(57)【要約】【課題】  下地に影響を与えることなく、より簡単な工程で信頼性の高い積層パターンを形成可能なパターンの形成方法を提供する。【解決手段】  基板１上に導電膜２を形成し、続いて酸素雰囲気下又は窒素雰囲気下において導電膜２をレーザ加熱することで、導電パターンを形成する領域以外の領域を酸化又は窒化（即ち、絶縁化）する。この方法では、レジストの形成工程やエッチング工程がないため、工程が簡素化される。また、エッチングが不要となることで、下地の劣化を防止することができる。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に導電パターンを形成する方法であって、
基板上に導電膜を形成する工程と、
上記導電膜に対して上記パターンの非形成領域に選択的に加熱処理を施し、該非形成領域の導電膜を絶縁化する工程とを備えたことを特徴とする、パターンの形成方法。
【請求項２】
上記絶縁化工程では、上記加熱処理を酸素雰囲気下又は窒素雰囲気下で行ない、上記パターンの非形成領域における導電膜を酸化又は窒化することを特徴とする、請求項１記載のパターンの形成方法。
【請求項３】
上記加熱処理は、レーザ光を上記非形成領域に対してマスク露光することにより行なわれることを特徴とする、請求項１又は２記載のパターンの形成方法。
【請求項４】
上記加熱処理は、レーザ光を上記非形成領域に対して描画することにより行なわれることを特徴とする、請求項１又は２記載のパターンの形成方法。
【請求項５】
一対の電極間に電気光学層を挟持してなる電気光学装置の製造方法であって、
請求項１〜４のいずれかの方法により形成されたパターンを用いて基板上に少なくとも一方の電極を形成することを特徴とする、電気光学装置の製造方法。
【請求項６】
上記電気光学層が有機発光層を含むことを特徴とする、請求項５記載の電気光学装置の製造方法。
【請求項７】
請求項１〜４のいずれかの項に記載の方法により形成されたパターンを用いてデバイスを製造することを特徴とする、デバイスの製造方法。
【請求項８】
請求項５又は６記載の方法により製造された電気光学装置を備えたことを特徴とする、電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パターンの形成方法、電気光学装置の製造方法、デバイスの製造方法、並びに電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、配線等のパターンを形成する場合には、まず、基板上に金属膜を形成し、この上にレジストを塗布した後、これを露光，現像によりパターニングする。そして、このレジストをマスクとして金属膜をエッチングし、レジストを剥離する（例えば特許文献１参照）。積層パターンを形成する場合には、これらの工程を各層毎に行なう必要がある。
【特許文献１】特開平９−５０８８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、上記方法は工程数が多く、特に積層パターンを形成する場合にはその形成工程に長時間を要することとなる。また、上記方法では、エッチング耐性の低い機能性材料、例えば有機ＥＬ材料等の上に配線パターンを形成することはできない。
一方、パターンの形成方法としては、上述のものの他にレーザ加工による方法も知られている。これは基板上に成膜された金属膜に対してレーザ（ＹＡＧ，ＫｒＦ等）を照射し、照射部の金属膜を除去するものである。この方法では、エッチングを使用しないため下地が劣化されることはないが、除去された金属の再付着（即ち、配線間の短絡等）が課題となる。
また、エッチングを用いないパターニング方法としてはマスク蒸着法等も知られているが、この方法では、大型基板（５０インチ程度）に適用した場合に、マスクの熱膨張による寸法変化が課題となる。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、下地に影響を与えることなく、より簡単な工程で信頼性の高い積層パターンを形成可能なパターンの形成方法、及びこの方法を用いた電気光学装置の製造方法、デバイスの製造方法、並びに上記電気光学装置を備えた電子機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記の課題を解決するため、本発明のパターンの形成方法は、基板上に導電パターンを形成する方法であって、基板上に導電膜を形成する工程と、上記導電膜に対して上記パターンの非形成領域に選択的に加熱処理を施し、該非形成領域の導電膜を絶縁化する工程とを備えたことを特徴とする。上述の絶縁化工程は、例えば上記加熱処理を酸素雰囲気下又は窒素雰囲気下で行ない、上記パターンの非形成領域における導電膜を酸化又は窒化することにより行なわれる。
【０００５】
