に設けられたバンクによって区画されたパターン形成領域に、機能液を配置して膜パターンを形成する方法において、基板上に第１のバンク形成材料を配置して第１バンク層を形成する工程と、前記第１バンク層上に第２のバンク形成材料を配置して第２バンク層を形成する工程と、前記第１バンク層及び第２バンク層をパターニングすることで、第１のパターン形成領域と、該第１のパターン形成領域に連続し、かつ該第１のパターン形成領域より幅が広い第２のパターン形成領域とからなるパターン形成領域を有するバンクを形成する工程と、を有し、前記第１のバンク形成材料及び第２のバンク形成材料が、いずれもシロキサン結合を主鎖としてなる材料であり、前記第２のバンク形成材料が、フッ素を含有するシラン化合物又は界面活性剤を含む材料であることを特徴とする。
【００１０】
この形成方法によれば、上層側に配される第２バンク層を、フッ素を含有するシラン化合物又は界面活性剤を含む材料からなる第２のバンク形成材料を用いて形成しているので、第２バンク層について優れた撥液性を得ることができる。これにより、パターン形成領域に配した機能液を同領域内に良好に閉じこめることができる。また下層側の第１バンク層については側鎖にフッ素等を含まないものを用いているので、第１バンク層は機能液に対する親和性が高くなり、機能液をパターン形成領域内に円滑に濡れ広がらせることができる。
したがって、本発明によれば、均一かつ迅速に機能液をパターン形成領域内に広がらせることができるとともに、毛細管現象を利用した細部への機能液の供給についても迅速にかつ確実に行えるようになる。これにより、均一な膜厚の膜パターンを短時間のうちに安定的に形成することができる。
【００１１】
また本発明の膜パターンの形成方法は、基板上に設けられたバンクによって区画されたパターン形成領域に、機能液を配置して膜パターンを形成する方法において、基板上に第１のバンク形成材料を配置して第１バンク層を形成する工程と、前記第１バンク層上に第２バンク層を形成する工程と、前記第１バンク層及び第２バンク層をパターニングすることで、第１のパターン形成領域と、該第１のパターン形成領域に連続し、かつ該第１のパターン形成領域より幅が広い第２のパターン形成領域とからなるパターン形成領域を有するバンクを形成する工程と、を有し、前記第１のバンク形成材料はシロキサン結合を主鎖としてなる材料であり、前記第２バンク層はフッ素系の表面処理材料からなることを特徴とする。
【００１２】
この形成方法によれば、上層側に配される第１バンク層の表面処理層たる第２バンク層を、フッ素系の表面処理材料を用いて形成しているので、第２バンク層について優れた撥液性を得ることができる。これにより、パターン形成領域に配した機能液を同領域内に良好に閉じこめることができる。また下層側の第１バンク層については側鎖にフッ素等を含まないものを用いているので、第１バンク層は機能液に対する親和性が高くなり、機能液をパターン形成領域内に円滑に濡れ広がらせることができる。
したがって、本発明によれば、均一かつ迅速に機能液をパターン形成領域内に広がらせることができるとともに、毛細管現象を利用した細部への機能液の供給についても迅速にかつ確実に行えるようになる。これにより、均一な膜厚の膜パターンを短時間のうちに安定的に形成することができる。
【００１３】
本発明の膜パターンの形成方法は、前記パターン形成領域に臨む前記第１バンク層側壁の前記機能液に対する接触角が５０°未満であり、前記第２バンク層の前記機能液に対する接触角が前記第１バンク層の接触角より大きい角度である前記バンクを設けることを特徴とする。
この形成方法によれば、下層側に配される第１バンク層の側壁について機能液に対する接触角を５０°未満としていることで、パターン形成領域内に配された機能液を特定形状にて濡れ広がらせることができる。すなわち、機能液の濡れ広がりの先端形状を、パターン形成領域の側壁に沿う部分が進行方向へ延びた平面視凹形状とすることができ、均一かつ迅速に機能液をパターン形成領域内に広がらせることができるとともに、毛細管現象を利用した細部への機能液の供給についても迅速にかつ確実に行えるようになる。これにより、均一な膜厚の膜パターンを短時間のうちに安定的に形成することができる。
【００１４】
本発明の膜パターンの形成方法は、前記パターン形成領域の底面部における前記機能液に対する接触角を、前記第１バンク層側壁の接触角以下の角度とすることが好ましい。このような形成方法により、パターン形成領域の全面に均一に機能液を塗れ広がらせることができ、均一な膜パターンの形成に大きく寄与する。上記底面部の接触角が第１バンク層の側壁における接触角より大きい場合には、濡れ広がる際の機能液の先端形状が平面視凸形状になりやすく、均一な濡れ広がりが得られにくくなる。
【００１５】
本発明の膜パターンの形成方法は、前記第２バンク層の前記機能液に対する接触角を５０°以上とすることが好ましい。これにより、上層側の第２バンク層で機能液を良好に弾くようにすることができ、第１バンク層と第２バンク層との接触角の差異によって機能液をパターン形成領域内に良好に閉じ込めることができ、正確な平面形状の膜パターンを容易に形成できるようになる。
【００１６】
本発明の膜パターンの形成方法は、前記第１のバンク形成材料が、側鎖に−Ｈ、−ＯＨ、−（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｎＨ、−ＣＯＯＨ、−ＣＯＯＫ、−ＣＯＯＮａ、−ＣＯＮＨ２、−ＳＯ３Ｈ、−ＳＯ３Ｎａ、−ＳＯ３Ｋ、−ＯＳＯ３Ｈ、−ＯＳＯ３Ｎａ、−ＯＳＯ３Ｋ、−ＰＯ３Ｈ２、−ＰＯ３Ｎａ２、−ＰＯ３Ｋ２、−ＮＯ２、−ＮＨ２、−ＮＨ３Ｃｌ、−ＮＨ３Ｂｒ、≡ＨＮＣｌ、≡ＮＨＢｒから選ばれる１種以上を有する材料であることを特徴とする。このようなバンク形成材料を用いることで、第１バンク層の接触角を容易に５０°未満に調整できるようになり、機能液をパターン形成領域内に迅速に濡れ広がらせることができるようになる。
【００１７】
本発明の膜パターンの形成方法は、前記第１のバンク形成材料が、側鎖の一部にアルキル基、アルケニル基、又はアリール基を有する材料であることを特徴とする。本発明では、第１バンク層側壁の接触角が５０°未満に調整できればよいので、機能液に対する親和性が比較的低いものであっても用いることが可能である。したがって、側鎖の一部に機能液との親和性が低い有機基が含まれていても構わない。
【００１８】
本発明の膜パターンの形成方法は、前記第２のバンク形成材料が、側鎖に、Ｆ基、−ＣＦ３基、−ＣＦ２−鎖、−ＣＦ２ＣＦ３、−（ＣＦ２）ｎＣＦ３、−ＣＦ２ＣＦＣｌ−、から選ばれる一種以上を有することを特徴とする。これらのフッ素結合を側鎖に含むバンク形成材料を用いることで、第２バンク層の表面に良好な撥液性を容易に付与することができる。
【００１９】
本発明の膜パターンの形成方法は、前記第２バンク層を、前記第１バンク層より薄く形成することを特徴とする。このような形成方法とすれば、より多くの機能液をパターン形成領域内に配置することが可能になり、比較的厚い膜パターンであっても容易に均一に形成可能になる。
【００２０】
本発明の膜パターンの形成方法は、前記パターン形成領域に第１の機能液を配置する工程と、前記パターン形成領域内の第１の機能液を乾燥させて第１乾燥膜を形成する工程と、前記第１乾燥膜上に第２の機能液を配置する工程と、を有し、前記第１の機能液を乾燥させてなる第１乾燥膜の膜厚を、前記第１バンク層の厚さより薄く形成することを特徴とする。
すなわち、本発明は積層構造の膜パターンの形成にも好適に用いることができる。また本発明では、第１バンク層、第２バンク層の接触角がそれぞれ調整されて積層形成されているので、従来のプラズマ処理による撥液性付与を行う形成方法のように、積層構造の膜パターンを形成する場合に、各層の形成工程の間にプラズマ処理等の撥液化処理を設けることを要せず、極めて効率よく積層構造の膜パターンを形成可能である。
積層構造の膜パターンを形成する場合には、第１乾燥膜の形成後その上面に配される第２の機能液についても良好な濡れ広がり性を得るために、第１乾燥膜の厚さを第１バンク層の厚さより薄くし、第２の機能液についても第１バンク層の側壁による濡れ広がりを助長する作用を利用できるようにすることが好ましい。
【００２１】
本発明の膜パターンの形成方法は、前記パターン形成領域に機能液を配置する工程と、前記パターン形成領域内の機能液を乾燥させて乾燥膜を形成する工程と、前記バンクと前記乾燥膜とを一括して焼成する工程と、を有することを特徴とする。
この形成方法によれば、バンクのみの焼成工程を省略できるので、膜パターン形成工程における処理時間の短縮を実現でき、デバイスの製造効率を高めることができる。
