專(zhuān)利名稱(chēng)：液滴噴出方法和液滴噴出裝置及基板的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及液滴噴出方法和液滴噴出裝置。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，使用液晶裝置、場(chǎng)致發(fā)光裝置等作為手機(jī)、筆記本電腦等電子設(shè)備的顯示部。例如，在液晶裝置中，在由玻璃、塑料等形成的基板表面，將紅色、綠色、藍(lán)色的圓點(diǎn)狀的各色濾波元件以條紋形排列、三角形排列或馬賽克形排列等規(guī)定的排列形式排列形成濾色器。
作為這種濾色器的形成方法，已知有使噴出紅、綠、藍(lán)等各色素液滴的色素滴噴出頭進(jìn)行掃描的同時(shí)，對(duì)玻璃基板上涂布的丙烯酸樹(shù)脂進(jìn)行液滴噴出、使其固定的方法。(例如，參見(jiàn)特開(kāi)平2-173703號(hào)公報(bào))。
但是，各液滴必須固定在基板上預(yù)先規(guī)定的位置，在大面積的基板上形成多個(gè)濾色器的情況下，需要精確調(diào)整基板位置的機(jī)構(gòu)。尤其在基板上形成的圖案為微細(xì)的濾色器或具有復(fù)雜形狀的電路等情況下，必須設(shè)置高精度的調(diào)整機(jī)構(gòu)。并且，在調(diào)整基板位置的機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)需要花費(fèi)很長(zhǎng)時(shí)間時(shí)，有時(shí)會(huì)延長(zhǎng)每張基板的處理時(shí)間。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是針對(duì)這樣的問(wèn)題而進(jìn)行的，目的在于提供一種能夠以簡(jiǎn)單的構(gòu)成在基板上形成高精度圖案的液滴噴出方法和液滴噴出裝置。
本發(fā)明的液滴噴出方法，根據(jù)從液滴噴出機(jī)構(gòu)向基板上噴出液滴來(lái)形成的圖案的形狀，作成由多個(gè)矢量數(shù)據(jù)的組合規(guī)定的CAD(ComputerAided Design)數(shù)據(jù)，基于該CAD數(shù)據(jù)，作成由XY柵格規(guī)定所述液滴噴出位置的位圖數(shù)據(jù)，基于該位圖數(shù)據(jù)，作成噴出所述液滴用的液滴噴出數(shù)據(jù)，根據(jù)該液滴噴出數(shù)據(jù)，驅(qū)動(dòng)所述液滴噴出機(jī)構(gòu)來(lái)形成所述圖案。
所述“液滴噴出機(jī)構(gòu)”是具有由壓電元件等供給的規(guī)定電壓波形，使噴出頭內(nèi)的容積發(fā)生變化，相應(yīng)地噴出被按壓的液滴的功能的機(jī)構(gòu)。該液滴噴出機(jī)構(gòu)，不只限于使用壓電元件等電氣/機(jī)械轉(zhuǎn)換器，也可使用例如，作為能量產(chǎn)生元件的電/熱轉(zhuǎn)換器、帶電控制型和加壓振動(dòng)型的連續(xù)方式、靜電吸引方式等。
所述“液滴噴出數(shù)據(jù)”是用于向液滴噴出機(jī)構(gòu)供給所述電壓波形的數(shù)據(jù)，即，控制液滴噴出機(jī)構(gòu)的液滴噴出的數(shù)據(jù)。并且，該液滴噴出數(shù)據(jù)中含有使噴出頭和基板相對(duì)移動(dòng)的數(shù)據(jù)，即，也是決定基板上液滴噴出位置的數(shù)據(jù)。該液滴噴出數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)形式是由“0”和“1”組成的時(shí)間序列數(shù)據(jù)，并被儲(chǔ)存在ROM(Read Only Memory)或RAM(Random AccessMemory)中。