本方法では、パターンの形成に不要な部分の導電膜を除去するのではなく、パターン形成に必要な部分のみ導電性を維持し、他の部分を絶縁化することで導電パターンを形成している。このため、本方法では、特許文献１に開示された従来の方法に比べて、レジスト形成工程，露光，現像工程，エッチング工程，レジスト剥離工程が不要となり、工程時間を大幅に短縮することができる。また、この方法ではエッチングが不要となるため、例えばエッチング液等の薬液や水分に対して耐性の小さい材料（例えば有機ＥＬ材料等）の上に導電パターンを形成することも可能となる。また、この方法は導電膜を除去するものではないため、レーザ照射により導電膜を除去する場合のように導電膜の再付着等の問題も生じず、又、マスクを用いないので熱膨張による寸法変化の生じない。さらに、本方法では絶縁化された領域（絶縁部）と導電パターンの形成された領域（導電部）とは略面一に構成されるため、例えば多層配線を形成する場合には、この上に別途平坦化膜を形成する等の必要がなくなり、更に工程を簡素化することができる。
【０００６】
なお、上記加熱処理は、例えばレーザ光等のようにエネルギー密度の高い光を上記パターンの非形成領域に対して選択的に照射することにより行なうことができる。具体的には、上記加熱処理として、レーザ光を上記非形成領域に対してマスク露光したり、レーザ光を上記非形成領域に対して描画したりする方法等を採用することができる。
【０００７】
また、本発明のデバイスの製造方法は、上述の方法により形成されたパターンを用いてデバイスを製造することを特徴とする。ここで形成されるパターンとしては、デバイスを駆動するための各種配線パターンや電極パターン等がある。本方法によれば、製造工程が簡素化されるため、デバイスのコストを下げることができる。
【０００８】
また、本発明の電気光学装置の製造方法は、一対の電極間に電気光学層（無機発光層，有機発光層，液晶層，電気泳動層等）を挟持してなる電気光学装置の製造方法であって、上述のパターン形成方法により形成されたパターンを用いて、基板上に少なくとも一方の電極を形成することを特徴とする。
【０００９】
この電気光学装置の製造方法によれば、製造工程が簡素化されるため、デバイスのコストを下げることができる。
また、本方法では、エッチングを用いずにバンク上に導電パターンを形成できるため、下地がエッチング液等の薬液や水分に対する耐性の小さいもの、例えば下地の電気光学層が有機発光層を含む構成である場合に特に有効である。
【００１０】
また、本発明の電子機器は上述の方法により製造された電気光学装置を備えたことを特徴とする、これにより、高性能且つ信頼性の高い電気光学装置を備えた電子機器を安価に提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図１〜図３を参照しながら、本発明の一実施形態に係るパターンの形成方法について説明する。なお、以下の説明において、水平面内における所定方向をＸ軸方向、水平面内においてＸ軸方向と直交する方向をＹ軸方向、Ｘ軸及びＹ軸のそれぞれに直交する方向（鉛直方向）をＺ軸方向とする。
図１は、本発明のパターン形成方法に用いられるパターン形成装置の一実施形態を示す概略構成図である。図１において、パターン形成装置１０は、所定の波長を有するレーザ光束を射出するレーザ光源１１と、被処理材である基板１を支持するステージ１２とを備えている。本実施形態では、レーザ光源１１として例えば近赤外半導体レーザが使用される。
【００１２】
基板１は導電パターンが形成される対象物であり、その基板１の材料は種々の目的に応じて選択される。例えば光透過性が求められる場合には、ガラス等の透光性材料が選択され、可撓性が求められる場合には樹脂材料等が選択される。また、半導体素子を形成する場合にはシリコンウェハ等の半導体基板が選択される。なお、基板１は、複数の導電膜と絶縁膜とが予め積層された多層配線基板や、配線層や層間絶縁膜が予め形成された回路基板等であってもよい。
この基板１の被処理面には導電膜２が形成されている。導電膜２には、加熱により絶縁化可能な導電材料が用いられる。具体的には、Ａｌ，Ｃｒ，Ｔａ等の金属材料を好適に用いることができる。この導電膜２はスパッタリング法等により基板全面に形成されている。
【００１３】
ステージ１２は、基板１を支持した状態でＸ軸方向及びＹ軸方向に移動可能に設けられており、基板１はステージ１２の移動により光源１１から射出された光束に対して移動可能となっている。また、ステージ１２はＺ軸方向にも移動可能となっている。ここで、光源１１とステージ１２に支持された基板１との間には不図示の光学系が配置されている。基板１を支持したステージ１２はＺ軸方向に移動することにより、前記光学系の焦点に対する基板１の位置を調整可能となっている。そして、光源１１より射出された光束は、ステージ１２に支持されている基板１（導電膜２）を照射するようになっている。
【００１４】