【００２２】
本発明の膜パターンの形成方法は、前記パターン形成領域内に複数層の乾燥膜を積層形成した後、該乾燥膜と前記バンクとを一括して焼成することを特徴とする。
形成する膜パターンが積層構造を有するものである場合にも、バンクの焼成と膜パターンの焼成とを一括に行うことができ、膜パターン形成工程の効率を高めることができる。
【００２３】
本発明のデバイスは、先に記載の形成方法を用いて基板上に形成されたバンクと、該バンクに囲まれたパターン形成領域と、該パターン形成領域に形成された膜パターンとを有することを特徴とする。このようなデバイスは均一な膜厚の膜パターンを備えるものであるため、断線、短絡等が生じ難く、電気的特性に優れたものとなる。
【００２４】
本発明のデバイスでは、前記第２のパターン形成領域に形成された膜パターンをゲート配線として、前記第１のパターン形成領域に形成された膜パターンをゲート電極として備えることを特徴とする。このようにすれば、上述した膜パターンの形成方法を用いることにより、ゲート配線とゲート電極との膜厚を略等しくすることができる。これにより、トランジスタ特性を安定させることができ、このトランジスタを備えたデバイスは信頼性が高いものとなる。
【００２５】
本発明のデバイスでは、前記第２のパターン形成領域に形成された膜パターンをソース配線として、前記第１のパターン形成領域に形成された膜パターンをソース電極として備えることを特徴とする。このようにすれば、上述した膜パターンの形成方法を用いることにより、ソース配線とソース電極との膜厚を略等しくすることができる。これにより、トランジスタ特性を安定させることができ、このトランジスタを備えたデバイスは信頼性が高いものとなる。
【００２６】
本発明の電気光学装置は、先に記載のデバイスを備えたことを特徴とする。
本発明の電気光学装置によれば、高精度な電気的特性等を有するデバイスを備えることから、品質や性能の向上を図った電気光学装置を実現することができる。
ここで、本発明において、電気光学装置とは、電界により物質の屈折率が変化して光の透過率を変化させる電気光学効果を有するものの他、電気エネルギーを光学エネルギーに変換するもの等も含んで総称している。具体的には、電気光学物質として液晶を用いる液晶表示装置、電気光学物質として有機ＥＬ(Electro-Luminescence)を用いる有機ＥＬ装置、無機ＥＬを用いる無機ＥＬ装置、電気光学物質としてプラズマ用ガスを用いるプラズマディスプレイ装置等がある。さらには、電気泳動ディスプレイ装置（ＥＰＤ：Electrophoretic Display）、フィールドエミッションディスプレイ装置（ＦＥＤ：電界放出表示装置：Field Emission Display）等がある。
【００２７】
本発明の電子機器は、先に記載の電気光学装置を備えたことを特徴とする。
本発明の電子機器によれば、品質や性能の向上が図られた電気光学装置を備えることで、信頼性の高いものとなる。
【００２８】
また、本発明のアクティブマトリクス基板の製造方法は、基板上にゲート配線を形成する第１の工程と、前記ゲート配線上にゲート絶縁膜を形成する第２の工程と、前記ゲート絶縁膜を介して半導体層を積層する第３の工程と、前記ゲート絶縁膜の上にソース電極及びドレイン電極を形成する第４の工程と、前記ソース電極及び前記ドレイン電極上に絶縁材料を配置する第５の工程と、前記絶縁材料を配置した上に画素電極を形成する第６の工程と、を有し、前記第１の工程及び前記第４の工程及び前記第６の工程の少なくとも一つの工程において、上述した膜パターンの形成方法を用いることを特徴とする。
【００２９】
また、本発明のアクティブマトリクス基板の製造方法は、その異なる態様として、基板上にソース電極及びドレイン電極を形成する第１の工程と、前記ソース電極及びドレイン電極の上に半導体層を形成する第２の工程と、前記半導体層の上にゲート絶縁膜を介してゲート電極を形成する第３の工程と、前記ドレイン電極と接続する画素電極を形成する第４の工程と、を有し、前記第１の工程及び前記第３の工程及び前記第４の工程の少なくとも一つの工程において、上述した膜パターンの形成方法を用いることを特徴とする。
【００３０】
また、本発明のアクティブマトリクス基板の製造方法は、更に異なる態様として、基板上に半導体層を形成する第１の工程と、前記半導体層上にゲート絶縁膜を介してゲート電極を形成する第２の工程と、前記ゲート絶縁膜に形成したコンタクトホールを介して、前記半導体層のソース領域に接続するソース電極と、前記半導体層のドレイン領域に接続するドレイン電極とを形成する第３の工程と、前記ドレイン電極と接続する画素電極を形成する第４の工程と、を有し、前記第２の工程及び前記第３の工程及び前記第４の工程の少なくとも一つの工程において、上述した膜パターンの形成方法を用いることを特徴とする。以上のような各製造方法は上述の膜パターンの形成方法を採用して電極を形成するものとしているため、信頼性の高いアクティブマトリクス基板を製造することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
（第１実施形態）
以下、本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下に説明する実施形態は、本発明の一部の態様を示すものであり、本発明を限定するものではない。また、以下の説明に用いる各図面では、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、各層や各部材ごとに縮尺を適宜変更している。
【００３２】
（液滴吐出装置）
まず、本実施形態において、膜パターンを形成するための液滴吐出装置について図１を参照して説明する。
図１は、本発明の膜パターン形成方法に用いられる装置の一例として、液滴吐出法によって基板上に液体材料を配置する液滴吐出装置（インクジェット装置）ＩＪの概略構成を示す斜視図である。
【００３３】
液滴吐出装置ＩＪは、液滴吐出ヘッド３０１と、Ｘ軸方向駆動軸３０４と、Ｙ軸方向ガイド軸３０５と、制御装置ＣＯＮＴと、ステージ３０７と、クリーニング機構３０８と、基台３０９と、ヒータ３１５とを備えている。
ステージ３０７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を支持し、基準位置に固定する不図示の固定機構を備えている。本実施形態の場合、後述する基板１８を支持するものである。
【００３４】
液滴吐出ヘッド３０１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３０１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３０１の吐出ノズルからは、ステージ３０７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（機能液）が吐出される。
【００３５】
Ｘ軸方向駆動軸３０４には、Ｘ軸方向駆動モータ３０２が接続されている。Ｘ軸方向駆動モータ３０２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３０４を回転させる。Ｘ軸方向駆動軸３０４が回転すると、液滴吐出ヘッド３０１はＸ軸方向に移動する。
Ｙ軸方向ガイド軸３０５は、基台３０９に対して動かないように固定されている。ステージ３０７は、Ｙ軸方向駆動モータ３０３を備えている。Ｙ軸方向駆動モータ３０３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３０７をＹ軸方向に移動する。
【００３６】
制御装置ＣＯＮＴは、液滴吐出ヘッド３０１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３０２に液滴吐出ヘッド３０１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３０３にステージ３０７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３０８は、液滴吐出ヘッド３０１をクリーニングするものである。クリーニング機構３０８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３０８は、Ｙ軸方向ガイド軸３０５に沿って移動する。クリーニング機構３０８の移動も制御装置ＣＯＮＴにより制御される。
ヒータ３１５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３１５の電源の投入及び遮断も制御装置ＣＯＮＴにより制御される。