所述“圖案”是指能以液滴形式向基板上噴出的材料被噴出到規(guī)定位置所形成的圖案，例如具有由R(紅)、G(綠)、B(藍(lán))形成的RGB濾色器的像素圖案，例如由帶有曲折構(gòu)造的線(xiàn)圈和天線(xiàn)等電感、電容器等容量元件構(gòu)成的電容、電阻的電路圖案，或帶有具有半導(dǎo)體的TFT(ThinFilm Transistor)等的開(kāi)關(guān)元件、與開(kāi)關(guān)元件連接的像素電極等的圖案，或需要局部噴出的液晶材料和取向膜材料等。所述開(kāi)關(guān)元件是指由能夠作為液體材料噴出的材料形成的元件。
所述“基板”是通過(guò)噴出所述液滴而形成圖案的液滴噴出對(duì)象。可采用各種材料作為基板，若需透明性則采用例如玻璃等基板，若不需透明性則采用例如金屬基板等。而且，該基板的尺寸不限，本發(fā)明中，特指超過(guò)1米的大型基板。
根據(jù)本發(fā)明，利用裝備有顯示屏等顯示部和鍵盤(pán)等輸入部的計(jì)算機(jī)，能將所述液滴噴出而形成的圖案預(yù)先作成CAD數(shù)據(jù)。
而且，通過(guò)轉(zhuǎn)換這樣作成的CAD數(shù)據(jù)能作成位圖數(shù)據(jù)。
還有，通過(guò)基于該位圖數(shù)據(jù)作成液滴噴出數(shù)據(jù)后，再根據(jù)該液滴噴出數(shù)據(jù)從噴出頭向基板上規(guī)定位置噴出，能在基板上形成圖案。
所述圖案是由具有規(guī)定功能的多個(gè)功能層疊層形成，所述CAD數(shù)據(jù)具有對(duì)應(yīng)于所述功能層的多個(gè)層數(shù)據(jù)，基于該多個(gè)層數(shù)據(jù)作成多個(gè)所述位圖數(shù)據(jù)，基于該多個(gè)位圖數(shù)據(jù)作成多個(gè)所述液滴噴出數(shù)據(jù)，對(duì)應(yīng)于該多個(gè)液滴噴出數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)所述液滴噴出機(jī)構(gòu)，由此形成由所述多個(gè)功能層構(gòu)成的所述圖案也可以。
所述“功能層”是指構(gòu)成所述圖案的各層，例如指上述電感、電容、電阻、開(kāi)關(guān)元件等各層。即，通過(guò)將這樣的各功能層進(jìn)行疊層來(lái)形成所述圖案。
所述“層數(shù)據(jù)”為形成所述功能層預(yù)先通過(guò)計(jì)算機(jī)等作成。
在采用所述方法的情況下，能基于多個(gè)層數(shù)據(jù)作成多個(gè)位圖數(shù)據(jù)。而且，能基于該多個(gè)位圖數(shù)據(jù)作成液滴噴出數(shù)據(jù)。并且，通過(guò)基于該多個(gè)液滴噴出數(shù)據(jù)噴出液滴，能形成多個(gè)功能層。因此，能形成多個(gè)功能層疊層的圖案。
也可以具有由多個(gè)所述噴出頭構(gòu)成的噴出頭組，在所述多個(gè)功能層的每個(gè)層中，所述噴出頭組的所述噴出頭分開(kāi)噴出所述液滴，由此來(lái)形成所述圖案。
在此，以噴出頭組具有噴出含有金屬材料的液滴的第1噴出頭、噴出含有絕緣膜材料的液滴的第2噴出頭、和噴出含有透明電極材料的液滴的第3噴出頭的情況為例來(lái)說(shuō)明噴出頭組。首先，在基板上形成由金屬布線(xiàn)構(gòu)成的功能層的情況下，從形成金屬布線(xiàn)的層數(shù)據(jù)作成位圖數(shù)據(jù)后，作成液滴噴出數(shù)據(jù)，并基于該液滴噴出數(shù)據(jù)從第1噴出頭噴出含有金屬材料的液滴。之后，在形成絕緣膜和透明電極功能層的情況下，從形成絕緣膜和透明電極的層數(shù)據(jù)，與前面同樣地分別作成液滴噴出數(shù)據(jù)，據(jù)此從第2噴出頭噴出含有絕緣膜材料的液滴，從第3噴出頭噴出含有透明電極材料的液滴。
