元件配置基板及其制备方法技术

本发明专利技术能够易于制备在基板的图案膜上所形成薄膜内的裂纹被抑制的元件配置基板。本发明专利技术提供在基板上具有一种或多种图案膜的元件配置基板，其中至少一种图案膜具有由半椭圆形状上部与正的锥形形状下部和几乎垂直的锥形形状的下部这两种中的一种构成的横截面形状，并且下部的平均厚度为大于等于５０＊并且小于等于３，０００＊。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及包含形成在基板上的形成图案的布线、电极、绝缘层、功能膜等的元件配置基板，该元件配置基板的制备方法，以及使用该元件配置基板的显示装置。更具体地说，本专利技术涉及含有形成在基板上的元件(器件)比如布线、电极、绝缘层、功能膜、半导体、电阻器、滤光器等的元件配置基板，该元件配置基板的制备方法，以及包含该元件配置基板的适用于液晶显示装置的显示装置，在所述元件配置基板上的元件的全部或部分是采用喷墨(释放出液滴)装置形成的。
技术介绍
作为布线形成的方法，涂敷液体材料的方法比如喷墨法在最近几年受到了人们的关注。例如，在通过喷墨法形成布线的情况下，它通常是这样进行的通过喷墨装置将材料例如含有金属微粒的金属胶体溶液释放在沿着布线图案形成的导槽(也称作围堰)内以形成布线，然后烘焙该用于形成金属布线图案的材料。采用喷墨装置的这种金属布线形成在布线的生产效率和基本性质上是有优势的。即，通过这种喷墨法形成布线的优点是该方法不需要溅射、蚀刻等的装置，可有效节约成本；减少废材料上获得改善，并且与在真空气氛中的膜形成法相比，通过增厚布线膜更易于低电阻布线的形成。对于以这种方式制备的布线基板，已经在研究将其应用于各种电子设备中，例如广泛研究将其应用于显示装置的基板。作为除涂敷液体材料的方法之外的其它形成布线的现有方法，可以举例的是附图说明图12所示的金属层的溅射沉积法、光刻和蚀刻金属层的方法，然而，这些方法在布线的生产效率和基本性质上都不具有喷墨法的这些优势。此外，在布线的这种形成中，锥形形状根据蚀刻条件进行控制，但是在膜厚度变厚的情况下，锥形形状变得难于控制，而在逆向锥形形状的情况下，在上层形成的膜例如CVD(化学气相沉积)膜具有裂纹。至于通过喷墨法形成布线的方法，公开了一种将被形成在基板上的导槽围绕的区域形成图案，然后通过喷墨法用材料填充以形成布线的方法(例如，参考专利二次公布WO99/48339(第1和2页))。在这种现有的导槽和喷墨的方法中，如图13所示，形成导槽13，之后再将金属胶体溶液选择性涂敷在导槽13之间，并进行热处理以形成布线4。然而，在由树脂材料构成的导槽13和金属布线4之间形成裂纹，并且如果为防止裂纹而除去导槽13，则布线的横截面形状倾向于形成逆向的锥形形状。即，导槽13的锥形形状改变，使得布线的横截面形状形成逆向的锥形形状。此外，通常地，导槽13的厚度为1μm(＝10,000)或更大，因此，除去非常困难。而且，作为形成布线的另一种方法，公开了一种包括如下步骤的方法采用具有自组装特性的有机分子膜在基板表面上以预定图案方式形成亲液部分和疏液部分；选择性地将其中分散有导电微粒的液体涂敷在亲液部分；并通过热处理将微粒转变成导电膜，从而只在亲液部分形成导电膜(例如，参考日本专利申请公开2002-164635(第1和2页))。在这种现有的自组装膜形成图案和喷墨的方法中，例如，如图14所示，在以自组装膜(单分子膜)14形成图案之后，将形成布线的材料例如上述金属胶体溶液选择性涂敷并进行热处理，以形成布线4。然而，自组装膜(单分子膜)14难于形成图案，因而生产率较大地变低。因此，在采用喷墨装置的布线形成中，仍然存在通过充分利用喷墨的优点改善生产率和获得裂纹等缺陷被抑制的元件配置基板的改善空间。这种改善空间存在于所有涂敷液体材料的方法。专利技术概述鉴于本领域的上述状态，本专利技术的目的是提供能够易于制备且在基板的图案膜上形成的薄膜内的裂纹被抑制的元件配置基板、该元件配置基板的制备方法以及包含该元件配置基板的显示装置。基于对在基板上含有图案膜比如布线图案的元件配置基板的各种研究，本专利技术人首次注意到，在图案膜的膜厚度增大的情况下，由于横截面形状，会导致在图案膜上形成的薄膜层内易于产生裂纹。