次に、図２を参照しながら膜パターンの形成手順について説明する。まず、図２（ａ）に示すように、レーザ光源１１を基板上の所定の位置（導電パターンの形成予定位置）に配置する。そして、酸素雰囲気下或いは窒素雰囲気下で基板１（導電膜２）の上面側から所定の光束径を有するレーザ光束を照射する。レーザ光束が照射されると、その照射領域に対応する導電膜２が加熱され、雰囲気中の酸素又は窒素と反応して絶縁化（酸化又は窒化）される。なお、この絶縁化工程では、基板１への影響を抑えるために、エネルギー密度の高い光を短時間照射することが望ましい。また、雰囲気中の酸素濃度や窒素濃度は制御されることが望ましいが、大気中に暴露した状態で上述の加熱処理を施すことも可能である。
【００１５】
図２（ｂ）はレーザ加熱により導電膜２の一部が絶縁化された状態を示している。ここで、絶縁化されるのは、レーザ光束の照射領域に対応した領域である。したがって、レーザ光束の照射領域に対応した絶縁部５が導電膜２に形成される。そして、照射するレーザ光束に対してステージ１２をＸＹ平面に沿って移動することにより、そのステージ１２の移動軌跡に応じて絶縁部５が形成される。こうしてパターンの形成予定領域以外の領域（パターンの非形成領域）の導電膜２を選択的に加熱処理することで導電膜２を部分的に絶縁化する。このように絶縁化された部分には電流は流れないので、実質的にはこの部分の導電膜をエッチングにより除去（パターニング）したのと同様の効果が得られる。よって、絶縁化されない部分（導電部６）を導電パターンとして用いることができる。
【００１６】
このように本実施形態では、パターンの形成に不要な部分の導電膜を除去するのではなく、パターン形成に必要な部分のみ導電性を維持し、他の部分を絶縁化することで導電パターンを形成している。このため、本方法では、特許文献１に開示された従来の方法に比べて、レジスト形成工程，露光，現像工程，エッチング工程，レジスト剥離工程が不要となり、工程時間を大幅に短縮することができる。また、この方法ではエッチングが不要となるため、例えばエッチング液等の薬液や水分に対して耐性の小さい材料（例えば有機ＥＬ材料等）の上に導電パターンを形成することも可能となる。また、この方法は導電膜を除去するものではないため、レーザ照射により導電膜を除去する場合のように導電膜の再付着等の問題も生じず、又、マスクを用いないので熱膨張による寸法変化も生じない。さらに、本方法では絶縁化された領域（絶縁部）と導電パターンの形成された領域（導電部）とは略面一に構成されるため、例えば多層配線を形成する場合には、この上に別途平坦化膜を形成する等の必要がなくなり、更に工程を簡素化することができる。
【００１７】
なお、本実施形態では、基板１を支持したステージ１２を移動することで、基板１上に所定の導電パターンを形成しているが、もちろん、基板１を停止した状態で、照射する光束を移動するようにしてもよいし、基板１と光束との双方を移動するようにしてもよい。
【００１８】
パターンを形成する際、図３に示すように、形成しようとするパターンに応じたパターンを有するマスク１５に対して光を照射し、マスク１５を介した光を導電膜２に照射するようにしてもよい。図３に示す例において、光源１１から射出された光束は、光学系１７により均一な照度分布を有する照明光に変換された後、マスク１５を照明する。マスク１５を通過した光は、ステージ１２に支持されている基板１（導電膜２）を照射し、その照射された光に基づいて発生する熱により導電膜２の一部が絶縁化（例えば酸化や窒化）される。そして、絶縁化されない部分（即ち、光照射されない部分）によって導電パターンが形成される。マスク１５を用いることにより、レーザ光源１１から射出された光束の径より微細な膜パターンを形成することができる。
【００１９】
なお、図３に示す例では、マスク１５と基板１とを離間した状態で基板１に光を照射しているが、マスク１５と基板１は密着させてもよい。
また、光源１１としては、近赤外半導体レーザの他に、水銀ランプ、ハロゲンランプ、キセノンランプ、フラッシュランプなどのエネルギー密度の高い光源を用いることも可能である。また、紫外線レーザなど、近赤外線レーザ以外の全ての汎用的なレーザを用いることもできる。
【００２０】
＜有機ＥＬ表示装置＞
次に、図４を参照しながら、上記導電パターンを有するデバイス、特に電気光学装置の一例であるアクティブマトリクス型の有機ＥＬ表示装置について説明する。
図４において、有機ＥＬ表示装置６０１には、ＴＦＴ等の回路部が形成された基板６０２の上に各画素を区画するためのバンク層６１４が格子状に配置され、このバンク層６１４によって区画されたそれぞれの領域（画素領域）に有機ＥＬ素子６０３が設けられている。
有機ＥＬ素子６０３は、陽極（画素電極）６０４と陰極（対向電極）６０７との間に発光材料を含む電気光学層を挟持した構成を有する。本例では、電気光学層は、正孔注入／輸送層６０５と有機ＥＬ材料を含む発光層（ＥＬ層）６０６とを下層側から順に積層した積層膜としているが、必用に応じて発光層６０６の上に電子輸送層や電子注入層等を設けてもよい。