在所述噴出頭組具備第1、第2、和第3噴出頭，并且用這些噴出頭分開(kāi)噴出液滴的情況下，能形成由多個(gè)功能層構(gòu)成的圖案。
也可以具有所述噴出頭將所述液滴噴出到所述基板上、并在該基板上形成所述功能層的多個(gè)液滴噴出單元，所述多個(gè)液滴噴出單元分別在所述基板上對(duì)所述多個(gè)功能層的每個(gè)層分開(kāi)噴出所述液滴，由此而形成由所述多個(gè)功能層構(gòu)成的所述圖案。
在此，對(duì)使用例如噴出含有金屬材料的液滴的第1液滴噴出單元、噴出含有絕緣膜材料液滴的第2液滴噴出單元、和噴出含有透明電極材料液滴的第3液滴噴出單元形成圖案的情況進(jìn)行說(shuō)明。首先，在基板上形成由金屬布線(xiàn)構(gòu)成的功能層的情況下，由形成金屬布線(xiàn)用的層數(shù)據(jù)作成位圖數(shù)據(jù)后，作成液滴噴出數(shù)據(jù)，并基于該液滴噴出數(shù)據(jù)，由第1液滴噴出單元將含有金屬材料的液滴噴出到基板上。之后，在形成絕緣膜和透明電極的功能層的情況下，由形成絕緣膜和透明電極用的層數(shù)據(jù)，與上述同樣地作成各自的液滴噴出數(shù)據(jù)，據(jù)此而利用第2液滴噴出單元噴出含有絕緣膜材料的液滴，利用第3液滴噴出單元噴出含有透明電極材料的液滴。在所述第1、第2、第3液滴噴出單元相互之間，最好設(shè)置輸送基板的輸送單元。
這樣，在利用第1、第2、第3液滴噴出單元分開(kāi)噴出液滴的情況下，能形成由多個(gè)功能層組成的圖案。
所述層數(shù)據(jù)含有規(guī)定所述功能層的膜厚的膜厚數(shù)據(jù)，也可以基于該膜厚數(shù)據(jù)，設(shè)定從所述噴出頭噴出的所述液滴的噴出次數(shù)和該液滴的噴出量。
所述“膜厚數(shù)據(jù)”是指構(gòu)成功能層的材料的膜厚。例如，在形成金屬布線(xiàn)等情況下，采用將在揮發(fā)性溶劑中分散有金屬微粒的液體以液滴形式噴出的方法。在該方法中，考慮到該金屬微粒的含量和為析出金屬微粒而進(jìn)行的干燥處理和加熱處理導(dǎo)致的材料性質(zhì)變化和體積變化等，對(duì)液滴的噴出次數(shù)和噴出量進(jìn)行設(shè)定。
在采用所述方法的情況下，可以基于膜厚數(shù)據(jù)，并且考慮到噴出的液滴中包含的材料含有量等，設(shè)定液滴的噴出次數(shù)和液滴的噴出量。
本發(fā)明的液滴噴出裝置具有，對(duì)應(yīng)于通過(guò)從液滴噴出機(jī)構(gòu)向基板上噴出液滴而形成的圖案的形狀、作成由多個(gè)矢量數(shù)據(jù)的組合來(lái)規(guī)定的CAD(Computer Aided Design)數(shù)據(jù)的CAD數(shù)據(jù)作成機(jī)構(gòu)，和基于所述CAD數(shù)據(jù)作成由XY柵格規(guī)定所述液滴的噴出位置的位圖數(shù)據(jù)的作成機(jī)構(gòu)，而且對(duì)應(yīng)于所述液滴噴出數(shù)據(jù)并驅(qū)動(dòng)所述液滴噴出機(jī)構(gòu)來(lái)形成所述圖案。
根據(jù)本發(fā)明，能預(yù)先利用CAD數(shù)據(jù)作成機(jī)構(gòu)將由所述液滴的噴出所形成的圖案作成CAD數(shù)據(jù)。而且，能由位圖數(shù)據(jù)作成機(jī)構(gòu)作成位圖數(shù)據(jù)。還有，能夠利用作成機(jī)構(gòu)并基于此位圖數(shù)據(jù)作成液滴噴出數(shù)據(jù)。還有，通過(guò)基于該液滴噴出數(shù)據(jù)從噴出頭向基板上規(guī)定的位置噴出，可以在基板上形成圖案。