因此，专利技术人已经注意到，当图案膜的横截面形状由半椭圆形状上部和正或几乎垂直的锥形形状下部构成并且正或几乎垂直的锥形形状下部的平均厚度被控制为大于等于50并且小于等于3,000时，上述问题可以被解决，从而完成了本专利技术。此外，本专利技术人发现，当通过采用光刻胶的疏水薄膜在基板上形成用于图案膜的导槽并且通过喷墨法等将液体材料涂敷到图案膜的导槽上以形成图案膜时，可以以高生产率制备具有这种横截面形状的图案膜，因此在元件配置基板的生产效率和图案膜的基本性质上是有优点的。即，在本专利技术中，例如，在形成金属布线的情况下，根据图11所示的将超薄薄膜树脂(疏水薄膜)形成图案以及喷墨法，在将超薄薄膜树脂2形成图案之后，将金属胶体溶液3选择性涂敷并且进行热处理，以形成布线4。在这种方式中，(1)由于采用光刻胶作为超薄薄膜树脂，易于形成图案(布线图案的形成)，可以增加生产率；(2)采用光刻胶形成的超薄薄膜树脂膜(疏水薄膜)可以薄至约1,500并且至少膜表面具有疏水性，因而金属残留物几乎不留在光刻胶上，因此在形成布线之后的除去(剥离)易于进行；(3)由于所形成布线的横截面形状为如图11C所示的向上凸的略平的凸透镜状的形状，因此，即使布线的高度为几千或更大(例如5,000)，也可以防止在布线上形成的薄膜比如CVD膜内的裂纹。根据本专利技术，尤其是在布线的膜厚度变大的情况下，可以提供用于解决现有技术将遇到的所有可能问题的布线结构及其制备方法。即，本专利技术是在基板上提供有一种或多种图案膜的元件配置基板，其中至少一个图案膜具有由半椭圆形状上部与正锥形形状下部和几乎垂直的锥形形状下部这两者中的一种构成的横截面形状，并且下部的平均厚度为大于等于50并且小于等于3,000。附图简述图1A所示为在采用本专利技术形成布线(图案膜)的方法形成栅极布线的情况下，布线形成流程的一个实例的示意性横截面图(在形成感光性树脂膜时)。图1B所示为在采用本专利技术形成布线(图案膜)的方法形成栅极布线的情况下，布线形成流程的一个实例的示意性横截面图(在将感光性树脂形成为图案时)。图1C所示为在采用本专利技术形成布线(图案膜)的方法形成栅极布线的情况下，布线形成流程的一个实例的示意性横截面图(在充填胶体溶液时)。图1D所示为在采用本专利技术形成布线(图案膜)的方法形成栅极布线的情况下，布线形成流程的一个实例的示意性横截面图(在加工薄膜晶体管的通道部分时)。图2A示出在如图1所示形成的栅极布线上膜形成栅极绝缘体/半导体层/接触层的情况的示意性横截面图。图2B是具有TFT元件的像素部分的示意性平面图，所述TFT元件采用了如图1所示形成的栅极布线。图2C是沿图2B中的A-A′线切割部分的示意性横截面图。图3A所示为在采用本专利技术形成布线(图案膜)的方法形成源极-漏极布线的情况下，布线形成流程的一个实例的示意性横截面图(形成感光性树脂膜时)。图3B所示为在采用本专利技术形成布线(图案膜)的方法形成源极-漏极布线的情况下，布线形成流程的一个实例的示意性横截面图(在将感光性树脂形成图案时)。图3C所示为在采用本专利技术形成布线(图案膜)的方法形成源极-漏极布线的情况下，布线形成流程的一个实例的示意性横截面图(在充填胶体溶液时)。图3D所示为在采用本专利技术形成布线(图案膜)的方法形成源极-漏极布线的情况下，布线形成流程的一个实例的示意性横截面图(在形成金属布线时)。图3E所示为在采用本专利技术形成布线(图案膜)的方法形成源极-漏极布线的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在基板上提供有一种或多种图案膜的元件配置基板，其中至少一种图案膜具有如下的横截面形状，该横截面形状由半椭圆形状上部与正的锥形形状下部和几乎垂直的锥形形状下部这两种中的一种构成，并且所述下部的平均厚度为大于等于５０＊并且小于等于３ ，０００＊。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：村井淳人，藤井晓义，
申请(专利权)人：夏普株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]