【００２１】
正孔注入／輸送層６０５の形成材料としては、ポリチオフェン、ポリスチレンスルホン酸、ポリピロール、ポリアニリン及びこの誘導体などの高分子材料を挙げることができる。発光層６０６の形成材料（発光材料）としては、高分子発光体や低分子の有機発光色素、すなわち各種の蛍光物質や燐光物質などの発光物質が使用可能である。発光物質となる共役系高分子の中ではアリーレンビニレン又はポリフルオレン構造を含むものなどが特に好ましい。なお、発光層６０６には赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、及び青色（Ｂ）の３色の発光層が用意されており、各色の有機ＥＬ素子を基板上に並置することでフルカラー表示を可能としている。
【００２２】
陽極６０４及び陰極６０７はＩＴＯその他の導電材料からなる。例えば発光層６０６から発した光を陽極側から取り出すボトムエミッション型の構造では、陽極６０４にはＩＴＯ等の透光性導電材料が用いられ、陰極６０７にはＡｌやＡｇ等の高反射率の金属材料が用いられる。逆に、発光光を陰極側から取り出すトップエミッション型の構造では、陰極６０７にＩＴＯ等の透光性導電材料が用いられ、陽極６０４にはＡｌやＡｇ等の高反射率の金属材料が用いられる。本例では、例えば発光光を陽極側から取り出すボトムエミッション構造を採用しており、従って陽極６０４にはＩＴＯ等の透光性導電材料が用いられている。
なお、本例において、陰極６０７は前述のパターン形成方法を用いてパターニングされている。すなわち、本例の有機ＥＬ表示装置では、電気光学層が形成された基板上にＡｌ等の導電膜を成膜し、陰極形成領域以外の領域に選択的に加熱処理を施して絶縁化している。そして、加熱処理されずに導電性の維持された部分（導電パターン）を陰極６０７として用いている。図中、符号６０７ａはこの加熱処理により絶縁化された領域（絶縁部）を示している。
【００２３】
このように構成された基板６０２の上には有機ＥＬ素子６０３を封止するための封止基板６１２が取り付けられている。この封止基板６１２としては、例えばガラス基板を用いるが、透明でガスバリア性に優れていれば例えば、プラスチック、プラスチックのラミネートフィルム、ラミネート成型基板等のガラス基板以外の部材、またはガラスのラミネートフィルム等を用いてもよい。
【００２４】
このように本例では、陰極６０７の形成に前述のパターン形成方法を用いているため、製造時間の短縮により有機ＥＬ表示装置を安価に提供することが可能となる。
【００２５】
なおここでは、本発明のパターン形成方法を有機ＥＬ表示装置の陰極形成工程に適用した例を示したが、この他にも本方法を例えばＴＦＴ等の半導体素子の形成工程に適用したり、回路部に設けられた配線の形成工程に適用したりすることも可能である。また、上記パターンの形成されるデバイスとしてはこのようなＥＬ装置に限らず、液晶装置や電気泳動装置等の電気光学装置や、その他種々の電子デバイスに対して本発明のパターン形成方法を適用することも可能である。
【００２６】
＜電子機器＞
以下、上記ＥＬ装置を備えた電子機器の適用例について説明する。図５は、携帯電話の一例を示した斜視図である。図５において、符号１０００は携帯電話本体を示し、符号１００１は上記の電子デバイス（例えば有機ＥＬ表示装置や液晶装置等）を用いた表示部を示している。図５に示す電子機器は、上記実施の形態の電子デバイスを備えているので、高品質且つ信頼性の高い電子機器を実現することができる。
なお、電子機器としては、上述の携帯電話の他に、液晶テレビ、ビューファインダ型やモニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、電子ペーパー、タッチパネルを備えた機器等が挙げられる。本発明の電子デバイスは、こうした電子機器に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明のパターン形成方法に用いるパターン形成装置の一例を示す概略構成図。
【図２】本発明のパターン形成工程の一例を示す模式図。
【図３】パターン形成装置の他の構成例を示す概略図。
【図４】本発明のパターン形成方法を用いて製造された有機ＥＬ表示装置の一例を示す模式的断面図。
【図５】本発明の電子機器の一例を示す斜視図。
【符号の説明】
【００２８】
１・・・基板、２・・・導電膜、６・・・導電部（導電パターン）、１５・・・マスク、６０１・・・有機ＥＬ表示装置（電気光学装置）、６０４・・・陽極（画素電極）、６０７・・・陰極（対向電極）、６０６・・・有機発光層、１０００・・・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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