所述圖案由具有規(guī)定功能的多個(gè)功能層疊層形成，所述CAD數(shù)據(jù)作成機(jī)構(gòu)作成對(duì)應(yīng)于所述多個(gè)功能層的多個(gè)層數(shù)據(jù)，所述位圖數(shù)據(jù)作成機(jī)構(gòu)基于所述多個(gè)層數(shù)據(jù)來(lái)作成多個(gè)所述位圖數(shù)據(jù)，所述作成機(jī)構(gòu)基于所述多個(gè)位圖數(shù)據(jù)來(lái)作成多個(gè)所述液滴噴出數(shù)據(jù)，對(duì)應(yīng)于該多個(gè)液滴噴出數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)所述液滴噴出機(jī)構(gòu)，由此來(lái)形成由多個(gè)所述功能層組成的所述圖案也可以。
在此情況下，CAD數(shù)據(jù)作成機(jī)構(gòu)能作成多個(gè)層數(shù)據(jù)。而且，基于多個(gè)層數(shù)據(jù)，位圖數(shù)據(jù)作成機(jī)構(gòu)能作成多個(gè)位圖數(shù)據(jù)。還有，基于多個(gè)位圖數(shù)據(jù)，作成機(jī)構(gòu)能作成多個(gè)液滴噴出數(shù)據(jù)。還有，通過(guò)基于液滴噴出數(shù)據(jù)噴出液滴，能形成多個(gè)功能層。因此，能形成多個(gè)功能層疊層的圖案。
具備由多個(gè)所述噴出頭組成的噴出頭組，該噴出頭組向所述多個(gè)功能層的每個(gè)層分開(kāi)噴出所述液滴也可以。
在此，對(duì)噴出頭組例如具有噴出含有金屬材料液滴的第1噴出頭、噴出含有絕緣膜材料液滴的第2噴出頭、和噴出含有透明電極材料液滴的第3噴出頭的情況進(jìn)行說(shuō)明。首先，在基板上形成由金屬布線(xiàn)組成的功能層的情況下，由形成金屬布線(xiàn)層用的數(shù)據(jù)作成位圖數(shù)據(jù)后，作成液滴噴出數(shù)據(jù)，基于該液滴噴出數(shù)據(jù)從第1噴出頭噴出含有金屬材料的液滴。之后，在形成絕緣膜和透明電極的功能層的情況下，從形成絕緣膜和透明電極用的層數(shù)據(jù)，與上述同樣地作成各自的液滴噴出數(shù)據(jù)，據(jù)此而從第2噴出頭噴出含有絕緣膜材料的液滴，從第3噴出頭噴出含有透明電極材料的液滴。
這樣，通過(guò)噴出頭組具備第1、第2、和第3噴出頭，并且用這些噴出頭分開(kāi)噴出液滴，能形成由多個(gè)功能層構(gòu)成的圖案。
也可采用分別具有所述噴出頭的多個(gè)液滴噴出單元，所述多個(gè)液滴噴出單元分別對(duì)所述多個(gè)功能層的每個(gè)層分開(kāi)噴出所述液滴。
對(duì)使用例如噴出含有金屬材料的液滴的第1液滴噴出單元、噴出含有絕緣膜材料液滴的第2液滴噴出單元、和噴出含有透明電極材料液滴的第3液滴噴出單元形成圖案的情況進(jìn)行說(shuō)明。首先，在基板上形成由金屬布線(xiàn)構(gòu)成的功能層的情況下，由形成金屬布線(xiàn)用的層數(shù)據(jù)作成位圖數(shù)據(jù)后，作成液滴噴出數(shù)據(jù)，并基于該液滴噴出數(shù)據(jù)，由第1液滴噴出單元將含有金屬材料的液滴噴出到基板上。之后，在形成絕緣膜和透明電極的功能層的情況下，由形成絕緣膜和透明電極用的層數(shù)據(jù)，與上述同樣地作成各自的液滴噴出數(shù)據(jù)，據(jù)此而利用第2液滴噴出單元噴出含有絕緣膜材料的液滴，利用第3液滴噴出單元噴出含有透明電極材料的液滴。在所述第1、第2、第3液滴噴出單元相互之間，最好設(shè)置輸送基板的輸送單元。
這樣，通過(guò)利用第1、第2、第3液滴噴出單元分開(kāi)噴出液滴，能形成由多個(gè)功能層組成的圖案。
所述層數(shù)據(jù)含有規(guī)定所述功能層的膜厚的膜厚數(shù)據(jù)，所述CAD數(shù)據(jù)作成機(jī)構(gòu)，也可以具有基于該膜厚數(shù)據(jù)，設(shè)定從所述噴出頭噴出的所述液滴的噴出次數(shù)和該液滴的噴出量的設(shè)定機(jī)構(gòu)。