【００３７】
液滴吐出装置ＩＪは、液滴吐出ヘッド３０１と基板Ｐを支持するステージ３０７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。従って、液滴吐出ヘッド３０１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３０１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３０１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３０１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できる。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。
【００３８】
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３１２に隣接してピエゾ素子３２２が設置されている。液体室３１２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３２３を介して液体材料が供給される。
ピエゾ素子３２２は駆動回路３２４に接続されており、この駆動回路３２４を介してピエゾ素子３２２に電圧を印加し、ピエゾ素子３２２を変形させることにより、液体室３１２が変形し、ノズル３２５から液体材料が吐出される。この場合、印加電圧の値を変化させることにより、ピエゾ素子３２２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３２２の歪み速度が制御される。
なお、液体材料の吐出原理としては、上述した圧電体素子であるピエゾ素子を用いてインクを吐出させるピエゾ方式の他にも、液体材料を加熱し発生した泡（バブル）により液体材料を吐出させるバブル方式等、公知の様々な技術を適用することができる。このうち、上述したピエゾ方式では、液体材料に熱を加えないため、材料の組成等に影響を与えないという利点を有する。
【００３９】
ここで、機能液Ｌ（図５参照）は、導電性微粒子を分散媒に分散させた分散液や有機銀化合物や酸化銀ナノ粒子を溶媒（分散媒）に分散した溶液からなるものである。
導電性微粒子としては、例えば、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｐｄ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｉｎ、Ｓｎ、ＺｎＢｉ、Ｎｉ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、合金、金属間化合物、有機塩、有機金属化合物、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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。液滴吐出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。
【００４２】
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。液滴吐出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。
【００４３】
（バンク構造体）
次に、本実施形態において基板上の機能液（インク）を位置規制するバンク構造体について図３（ａ）、（ｂ）を参照して説明する。
図３（ａ）は、バンク構造体の概略構成を示す平面図である。また、図３（ｂ）は、図３（ａ）に示すＦ−Ｆ’線矢視における前記バンク構造体の側断面図である。
本実施形態のバンク構造体は、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、基板１８上にバンク３４が形成された構成を備えている。このバンク３４により区画された領域が、機能液を配置するための領域となるパターン形成領域１３である。本実施形態のパターン形成領域１３は、後述するＴＦＴを構成するゲート配線、及びゲート電極を形成するための基板１８上に設けられた領域である。
【００４４】
前記パターン形成領域１３は、ゲート配線（膜パターン）に対応する溝状の第１のパターン形成領域５５と、この第１のパターン形成領域５５に接続し、ゲート電極（膜パターン）に対応する第２のパターン形成領域５６とから構成されている。ここで、対応するとは、前記第１のパターン形成領域５５、又は前記第２のパターン形成領域５６内に配置された機能液を硬化処理等を施すことで、それぞれがゲート配線、又はゲート電極となることを意味している。
【００４５】
具体的には、図３（ａ）に示すように、第１のパターン形成領域５５は、図３（ａ）中、Ｙ軸方向に延在して形成されている。そして、第２のパターン形成領域５６は、第１のパターン形成領域５５に対して略垂直方向（図３（ａ）中、Ｘ軸方向）に形成され、かつ前記第１のパターン形成領域５５に連続（接続）して設けられている。
また、前記第１のパターン形成領域５５の幅は、前記第２のパターン形成領域５６の幅よりも広く形成されている。本実施形態では、第１のパターン形成領域５５の幅は、前記液滴吐出装置ＩＪから吐出される機能液の飛翔径と略等しいか、あるいは、僅かに大きくなるように形成されている。このようなバンク構造を採用することにより、前記第１のパターン形成領域５５に吐出した機能液を毛細管現象を利用して、微細なパターンである第２のパターン形成領域５６に機能液を流入させることができるようになっている。
なお、各パターン形成領域５５，５６における幅とは、各パターン形成領域５５，５６が延在する方向（Ｘ，Ｙ）に対して直交する方向の各パターン形成領域５５，５６の端部間の長さを表している。図３（ａ）に示すように、前記第１のパターン形成領域５５の幅は長さＨ１、前記第２のパターン形成領域５６の幅は長さＨ２である。
【００４６】
一方、バンク構造体の断面形状（Ｆ−Ｆ’断面）は、図３（ｂ）に示すような構成を有している。具体的には、基板１８上に多層構造のバンク３４を具備してなり、本実施形態では基板１８側から第１バンク層３５と第２バンク層３６との２層構造である。そして、バンク３４のうち上層側の第２バンク層３６が、第１バンク層３５に比して撥液性を有する一方、下層側の第１バンク層３５は第２バンク層３６に比して相対的に親液性を有している。これにより、機能液がバンク３４の上面に着弾した場合にも、当該上面は撥液性を有するため、各パターン形成領域５５，５６（主に第１のパターン形成領域５５）に当該機能液が流入し、パターン形成領域５５，５６内で機能液が好適に流動することとなる。
【００４７】
本実施形態では、第１バンク層３５は、パターン形成領域５５，５６に臨む側壁３５ｓにおける機能液に対する接触角が５０°未満とされている。一方、第２バンク層３６は、フッ素結合を側鎖に有するバンク形成材料、ないしフッ素含有シラン化合物若しくは界面活性剤を有するバンク形成材料を用いて形成されており、機能液に対する接触角が第１バンク層３５の接触角より大きくされている。第２バンク層３６表面における、機能液に対する接触角は５０°以上とされることが好ましい。また、機能液の液滴が配されるパターン形成領域１３の底面部（基板１８の表面１８ａ）は、機能液に対する接触角が前記第１バンク層３５の接触角以下の角度とされている。
【００４８】
本実施形態において、第１バンク層３５側壁の前記接触角と、前記パターン形成領域１３の底面部における前記接触角との和が、小さくなるように前記第１バンク層３５の接触角と、前記底面部の接触角とが調整されることが好ましい。このような構成とすることで、さらに機能液Ｌの濡れ広がり性を改善する効果を得ることができる。
【００４９】
（膜パターンの形成方法）
次に、本実施形態におけるバンク構造体の形成方法、及びこのバンク構造体によって区画されたパターン形成領域１３に、膜パターンとしてゲート配線を形成する方法について説明する。
図４は、前記バンク構造体の形成工程を順に示した側部断面図である。図４（ａ）〜（ｄ）は、図３（ａ）のＦ−Ｆ’矢視における側断面に沿って第１のパターン形成領域５５、及び第２のパターン形成領域５６からなるパターン形成領域１３を形成する工程を示した図である。また、図５は、図４（ａ）〜（ｄ）に示した製造工程において形成されたバンク構造に、機能液を配置して膜パターン（ゲート配線）を形成する工程を説明する断面図である。
【００５０】