所述“設(shè)定機(jī)構(gòu)”是考慮到液滴中含有的功能層材料的比率、干燥處理等處理導(dǎo)致的材料的性質(zhì)變化和體積變化等后，對(duì)液滴的噴出次數(shù)和噴出量進(jìn)行設(shè)定的機(jī)構(gòu)。例如，在形成金屬布線(xiàn)的情況下，采用將在揮發(fā)性溶劑中分散有金屬微粒的液體作為液滴噴出的方法。在該方法中，考慮到該金屬微粒的含有量、為析出金屬微粒而進(jìn)行的干燥處理和加熱處理所導(dǎo)致的材料性質(zhì)變化和體積變化等后，對(duì)液滴的噴出次數(shù)和噴出量進(jìn)行設(shè)定。
在采用所述方法的情況下，可以基于膜厚數(shù)據(jù)并考慮到噴出的液滴中的材料含有量，設(shè)定液滴的噴出次數(shù)和液滴的噴出量。


圖1為表示本發(fā)明的液滴噴出裝置構(gòu)成的立體圖。
圖2為說(shuō)明本發(fā)明的液滴噴出裝置的控制裝置的功能的方框圖。
圖3為用本發(fā)明的液滴噴出裝置形成像素的流程圖。
圖4為緊接著圖3的流程圖的流程圖。
圖5A～5C為表示用本發(fā)明的液滴噴出方法形成的電路圖案的立體圖。
圖6為表示本發(fā)明的液滴噴出裝置的構(gòu)成的構(gòu)成圖。
圖7A～7B為表示用本發(fā)明的液滴噴出方法形成的液晶顯示裝置的圖。
具體實(shí)施例方式
圖1為表示本發(fā)明的一實(shí)施方式的液滴噴出裝置的構(gòu)成的立體圖。
如圖1所示，液滴噴出裝置1作為主要構(gòu)成要素具有控制裝置2、噴出頭組3、和搭載臺(tái)4。
在這樣構(gòu)成的液滴噴出裝置1中，通過(guò)由控制裝置2來(lái)控制噴出頭組3和搭載臺(tái)4的動(dòng)作，向搭載在搭載臺(tái)4上的基板5噴出液滴，并在該基板5上形成規(guī)定的圖案。
下面，說(shuō)明各個(gè)構(gòu)成要素。
在以下說(shuō)明中，令噴出頭組3的配置方向?yàn)閄方向，基板5的輸送方向?yàn)閅方向，在XY平面內(nèi)的面內(nèi)旋轉(zhuǎn)方向是θ方向。
噴出頭組3由排成一列的多個(gè)噴出頭3a構(gòu)成，可移動(dòng)地設(shè)置在X方向軸8上，其中上述X方向軸8以在從基臺(tái)6豎立設(shè)置的支柱7、7之間橫跨搭載臺(tái)4的方式架設(shè)。在構(gòu)成噴出頭組3的各個(gè)噴出頭3a中，朝向基板5穿設(shè)著多個(gè)噴出液滴的噴嘴(例如，180個(gè)噴嘴穿設(shè)成一列)。
此噴出頭3a是具有儲(chǔ)存液滴用的腔體、與此腔體相連的噴嘴、和使儲(chǔ)存在該腔體的液體以液滴形式經(jīng)噴嘴噴出的噴出機(jī)構(gòu)的構(gòu)成。該液滴噴出機(jī)構(gòu)是指壓電元件，設(shè)置在噴出頭3a的壁面上。在這樣構(gòu)成的噴出頭3a中，通過(guò)向壓電元件供給所要求的電壓波形，使噴出頭3a的壁面變形，使腔體內(nèi)的容積發(fā)生變化，從而由噴嘴噴出規(guī)定量的液滴。向壓電元件供給的電壓波形是基于后述的液滴噴出數(shù)據(jù)而生成的。
作為噴出頭3a的液滴噴出機(jī)構(gòu)，除采用上述壓電元件的電氣/機(jī)械變換器以外，還可采用，例如，將電/熱變換器作為能量產(chǎn)生元件的方式、被帶電控制型、加壓振動(dòng)型等連續(xù)方式、靜電吸引方式，還可采用照射激光等電磁波并使之發(fā)熱、由該發(fā)熱作用來(lái)噴出液滴的方式。
上述多個(gè)噴出頭3a，通過(guò)導(dǎo)管等流路，各自與儲(chǔ)存材料液體的液體容器連接。通過(guò)在各個(gè)液體容器中儲(chǔ)存不同種類(lèi)的材料液體，可以從各噴出頭3a中向基板上噴出不同的材料液體。即，噴出頭組3通過(guò)在多個(gè)噴出頭3a中選擇使用其中任一個(gè)，從而能在基板5上噴出規(guī)定的材料液體。
上述噴出頭組3是由排成一列的多個(gè)噴出頭3a構(gòu)成的，但不限于此。例如，對(duì)應(yīng)于各個(gè)噴出頭3a的噴嘴的穿設(shè)間距(Pitch)，向X方向錯(cuò)開(kāi)1/2間距將噴出頭3a配置成2列也可以。在噴出頭3a多列配置的情況下，能夠以比噴嘴的穿設(shè)間距還小的間距來(lái)噴出液體。
也可以使噴出頭3a相對(duì)于X方向以規(guī)定的角度傾斜設(shè)置。在此情況下，也能夠以比噴嘴的穿設(shè)間距還小的間距來(lái)噴出液體。
搭載臺(tái)4由具有將基板5定位載置的未圖示的銷(xiāo)等的載置部、和與該載置部4a相連接并可在XY平面上在面內(nèi)旋轉(zhuǎn)的基座部4b構(gòu)成。在基座部4b上設(shè)置有編碼器4c。該編碼器4c為讀取沿基臺(tái)6的Y方向設(shè)置的線(xiàn)性標(biāo)尺15的刻度值的裝置，能檢測(cè)Y方向的搭載臺(tái)4的位置。
搭載臺(tái)4能沿與X方向直交鋪設(shè)的Y方向軸9移動(dòng)。作為向Y方向移動(dòng)搭載臺(tái)4的輸送機(jī)構(gòu)，可以舉出由在Y方向軸9上排列的永久磁鐵10、和在固定設(shè)置在搭載臺(tái)4的基座部4b的下側(cè)的平板11上沿Y方向、且靠近永久磁鐵10排列的多個(gè)線(xiàn)圈(未圖示)構(gòu)成的線(xiàn)性馬達(dá)。
基板5是本實(shí)施方式中形成圖案的對(duì)象物。所用材料可為玻璃等透明基板，但在不要求透明性的情況下也采用平板等。該基板5的尺寸在長(zhǎng)寬方向分別超過(guò)1m。
作為在基板5上形成的圖案，可以舉出由具有RGB色的濾色器形成的像素圖案、形成TFT電路時(shí)的金屬布線(xiàn)等。
控制裝置2是與上述液滴噴出裝置1的各構(gòu)成要素電氣連接的裝置，為CPU(Center Processing Unit)、ROM、RAM、輸入輸出用的接口、和振蕩電路等被總線(xiàn)連接的所謂的計(jì)算機(jī)。這樣的控制裝置2根據(jù)預(yù)先輸入的程序來(lái)對(duì)液滴吐裝置1進(jìn)行總體控制。
接著，參照?qǐng)D2說(shuō)明控制裝置2的詳細(xì)構(gòu)成。
圖2為說(shuō)明控制裝置2的功能的方框圖。
如圖2所示，控制裝置2具有液滴噴出數(shù)據(jù)設(shè)定值輸入部20、噴出頭設(shè)定值輸入部22、CAD數(shù)據(jù)操作部(CAD數(shù)據(jù)生成機(jī)構(gòu))24、位圖數(shù)據(jù)作成部(位圖數(shù)據(jù)作成機(jī)構(gòu))26、位圖處理部28、液滴噴出數(shù)據(jù)作成部(作成機(jī)構(gòu))30、液滴噴出的數(shù)據(jù)傳送部32、開(kāi)關(guān)組34、頭驅(qū)動(dòng)部38、頭驅(qū)動(dòng)控制部40、頭位置檢測(cè)部42、和液滴噴出時(shí)機(jī)控制部44。
液滴噴出數(shù)據(jù)設(shè)定值輸入部20具有如下的功能，即設(shè)定基板5的尺寸、將基板5切成多個(gè)芯片的芯片尺寸、相鄰芯片的間距、像素(圖案)的排列、像素的個(gè)數(shù)、像素的尺寸(像素的長(zhǎng)、寬尺寸)、相鄰像素的間距等。
噴出頭設(shè)定值輸入部22具有如下的功能，即設(shè)定形成像素所需的必要的液滴量、形成像素所需的必要的噴出頭組3和基板5的通道數(shù)、使用的上述噴出頭組3的噴出頭3a的個(gè)數(shù)、和噴出頭3a的配置等。