（バンク材塗布工程）
まず、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、スピンコート法により、基板１８の全面に第１のバンク形成材料を塗布して第１バンク層３５ａを形成し（乾燥条件；８０℃／６０秒）、さらに第１バンク層３５ａ上に、第２のバンク形成材料を塗布して第２バンク層３６ａを形成する（乾燥条件；８０℃／６０秒）。この場合、前記バンク形成材料の塗布方法として、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、インクジェット法等の各種方法を適用することが可能である。
【００５１】
基板１８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、金属板等の各種材料を使用することができる。基板１８の表面に半導体膜、金属膜、誘電体膜、有機膜等の下地層を形成してもよい。
【００５２】
第１のバンク形成材料としては、相対的に機能液に対する親和性の高いものが用いられる。すなわち、シロキサン結合を主鎖としてなり、側鎖に、−Ｈ、−ＯＨ、−（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｎＨ、−ＣＯＯＨ、−ＣＯＯＫ、−ＣＯＯＮａ、−ＣＯＮＨ２、−ＳＯ３Ｈ、−ＳＯ３Ｎａ、−ＳＯ３Ｋ、−ＯＳＯ３Ｈ、−ＯＳＯ３Ｎａ、−ＯＳＯ３Ｋ、−ＰＯ３Ｈ２、−ＰＯ３Ｎａ２、−ＰＯ３Ｋ２、−ＮＯ２、−ＮＨ２、−ＮＨ３Ｃｌ（アンモニウム塩）、−ＮＨ３Ｂｒ（アンモニウム塩）、≡ＨＮＣｌ（ピリジニウム塩）、≡ＮＨＢｒ（ピリジニウム塩）から選ばれる１種以上を有する材料（高分子材料）を用いることができる。
また第１のバンク形成材料としては、上記の材料の他、シロキサン結合を主鎖としてなり、側鎖の一部にアルキル基、アルケニル基、又はアリール基を有する材料も用いることができる。
【００５３】
本実施形態の場合、上記に挙げた第１のバンク形成材料を用いることで、第１バンク層３５の側壁における機能液に対する接触角が５０°未満に調整される。詳細は後述するが、このように接触角を５０°未満に調整することで、第１バンク層３５の側壁に沿って延びるように機能液Ｌをパターン形成領域１３内に濡れ広がらせることができ、迅速かつ安定に膜パターンを形成することが可能になる。
【００５４】
一方、第２のバンク形成材料としては、機能液に対する接触角が第１バンク層３５より大きいバンク層を形成しうる、機能液に対する親和性が相対的に低いものが用いられる。
すなわち、第２のバンク形成材料としては、シロキサン結合を主鎖としてなり、その側鎖にフッ素結合を含む材料、ないし、シロキサン結合を主鎖としてなる材料であって、フッ素を含有するシラン化合物又は界面活性剤を含むものが用いられる。
【００５５】
上記シロキサン結合を主鎖としてなり、その側鎖にフッ素結合を含む材料としては、側鎖に、Ｆ基、−ＣＦ３基、−ＣＦ２−鎖、−ＣＦ２ＣＦ３、−（ＣＦ２）ｎＣＦ３、−ＣＦ２ＣＦＣｌ−、から選ばれる一種以上を有する材料を挙げることができる。
【００５６】
また、フッ素を含有するシラン化合物（撥液性シラン化合物）としては、含フッ素アルキルシラン化合物が挙げられる。すなわち、Ｓｉと結合したパ−フルオロアルキル構造ＣｎＦ２ｎ＋１で表される構造を有するものであり、下記一般式（１）で表される化合物を例示することができる。式（１）中、ｎは１から１８の整数を、ｍは２から６までの整数をそれぞれ表している。Ｘ１及びＸ２は−ＯＲ２、−Ｒ２、−Ｃｌを示し、Ｘ１及びＸ２に含まれるＲ２は、炭素数１〜４のアルキル基を示し、ａは１〜３の整数である。
【００５７】
Ｘ１のアルコキシ基や塩素基、Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ結合等を形成するための官能基であり、水により加水分解されてアルコールや酸として脱離する。アルコキシ基としては例えば、メトキシ基、エトキシ基、ｎ−プロポキシ基、イソプロポキシ基、ｎ−ブトキシ基、イソブトキシ基、ｓｅｃ−ブトキシ基、ｔｅｒｔ−ブトキシ基等を挙げることができる。
Ｒ２の炭素数は脱離するアルコールの分子量が比較的小さく、除去が容易であり形成される膜の緻密性の低下を抑制できるという観点から、１〜４の範囲であることが好ましい。
【００５８】
含フッ素アルキルシラン化合物を用いることにより、膜の表面にフルオロアルキル基が位置するように各化合物が配向して自己組織化膜が形成されるので、膜の表面に均一な撥液性を付与することができる。
【００５９】
（１）  ＣｎＦ２ｎ＋１（ＣＨ２）ｍＳｉＸ１ａＸ２（３−ａ）
【００６０】
より具体的には、ＣＦ３−ＣＨ２ＣＨ２−Ｓｉ（ＯＣＨ３）３、ＣＦ３（ＣＦ２）３−ＣＨ２ＣＨ２−Ｓｉ（ＯＣＨ３）３、ＣＦ３（ＣＦ２）５−ＣＨ２ＣＨ２−Ｓｉ（ＯＣＨ３）３、ＣＦ３（ＣＦ２）５−ＣＨ２ＣＨ２−Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）３、ＣＦ３（ＣＦ２）７−ＣＨ２ＣＨ２−Ｓｉ（ＯＣＨ３）３、ＣＦ３（ＣＦ２）１１−ＣＨ２ＣＨ２−Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）３、ＣＦ３（ＣＦ２）３−ＣＨ２ＣＨ２−Ｓｉ（ＣＨ３）（ＯＣＨ３）２、ＣＦ３（ＣＦ２）７−ＣＨ２ＣＨ２−Ｓｉ（ＣＨ３）（ＯＣＨ３）２、ＣＦ３（ＣＦ２）８−ＣＨ２ＣＨ２−Ｓｉ（ＣＨ３）（ＯＣ２Ｈ５）２、ＣＦ３（ＣＦ２）８−ＣＨ２ＣＨ２−Ｓｉ（Ｃ２Ｈ５）（ＯＣ２Ｈ５）２等が挙げられる。
【００６１】
また、Ｒ１がパ−フルオロアルキルエーテル構造ＣｎＦ２ｎ＋１Ｏ（ＣｐＦ２ｐＯ）ｒで表される構造を有するものも挙げることができる。その具体例としては例えば、下記一般式（２）で表される化合物を例示することができる。
【００６２】
（２）  ＣｐＦ２ｐ＋１Ｏ（ＣｐＦ２ｐＯ）ｒ（ＣＨ２）ｍＳｉＸ１ａＸ２（３−ａ）
【００６３】
（式中、ｍは２から６の整数を，ｐは１から４の整数を、ｒは１から１０の整数をそれぞれ表し、Ｘ１およびＸ２およびａは、前出と同じ意味を表す。）具体的な化合物の例としては、ＣＦ３Ｏ（ＣＦ２Ｏ）６−ＣＨ２ＣＨ２−Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）３、ＣＦ３Ｏ（Ｃ３Ｆ６Ｏ）４−ＣＨ２ＣＨ２−Ｓｉ（ＯＣＨ３）３、ＣＦ３Ｏ（Ｃ３Ｆ６Ｏ）２（ＣＦ２Ｏ）３−ＣＨ２ＣＨ２−Ｓｉ（ＯＣＨ３）３、ＣＦ３Ｏ（Ｃ３Ｆ６Ｏ）８−ＣＨ２ＣＨ２−Ｓｉ（ＯＣＨ３）３、ＣＦ３Ｏ（Ｃ４Ｆ９Ｏ）５−ＣＨ２ＣＨ２−Ｓｉ（ＯＣＨ３）３、ＣＦ３Ｏ（Ｃ４Ｆ９Ｏ）５−ＣＨ２ＣＨ２−Ｓｉ（ＣＨ３）（ＯＣ２Ｈ５）２、ＣＦ３Ｏ（Ｃ３Ｆ６Ｏ）４−ＣＨ２ＣＨ２−Ｓｉ（Ｃ２Ｈ５）（ＯＣＨ３）２等が挙げられる。
【００６４】
フルオロアルキル基やパ−フルオロアルキルエーテル構造を有するシラン化合物は「ＦＡＳ」と総称される。これらの化合物は、単独で使用してもよく、２種以上を組み合わせて使用してもよい。なお、ＦＡＳを用いることにより、基板Ｐとの密着性と良好な撥液性とを得ることができる。
【００６５】
また、界面活性剤としては、一般式（Ｒ１Ｙ１）で表されるものを用いることができる。式中、Ｒ１は疎水性の有機基を表し、Ｙ１は親水性の極性基、−ＯＨ、−（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｎＨ、−ＣＯＯＨ、−ＣＯＯＡ、−ＣＯＮＨ２、−ＳＯ３Ｈ、−ＳＯ３Ａ、−ＯＳＯ３Ｈ、−ＯＳＯ３Ａ、−ＰＯ３Ｈ２、−ＰＯ３Ａ、−ＮＯ２、−ＮＨ２、−ＮＨ３Ｂ（アンモニウム塩）、≡ＮＨＢ（ピリジニウム塩）、−ＮＸ１３Ｂ（アルキルアンモニウム塩）等である。ただし、Ａは１個以上の陽イオンを表し、Ｂは１個以上の陰イオンを表すものとする。また、Ｘ１は前出と同じ炭素数１〜４のアルキル基を意味を表すものとする。
【００６６】
上記一般式で表される界面活性剤は両親媒性化合物であり、親油性の有機基Ｒ１に親水性の官能基が結合した化合物である。Ｙ１は親水性の極性基を表し、基板との結合あるいは吸着するための官能基であり、有機基Ｒ１は親油性を有し、親水面の反対側に並ぶことにより親水面上に親油面が形成される。本実施形態では、界面活性剤は第２バンク層３６に撥液性を付与する目的で第２のバンク形成材料に添加されるものであるから、有機基Ｒ１がパ−フルオロアルキル構造ＣｎＦ２ｎ＋１で表される構造を有するものが有用である。より具体的には、Ｆ（ＣＦ２ＣＦ２）１−７−ＣＨ２ＣＨ２−Ｎ＋（ＣＨ３）３Ｃｌ−、Ｃ８Ｆ１７ＳＯ２ＮＨＣ３Ｈ６−Ｎ＋（ＣＨ３）、Ｆ（ＣＦ２ＣＦ２）１−７−ＣＨ２ＣＨ２ＳＣＨ２ＣＨ２−ＣＯ２−Ｌｉ＋、Ｃ８Ｆ１７ＳＯ２Ｎ（Ｃ２Ｈ５）−ＣＯ２−Ｋ＋、（Ｆ（ＣＦ２ＣＦ２）１−７）ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）１，２ＰＯ（Ｏ−ＮＨ４＋）１，２、Ｃ１０Ｆ２１ＳＯ３−ＮＨ４＋、Ｃ６Ｆ１３ＣＨ２ＣＨ２ＳＯ３Ｈ、Ｃ６Ｆ１３ＣＨ２ＣＨ２ＳＯ３−ＮＨ４＋、Ｃ８Ｆ１７ＳＯ２Ｎ（Ｃ２Ｈ５）−（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）０−２５Ｈ、Ｃ８Ｆ１７ＳＯ２Ｎ（Ｃ２Ｈ５）−（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）０−２５ＣＨ３、Ｆ（ＣＦ２ＣＦ２）１−７−ＣＨ２ＣＨ２Ｏ−（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）０−２５Ｈが挙げられる。フルオロアルキル基を有する界面活性剤は、単独で使用してもよく、２種以上を組み合わせて使用してもよい。
【００６７】
なお、第２バンク層３６を第１バンク層３５の表面処理層として構成することもできる。この場合、第２バンク層３６を構成するフッ素系の表面処理剤としては、住友３Ｍ社製のＥＧＣ−１７００、ＥＧＣ−１７２０等を用いることができる。ただし、表面処理層の膜厚が１μｍを超えると、現像工程でのパターン形成不良が発生し易くなる場合がある。表面処理層の膜厚としては、５００ｎｍ以下が好ましく、例えば５０ｎｍ〜１００ｎｍ程度とすることができる。表面処理剤の溶媒としては、例えば、第１バンク層を溶解しにくい、ハイドロフルオロエーテルを用いることができる。
【００６８】
これらの材料を用いることで、第２バンク層３６の表面に良好な撥液性を付与することができ、パターン形成領域１３に配した機能液を同領域内に閉じこめることができる。また、パターン形成領域１３からはずれた位置に着弾した機能液の液滴も、第２バンク層３６の撥液性によってパターン形成領域１３内に流動させることができ、正確な平面形状と膜厚とを有する膜パターンを形成することができる。
【００６９】
（露光工程）
次に、図４（ｃ）に示すように、基板１８上に設けられたバンク層３５ａ、３６ａに、露光装置（図示しない）からの光をマスクＭを介して照射することで、第１のパターン形成領域５５、第２のパターン形成領域５６を形成する。ここでは、光が照射されることで露光されたバンク層３５ａ、３６ａは、後述する現像工程により溶解除去可能になる。そして、前述したようなパターン形成領域１３を有したバンク構造を形成する。
【００７０】
（現像工程）
次いで、前述した露光工程の後、図４（ｄ）に示すように、露光されたバンク層３５ａ、３５ｂを、例えばＴＭＡＨ（テトラメチルアンモニウムヒドロキシド）で現像処理し、被露光部を選択的に除去する。その後、焼成（３００℃／６０分）することで、図４（ｄ）に示すように、第２のパターン形成領域５６と、第１のパターン形成領域５５とを含むパターン形成領域１３をかたどるバンク３４を基板１８上に形成することができる。
【００７１】
なお、前記バンク３４は、機能液に対する親和性の異なる２層のバンク層３５，３６を積層した構造であり、上層側の第２バンク層３６表面は、機能液に対し相対的に撥液性を有したものとなっている。また、第１バンク層３５は、親液性を有した材料から構成されているので、パターン形成領域１３に臨む第１バンク層３５の内側面は親液性となり、機能液が拡がりやすくなっている。
【００７２】
また、上記焼成工程の後、後段の機能液配置工程に先立って、バンク３４が形成された基板１８をＨＦ（フッ化水素）により洗浄するとよい。３００℃程度の高温で焼成処理を行うため、フッ素を含む第２バンク層３６からフッ素が蒸発し、パターン形成領域１３の底面部（基板表面１８ａ）に付着することがある。このようにパターン形成領域１３底面部にフッ素が付着すると、当該底面部における親液性が低下して機能液Ｌの濡れ広がり性が低下するので、ＨＦ洗浄により付着しているフッ素を取り除くことが好ましい。
なお、本実施形態において、バンク３４の焼成を行わずに、現像処理により形成されたパターン形成領域１３に機能液Ｌを吐出配置することも可能であり、この場合には、上記ＨＦ洗浄は不要である。
【００７３】
（機能液配置工程）
次に、上述した工程により得られたバンク構造によって形成されたパターン形成領域１３に、前記液滴吐出装置ＩＪを使用して機能液を吐出配置して、ゲート配線（膜パターン）を形成する工程について説明する。ところで、微細配線パターンである第２のパターン形成領域５６には、機能液Ｌを直接配置することが難しい。よって、第２のパターン形成領域５６への機能液Ｌの配置を、第１のパターン形成領域５５に配置した機能液Ｌを、上述したように毛細管現象により第２のパターン形成領域５６に流入させる方法により行うこととする。
【００７４】
まず、図５（ａ）に示すように、液滴吐出装置ＩＪにより、第１のパターン形成領域５５に配線パターン形成材料としての機能液Ｌを吐出する。液滴吐出装置ＩＪによって第１のパターン形成領域５５に配置された機能液Ｌは、図５（ｂ）に示すように、第１のパターン形成領域５５内を濡れ広がる。なお、バンク３４の上面に機能液Ｌが配置されても、当該上面は撥液性を有するため、弾かれて第１のパターン形成領域５５に流入することとなる。
【００７５】
また、バンク３４の内側面（第１バンク層３５の内側面）は、上面に比して親液性を示すため、吐出配置された機能液Ｌがパターン形成領域１３の全域において好適に流動することとなり、図６（ａ）〜（ｃ）に示すように、機能液Ｌは第１のパターン形成領域５５と第２のパターン形成領域５６との間で均一に広がることとなる。
【００７６】
本実施形態では、上述したように、第１バンク層３５の側壁において、機能液に対する接触角が５０°未満とされていることで、図５（ｂ）に示すように、第１バンク層３５の側壁に沿って機能液Ｌが延びるようにして濡れ広がり、極めて良好な濡れ広がり性を得られるものとなっている。図５（ｃ）は、比較のために示す図であり、第１バンク層３５の側壁における接触角が５０以上の場合の機能液Ｌの広がり方を示している。図５（ｂ）に示す本実施形態に係る第１バンク層３５側壁の接触角は８°であり、図５（ｃ）に示す例の第１バンク層３５側壁の接触角は５１°である。第１バンク層３５以外の部分の表面特性は（ｂ）、（ｃ）で共通であり、機能液Ｌも同一のものである。
【００７７】
図５の（ｂ）、（ｃ）の比較から明らかなように、第１バンク層３５の側壁の接触角が５０°未満とされた本実施形態のものでは、機能液Ｌが第１バンク層３５側壁に沿って延び、広い範囲に濡れ広がっている。これに対し、第１バンク層３５の側壁の接触角が５０°以上とされた、図５（ｃ）の例では、機能液Ｌは第１のパターン形成領域５５の延在方向で平面視凸形状を成して濡れ広がり、図５（ｂ）に比して狭い領域にしか広がっていない。また、毛細管現象を利用して機能液を広がらせる第２のパターン形成領域５６では、かかる差異がより顕著である。
なお、液滴吐出後、同一経過時間における機能液Ｌの広がり長さＷ１、Ｗ２は、それぞれ約２２０μｍ、約８０μｍであり、図５（ｂ）に示した実施形態に係るものは、図５（ｃ）のものに比して２．７倍程度広がりやすくなっていることが本発明者により確認されている。
【００７８】
また、上記では図５（ｂ）に示す構成における第１バンク層３５側壁の接触角が８°である場合について説明したが、本発明者の検証によれば、上記接触角が８°〜４４°であるものについて、図５（ｂ）に示す機能液Ｌの濡れ広がりの先端形状が、バンク側壁に沿った平面視凹状になることが確認されている。一方、上記接触角が５０°以上の場合についても複数サンプルで検証した結果、上記先端形状が平面視凸状を成して濡れ広がり、接触角が５０°未満のものに比して濡れ広がり性が劣ることが確認されている。
【００７９】
（中間乾燥工程）
続いて、第１のパターン形成領域５５及び第２のパターン形成領域５６に機能液Ｌを配置した後、必要に応じて乾燥処理を行う。これにより、機能液Ｌの分散媒の除去及びパターンの膜厚を確保することができる。具体的には、前記第１のパターン形成領域５５に配置された機能液Ｌが第１配線パターン４０となり、前記第２のパターン形成領域５６に配置された機能液Ｌが第２配線パターン４１となる。
【００８０】
前記の乾燥処理としては、例えば、基板１８を加熱する通常のホットプレート、電気炉、ランプアニールその他の各種方法により行うことが可能である。ここで、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等のエキシマレーザー等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。また、所望の膜厚にするために、中間乾燥工程後に必要に応じて機能液配置工程を繰り返しても良い。