CAD數(shù)據(jù)操作部24具有生成作為應(yīng)在基板上形成的圖案的設(shè)計(jì)圖的CAD數(shù)據(jù)的功能。它由輸入圖形信息(矢量數(shù)據(jù)、圖形的屬性等數(shù)據(jù))的輸入機(jī)構(gòu)、和有圖形處理功能的工作站等構(gòu)成。CAD數(shù)據(jù)操作部24具有層作成部24a、和層厚度設(shè)定部(設(shè)定機(jī)構(gòu))24b。
該層作成部24a具有如下的功能，即在圖案為由多個(gè)層(功能層)層疊形成層疊構(gòu)造體的情況下，將與各層相對(duì)應(yīng)的層數(shù)據(jù)作為CAD數(shù)據(jù)的一部分而作成。層厚度設(shè)定部(設(shè)定機(jī)構(gòu))24b具有如下的功能，即在設(shè)定這些層的膜厚的同時(shí)，設(shè)定從噴出頭3a中噴出的液滴的噴出次數(shù)、和液滴的噴出的量。
位圖數(shù)據(jù)作成部26具有如下的功能，即基于帶有上述層的CAD數(shù)據(jù)，生成對(duì)應(yīng)于各層的位圖數(shù)據(jù)。
位圖處理部28根據(jù)考慮到噴出頭的個(gè)數(shù)、配置，或液滴在基板上的著落直徑而提出的電路圖案的細(xì)線(xiàn)化的要求，對(duì)由位圖數(shù)據(jù)作成部26作成的位圖數(shù)據(jù)進(jìn)行變更處理。
液滴噴出數(shù)據(jù)作成部30考慮到液滴著落時(shí)的著落直徑，來(lái)作成液滴噴出數(shù)據(jù)(二進(jìn)制的時(shí)間序列數(shù)據(jù))，以構(gòu)成所期望的圖案尺寸。該液滴噴出數(shù)據(jù)含有與各液滴噴出機(jī)構(gòu)的數(shù)量相對(duì)應(yīng)的圓點(diǎn)數(shù)的記錄數(shù)據(jù)，其中上述各液滴噴出機(jī)構(gòu)與對(duì)應(yīng)于噴出頭組3的各噴嘴而設(shè)置的各液滴噴出機(jī)構(gòu)的數(shù)量相對(duì)應(yīng)而設(shè)置。
液滴噴出數(shù)據(jù)傳送部32具有如下的功能，即將從液滴噴出數(shù)據(jù)作成部30輸出的液滴噴出的數(shù)據(jù)傳送到噴出頭組3的液滴噴出機(jī)構(gòu)中。
開(kāi)關(guān)組34由設(shè)置于液滴噴出數(shù)據(jù)傳送部32與噴出頭組3之間，與噴出頭組3所包含的多個(gè)不同驅(qū)動(dòng)部一一對(duì)應(yīng)連接，并具有根據(jù)液滴噴出數(shù)據(jù)傳送部32傳送的記錄數(shù)據(jù)來(lái)設(shè)定導(dǎo)通/斷開(kāi)狀態(tài)的多個(gè)開(kāi)關(guān)構(gòu)成。
頭驅(qū)動(dòng)部38與噴出頭組3一體。頭驅(qū)動(dòng)部38為例如線(xiàn)性馬達(dá)，使噴出頭組3等向與基板5的輸送方向直交的方向移動(dòng)。
頭驅(qū)動(dòng)控制部40基于未圖示的系統(tǒng)的上位控制器的指令，對(duì)頭驅(qū)動(dòng)部38進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制。
頭位置檢測(cè)部42具有如下的功能，即檢測(cè)固定基板5的搭載臺(tái)4的位置的位移量，即檢測(cè)基板5上的噴出頭組3的相對(duì)位置。該頭位置檢測(cè)部相當(dāng)于上述編碼器4c。
液滴噴出時(shí)機(jī)控制部44，基于頭位置檢測(cè)部42的檢測(cè)輸出，適時(shí)地向多個(gè)驅(qū)動(dòng)部的各個(gè)部分供給驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
下面，參照?qǐng)D3、4和5A～5C，說(shuō)明本實(shí)施方式的液滴噴出裝置的動(dòng)作(液滴噴出方法)。