【００８１】
（焼成工程）
機能液Ｌを配置した後、機能液Ｌの導電性材料が例えば有機銀化合物の場合、導電性を得るために、熱処理を行い、有機銀化合物の有機分を除去し銀粒子を残留させる必要がある。そのため、機能液Ｌを配置した後の基板には熱処理や光処理を施すことが好ましい。
熱処理や光処理は通常大気中で行なわれるが、必要に応じて、水素、窒素、アルゴン、ヘリウムなどの不活性ガス雰囲気中で行うこともできる。熱処理や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、微粒子や有機銀化合物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。例えば、有機銀化合物の有機分を除去するためには、約２００℃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。
以上の工程により機能液Ｌの導電性材料（有機銀化合物）である銀粒子が残留し、導電性膜に変換されることで、図６（ｃ）に示すように、互いの膜厚差がほとんど無い、連続する導電膜パターン、すなわちゲート配線として機能する第１配線パターン４０、及びゲート電極として機能する第２配線パターン４１を得ることができる。
このように、ゲート配線とゲート電極間での膜厚差を略無くなることで、トランジスタ特性を安定させることができる。
【００８２】
なお、第１実施形態では、バンク３４を焼成した後に、機能液Ｌをパターン形成領域１３に吐出配置し、その後機能液Ｌの乾燥、膜パターンの焼成を行う形成方法としているが、バンク３４の焼成と、膜パターンの焼成とを一括に行ってもよい。すなわち、バンク３４をパターン形成した後、焼成を行わずに機能液Ｌの吐出配置を行い、機能液Ｌの乾燥が終了した後に、一括して焼成を行うこともできる。この場合、高温に加熱するため時間のかかる工程を省略できるため、製造効率を高めることができる。
【００８３】
（第２実施形態）
上記第１実施形態では、形成する膜パターンが単一材料からなる場合について説明したが、本発明に係る膜パターンの形成方法は、形成する膜パターンが複数種の材料の積層構造である場合にも従来に比して有利な形成方法となっている。例えば、電気光学装置の画素を構成するゲート配線では、Ａｇ，Ｃｕ，Ａｌ等から選ばれる１種又は２種以上の金属材料を用いて形成された基体層と、Ｎｉ，Ｔｉ，Ｗ，Ｍｎ等から選ばれる１種又は２種以上の金属材料を用いて形成された被覆層とを積層してなる２層構造を採用することがある。このような２層構造により、基体層を構成するＡｇやＣｕ，Ａｌのゲート絶縁膜への拡散を被覆層によって防止し、これによりＴＦＴに動作不良や移動度の低下等が生じるのを防止するためである。さらには、上記基体層と基板との間に、両者の密着性を向上させるための密着層（例えばＭｎが用いられる。）を設けることもある。
【００８４】
上記のような積層構造の膜パターンを形成するに際して、本発明に係る膜パターンの形成方法を用いるならば、第１バンク層３５と第２バンク層３６とは、それぞれを構成する材料によってその表面における機能液との親和性（接触角）を制御されたものとなっているので、パターン形成領域１３に機能液Ｌを吐出配置した後加熱し、機能液Ｌを乾燥固化させた後であっても、第１バンク層３５及び第２バンク層３６の表面における接触角が変化することはない。したがって、上記の例でＡｇ等からなる基体層を形成した後、バンク３４に対して改めてプラズマ処理等の表面処理を施さなくても、続けてＮｉ等からなる被覆層を形成することができ、被覆層を形成するための機能液をパターン形成領域内に良好に閉じ込め、かつ同領域内に均一にかつ迅速に濡れ広がらせることが可能である。
【００８５】
なお、本実施形態の如く積層構造の膜パターンを形成するに際しては、下側の層（上記例では基体層）は、乾燥後の膜厚が第１バンク層３５の膜厚より薄くなるように、換言すれば、第１バンク層３５の膜厚は、下側の層の膜厚より大きくなるように形成する。下側の層によって第１バンク層３５の側壁が覆われてしまうと、上側の層（上記例では被覆層）を形成するための機能液を吐出配置した際の機能液の塗れ広がり性が低下することになるからである。なお、積層構造の膜パターンを形成する場合にも、バンク３４の焼成と、膜パターンの焼成とを一括に行うことができるのは勿論である。
【実施例１】
【００８６】
（デバイス）
次に、本発明の膜パターンの形成方法により形成された膜パターンを備えるデバイスについて説明する。本実施形態においては、ゲート配線を備える画素（デバイス）及びその画素の形成方法について、図７及び図８を参照して説明する。
本実施形態においては、上述したバンク構造体及び膜パターンの形成方法を利用して、ボトムゲート型のＴＦＴ３０のゲート電極、ソース電極、ドレイン電極等を有する画素を形成する。なお、以下の説明においては、上述した図５、及び図６に示した膜パターン形成工程と同様の工程についての説明は省略する。また、上記実施形態に示す構成要素と共通の構成要素については同一の符号を付す。
【００８７】
（画素の構造）
まず始めに、上述の膜パターンの形成方法によって形成された膜パターンを備える画素（デバイス）の構造について説明する。
図７は、本実施形態の画素構造２５０を示した図である。
図７に示すように、画素構造２５０は、基板上に、ゲート配線４０（第１配線パターン）と、このゲート配線４０から延出して形成されるゲート電極４１（第２配線パターン）と、ソース配線４２と、このソース配線４２から延出して形成されるソース電極４３と、ドレイン電極４４と、ドレイン電極４４に電気的に接続される画素電極４５とを備えている。ゲート配線４０はＸ軸方向に延在して形成され、ソース配線４２はゲート配線４０と交差してＹ軸方向に延在して形成されている。そして、ゲート配線４０とソース配線４２との交差点の近傍にはスイッチング素子であるＴＦＴが形成されている。このＴＦＴがオン状態となることにより、ＴＦＴに接続される画素電極４５に駆動電流が供給されるようになっている。
【００８８】
ここで、図７に示すように、ゲート電極４１の幅Ｈ２は、ゲート配線４０の幅Ｈ１よりも狭く形成されている。例えば、ゲート電極４１の幅Ｈ２は１０μｍであり、ゲート配線４０の幅Ｈ１は２０μｍである。このゲート配線４０、及びゲート電極４１は、前述した実施形態により形成されたものである。
【００８９】
また、ソース電極４３の幅Ｈ５は、ソース配線４２の幅Ｈ６よりも狭く形成されている。例えば、ソース電極４３の幅Ｈ５は１０μｍであり、ソース配線４２の幅Ｈ６は２０μｍである。本実施形態では、膜パターン形成方法を適用することで、微細パターンであるソース電極４３に毛細管現象によって機能液を流入させて形成している。
【００９０】
また、図７に示すように、ゲート配線４０の一部には、配線幅が他の領域に比べて狭くなった絞り部５７が設けられている。そして、この絞り部５７上で、ゲート配線４０と交差するソース配線４２側にも同様な絞り部が設けられている。このように、ゲート配線４０とソース配線４２との交差部分において、それぞれの配線幅を狭く形成することで、この交差部分において容量が蓄積されるのを防止するようになっている。
【００９１】
（画素の形成方法）
図８（ａ）〜（ｅ）は、図７に示すＣ−Ｃ’線に沿った画素構造２５０の形成工程を示した断面図である。なお、画素電極の形成時にも上述した本発明に係る膜パターンの形成方法を採用することもできる。
図８（ａ）に示すように、上述した方法によって形成されたゲート電極４１を含むバンク３４面上に、プラズマＣＶＤ法等により、ゲート絶縁膜３９を成膜する。ここで、ゲート絶縁膜３９は窒化シリコンからなる。次に、ゲート絶縁膜３９上に活性層を成膜する。
続けて、フォトリソグラフィ処理及びエッチング処理により、図８（ａ）に示すように所定形状にパターニングしてアモルファスシリコン膜４６を形成する。
次に、アモルファスシリコン膜４６上にコンタクト層４７を成膜する。続けて、フォトリソグラフィ処理及びエッチング処理により、図８（ａ）に示すように所定形状にパターニングする。なお、コンタクト層４７はｎ＋型シリコン膜を原料ガスやプラズマ条件を変化させることにより形成する。
【００９２】
次に、図８（ｂ）に示すように、スピンコート法等により、コンタクト層４７上を含む全面にバンク材を塗布する。この場合、前記バンク形成材料の塗布方法として、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、インクジェット法等の各種方法を適用することが可能である。ここで、バンク材を構成する材料としては、形成後に光透過性と撥液性を備える必要があるため、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、オレフィン樹脂、メラミン樹脂などの高分子材料が用いられる。より好ましくは、シロキサン結合を有するバンク材料が焼成工程における耐熱性、透過率という点でより好適に用いられる。そして、このバンク材に撥液性を持たせるためにＣＦ４プラズマ処理等（フッ素成分を有するガスを用いたプラズマ処理）を施す。また、このような処理の代わりに、バンクの素材自体に予め撥液成分（フッ素基等）を充填しておいてもよい。この場合には、ＣＦ４プラズマ処理等を省略することができる。
【００９３】
次に、１画素ピッチの１／２０〜１／１０となるソース／ドレイン電極用バンク３４ｄを形成する。具体的には、まず、フォトリソグラフィ処理により、ゲート絶縁膜３９の上面に塗布したバンク形成材のソース電極４３に対応する位置にソース電極用形成領域４３ａを形成し、同様にドレイン電極４４に対応する位置にドレイン電極用形成領域４４ａを形成する。
【００９４】
なお、このソース／ドレイン電極用バンク３４ｄについて、先の実施形態で説明した第１バンク層３５と第２バンク層３６との積層構造を有するバンク３４と同様のものを形成して用いることができる。すなわち、ソース／ドレイン電極を形成する工程について本発明に係る膜パターンの形成方法を適用することができる。
【００９５】
機能液に対する接触角が５０°未満である第１バンク層３５と、前記接触角が第１バンク層３５より大きい第２バンク層３６とを積層した構造を採用することで、機能液を良好に塗れ広がらせ、均一かつ均質なソース電極、ドレイン電極を形成することが可能になる。特に、ソース電極、ドレイン電極について、先の第２実施形態で説明したような複数材料の積層構造を採用する場合には、膜パターンの積層に際してバンクの撥液化処理をやり直す必要が無くなるので、製造効率を向上させることができる。
【００９６】
次に、ソース／ドレイン電極用バンク３４ｄに形成したソース電極用形成領域４３ａ及びドレイン電極用形成領域４４ａに機能液Ｌを配置して、ソース電極４３及びドレイン電極４４を形成する。具体的には、まず、液滴吐出装置ＩＪによって、ソース配線用形成領域に機能液Ｌを配置する（図示省略）。ソース電極用形成領域４３ａの幅Ｈ５は、図７に示すように、ソース配線用溝部の幅Ｈ６よりも狭く形成されている。そのため、ソース配線用溝部に配置した機能液Ｌは、ソース配線に設けられた絞り部によって一次的に堰き止められ、毛細管現象によりソース電極用形成領域４３ａに流入する。これにより、図８（ｃ）に示すように、ソース電極４３が形成される。また、ドレイン電極用形成領域に機能液を吐出してドレイン電極４４を形成する（図示せず）。
【００９７】
次に、図８（ｃ）に示すように、ソース電極４３及びドレイン電極４４を形成した後、ソース／ドレイン電極用バンク３４ｄを除去する。そして、コンタクト層４７上に残ったソース電極４３及びドレイン電極４４の各々をマスクとして、ソース電極４３及びドレイン電極４４間に形成されているコンタクト層４７のｎ＋型シリコン膜をエッチングする。
このエッチング処理により、ソース電極４３及びドレイン電極４４間に形成されているコンタクト層４７のｎ＋型のシリコン膜が除去され、ｎ＋シリコン膜の下層に形成されるアモルファスシリコン膜４６の一部が露出する。このようにして、ソース電極４３の下層には、ｎ＋シリコンからなるソース領域３２が形成され、ドレイン電極４４の下層には、ｎ＋シリコンからなるドレイン領域３３が形成される。そして、これらのソース領域３２及びドレイン領域３３の下層には、アモルファスシリコンからなるチャネル領域（アモルファスシリコン膜４６）が形成される。
以上説明した工程により、ボトムゲート型のＴＦＴ３０を形成する。
【００９８】
次に、図８（ｄ）に示すように、ソース電極４３、ドレイン電極４４、ソース領域３２、ドレイン領域３３、及び露出したシリコン層上に、蒸着法、スパッタ法等によりパッシベーション膜３８（保護膜）を成膜する。続けて、フォトリソグラフィ処理及びエッチング処理により、後述する画素電極４５が形成されるゲート絶縁膜３９上のパッシベーション膜３８を除去する。同時に、画素電極４５とソース電極４３とを電気的に接続するために、ドレイン電極４４上のパッシベーション膜３８にコンタクトホール４９を形成する。
【００９９】
次に、図８（ｅ）に示すように、画素電極４５が形成されるゲート絶縁膜３９を含む領域に、バンク材を塗布する。ここで、バンク材は、上述したように、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリシラザン等の材料を含有している。続けて、このバンク材（画素電極用バンク３４ｅ）上面にプラズマ処理等により撥液処理を施す。次に、フォトリソグラフィ処理により、画素電極４５が形成される領域を区画する画素電極用バンク３４ｅを形成する。
なお、この画素電極用バンク３４ｅについても、本発明に係る膜パターンの形成方法で用いる積層構造のバンクを形成することがより望ましい。側面が撥インク性であると、画素電極用インクがバンクとの接触面で弾かれやすく、また液滴形状が凸形状を示しやすくなり、平坦化に乾燥・焼成等での条件設定が必要となる。
【０１００】
次に、インクジェット法、蒸着法等により、上記画素電極用バンク３４ｅに区画された領域にＩＴＯ（Indium Tin Oxide）からなる画素電極４５を形成する。また、画素電極４５を上述したコンタクトホール４９に充填させることによって、画素電極４５とドレイン電極４４との電気的接続が確保される。なお、本実施形態においては、画素電極用バンク３４ｅの上面に撥液処理を施し、かつ、上記画素電極用溝部に親液処理を施す。そのため、画素電極４５を画素電極用溝部からはみ出すことなく形成することができる。
以上説明したような工程により、図７に示した本実施形態の画素を形成することができる。
【０１０１】
（電気光学装置）
次に、上記バンク構造を用いた膜パターンの形成方法により形成した画素（デバイス）を備える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９は、本発明にかか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る。図１０は図９のＨ−Ｈ’線に沿う断面図である。図１１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、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、各層や各部材ごとに縮尺を異ならせてある。
【０１０２】
図９及び図１０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。
【０１０３】
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。
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、Ｃ−ＴＮ法、ＶＡ方式、ＩＰＳ方式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。
【０１０４】
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１１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、グループごと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。
【０１０５】
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１０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。
【０１０６】
図１２は、上記バンク構造及びパターン形成方法により形成した画素を備える有機ＥＬ装置の側断面図である。以下、図１２を参照しながら、有機ＥＬ装置の概略構成を説明する。
図１２において、有機ＥＬ装置４０１は、基板４１１、回路素子部４２１、画素電極４３１、バンク部４４１、発光素子４５１、陰極４６１（対向電極）、及び封止基板４７１から構成された有機ＥＬ素子４０２に、フレキシブル基板（図示略）の配線及び駆動ＩＣ（図示略）を接続したものである。回路素子部４２１は、アクティブ素子であるＴＦＴ３０が基板４１１上に形成され、複数の画素電極４３１が回路素子部４２１上に整列して構成されたものである。そして、ＴＦＴ３０を構成するゲート配線６１が、上述した実施形態の配線パターンの形成方法により形成されている。
【０１０７】
各画素電極４３１間にはバンク部４４１が格子状に形成されており、バンク部４４１により生じた凹部開口４４４に、発光素子４５１が形成されている。なお、発光素子４５１は、赤色の発光をなす素子と緑色の発光をなす素子と青色の発光をなす素子とからなっており、これによって有機ＥＬ装置４０１は、フルカラー表示を実現するものとなっている。陰極４６１は、バンク部４４１及び発光素子４５１の上部全面に形成され、陰極４６１の上には封止用基板４７１が積層されている。
【０１０８】
有機ＥＬ素子を含む有機ＥＬ装置４０１の製造プロセスは、バンク部４４１を形成するバンク部形成工程と、発光素子４５１を適切に形成するためのプラズマ処理工程と、発光素子４５１を形成する発光素子形成工程と、陰極４６１を形成する対向電極形成工程と、封止用基板４７１を陰極４６１上に積層して封止する封止工程とを備えている。
【０１０９】
発光素子形成工程は、凹部開口４４４、すなわち画素電極４３１上に正孔注入層４５２及び発光層４５３を形成することにより発光素子４５１を形成するもので、正孔注入層形成工程と発光層形成工程とを具備している。そして、正孔注入層形成工程は、正孔注入層４５２を形成するための液状体材料を各画素電極４３１上に吐出する第１吐出工程と、吐出された液状体材料を乾燥させて正孔注入層４５２を形成する第１乾燥工程とを有している。また、発光層形成工程は、発光層４５３を形成するための液状体材料を正孔注入層４５２の上に吐出する第２吐出工程と、吐出された液状体材料を乾燥させて発光層４５３を形成する第２乾燥工程とを有している。なお、発光層４５３は、前述したように赤、緑、青の３色に対応する材料によって３種類のものが形成されるようになっており、したがって前記の第２吐出工程は、３種類の材料をそれぞれに吐出するために３つの工程からなっている。
【０１１０】
この発光素子形成工程において、正孔注入層形成工程における第１吐出工程と、発光層形成工程における第２吐出工程とで前記の液滴吐出装置ＩＪを用いることができる。よって、微細な膜パターンを有する場合であっても、均一な膜パターンを得ることができる。
本発明の電気光学装置によれば、高精度な電気的特性等を有するデバイスを備えることから、品質や性能の向上を図った電気光学装置を実現することができる。
【０１１１】
また、本発明にかかる電気光学装置としては、上記の他に、ＰＤＰ（プラズマディスプレイパネル）や、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。
【０１１２】
（電子機器）
次に、本発明の電子機器の具体例について説明する。
図１３は、携帯電話の一例を示した斜視図である。図１３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に示す電子機器は、上記実施形態のバンク構造を有するパターン形成方法により形成された液晶表示装置を備えたものであるので、高い品質や性能が得られる。
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。
【０１１３】
なお、上述した電子機器以外にも種々の電子機器に適用することができる。例えば、液晶プロジェクタ、マルチメディア対応のパーソナルコンピュータ（ＰＣ）及びエンジニアリング・ワークステーション（ＥＷＳ）、ページャ、ワードプロセッサ、テレビ、ビューファインダ型又はモニタ直視型のビデオテープレコーダ、電子手帳、電子卓上計算機、カーナビゲーション装置、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備えた装置などの電子機器に適用することが可能である。
【０１１４】
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、本発明はかか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。
例えば、上記実施形態においては、フォトリソグラフィ処理及びエッチング処理により、所望パターンのバンク構造を形成していた。これに対して、上記形成方法に代えて、レーザーを用いてパターニングすることにより、所望のパターンを形成するようにしてもよい。
【０１１５】
なお、第１パターン形成領域５５の面積が機能液の着弾径に比して十分に大きい場合、バンク３４を必ずしも撥液化する必要はない。この場合、撥液化処理を施さなくてもパターン形成領域５５，５６内に機能液が好適に濡れ広がることとなる。
【０１１６】
また、上記本実施形態の膜パターンの形成方法は、図１４や図１５に示したようなアクティブマトリクス基板の製造時に適用することができる。具体的には、図１４はコプレナー構造のトランジスタを備えるアクティブマトリクス基板の一例を示す断面模式図であって、基板４８上に半導体層４６が形成され、半導体層４６上にはゲート絶縁膜３９を介してゲート電極４１が形成されている。ゲート電極４１はバンク３４によって囲まれてパターンが形成されてなり、当該バンク３４は層間絶縁層としても機能している。そして、バンク３４及びゲート絶縁膜３９にはコンタクトホールが形成され、当該コンタクトホールを介して半導体層４６のソース領域に接続されるソース電極４３と、半導体層４６のドレイン領域に接続されるドレイン電極４４とが形成されている。なお、ドレイン電極４４には画素電極が接続される。
【０１１７】
一方、図１５はスタガー構造のトランジスタを備えるアクティブマトリクス基板の一例を示す断面模式図であって、基板４８上にソース電極４３とドレイン電極４４とが形成され、当該ソース電極４３とドレイン電極４４上には半導体層４６が形成されている。また、半導体層４６上にはゲート絶縁膜３９を介してゲート電極４１が形成されている。ゲート電極４１はバンク３４によって囲まれてパターンが形成されてなり、当該バンク３４は層間絶縁層としても機能している。なお、ドレイン電極４４には画素電極が接続される。
【０１１８】
以上のようなアクティブマトリクス基板の製造時には、上述した膜パターンの形成方法を適用することができる。つまり、例えばバンク３４によって囲まれた領域にゲート電極４１を形成する際には、本発明に係る上記膜パターンの形成方法を採用すれば、信頼性の高いゲート電極を形成することが可能となる。なお、当該膜パターンの形成方法は、ゲート電極の形成工程に限らず、例えばソース電極やドレイン電極、さらには画素電極の形成工程においても採用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１１９】
【図１】本発明の液滴吐出装置の概略構成を示す斜視図である。
【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】（ａ）はバンク構造の平面図、（ｂ）は（ａ）の側断面図である。
【図４】（ａ）〜（ｄ）はバンク構造を形成する工程を示す側断面図である。
【図５】（ａ）〜（ｃ）は配線パターンの形成工程を説明するための側断面図である。
【図６】（ａ）〜（ｃ）は配線パターンの形成工程を説明するための側断面図である。
【図７】表示領域である１画素を模式的に示す平面図である。
【図８】（ａ）〜（ｅ）は１画素の形成工程を示す断面図である。
【図９】液晶表示装置を対向基板の側から見た平面図である。
【図１０】図９のＨ−Ｈ’線に沿う液晶表示装置の断面図である。
【図１１】液晶表示装置の等価回路図である。
【図１２】有機ＥＬ装置の部分拡大断面図である。
【図１３】本発明の電子機器の具体例を示す図である。
【図１４】アクティブマトリクス基板の一例を模式的に示す断面図。
【図１５】アクティブマトリクス基板の異なる例を模式的に示す断面図。
【符号の説明】
【０１２０】
Ｌ…機能液、３４…バンク、３５…第１バンク層、３６…第２バンク層、３５ａ，３６ａ…バンク層（バンク形成材料）、４０…ゲート配線（膜パターン）、４１…ゲート電極（膜パターン）、４２…ソース配線（膜パターン）、４３…ソース電極（膜パターン）、５５…第１のパターン形成領域、５６…第２のパターン形成領域、２５０…画素構造（デバイス）、６００…携帯電話（電子機器）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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