圖3和圖4為基板5上形成電路圖案時(shí)的流程圖。圖5A～5C為在表示本實(shí)施方式中形成的電路圖案的立體圖，圖5A到圖5C為表示電路圖案形成過(guò)程的圖。
如5C所示，電路圖案(圖案)P由導(dǎo)電性布線(xiàn)(功能層)P1、P3、和絕緣膜(功能層)P2構(gòu)成。在形成導(dǎo)電性布線(xiàn)P1、P3時(shí)使用含金屬微粒等的材料液體，在形成絕緣膜P2時(shí)使用含有機(jī)絕緣材料等的材料液體。噴出上述各材料液體的噴出頭3a配置在噴出頭組3中。
下面，基于圖3和圖4的流程圖，說(shuō)明在基板5上形成電路圖案P的液滴噴出方法。
首先，確定作為液滴噴出對(duì)象的基板尺寸和液滴噴出分辨率(步驟100)。
其次，由CAD數(shù)據(jù)操作部24向位圖數(shù)據(jù)作成部26輸出電路圖案P的CAD數(shù)據(jù)(步驟101)。
以下對(duì)步驟101進(jìn)行詳細(xì)描述。
首先，由層作成部24a將構(gòu)成電路圖案P的各層(P1、P3、P2)作成為CAD數(shù)據(jù)的層，并由層厚度設(shè)定部24b設(shè)定這些層的膜厚。通過(guò)設(shè)定層的膜厚，自動(dòng)地設(shè)定從噴出頭3a噴出液滴的噴出次數(shù)和噴出量。
其次，位圖數(shù)據(jù)作成部26基于CAD數(shù)據(jù)的各層作成各自的位圖數(shù)據(jù)，輸出到液滴噴出數(shù)據(jù)作成部30(步驟102)。
然后，位圖數(shù)據(jù)處理部28對(duì)應(yīng)于液滴噴出的方式，處理上述位圖數(shù)據(jù)(步驟103)。即，考慮到噴出頭組3的噴嘴節(jié)距(Pitch)和像素節(jié)距(Pitch)不匹配的情況，所要求的液滴量不能一次噴出的情況，或者噴出一次則液滴就凝固、不能得到目的圖案的情況等，進(jìn)行變更位圖數(shù)據(jù)的處理。
然后，確定所使用的噴出頭組3的噴出頭個(gè)數(shù)、配置，由噴出頭設(shè)定值輸入部22將其輸入到液滴噴出數(shù)據(jù)作成部(步驟104)。
然后，在液滴噴出的數(shù)據(jù)作成部30中，基于位圖數(shù)據(jù)處理部28和噴出頭設(shè)定值輸入部22輸入的數(shù)據(jù)，作成電路圖案P的各層(P1、P2、P3)的液滴噴出數(shù)據(jù)(步驟105)。
然后，由搭載臺(tái)4的輸送機(jī)構(gòu)和頭驅(qū)動(dòng)控制部40對(duì)基板5進(jìn)行輸送和定位(步驟106)。
然后，將全部液滴噴出的數(shù)據(jù)傳送到液滴噴出數(shù)據(jù)傳送部32(步驟107)。
在液滴噴出數(shù)據(jù)傳送部32，在形成導(dǎo)電性布線(xiàn)P1時(shí)，將最初的通道的液滴噴出數(shù)據(jù)通過(guò)開(kāi)關(guān)組34傳送到噴出頭組3(步驟108)。然后，從噴出頭組3向被輸送至與噴出頭組3的噴嘴對(duì)面的位置的基板5噴出液滴(步驟109)。
然后，判斷最初的通道的液滴噴出是否結(jié)束(步驟110)。若步驟110的判定是否定的，則返回步驟109并重復(fù)上述操作。若步驟110的判定是肯定的，則將下一通道的液滴噴出數(shù)據(jù)通過(guò)開(kāi)關(guān)組34傳送至噴出頭組3(步驟111)。然后如上述那樣由噴出頭組3向基板5噴出液滴(步驟112)。
然后，判斷全部通道的液滴噴出是否結(jié)束(步驟113)。若步驟113的判定是否定的，則返回步驟111并重復(fù)上述操作。若步驟113的判定是肯定的，則如圖5A所示形成導(dǎo)電性布線(xiàn)P1。接下來(lái)，判斷是否形成了電路圖案P的全部的層(P1、P2、P3)(步驟114)。若步驟114的判定是否定的，即沒(méi)形成絕緣膜P2和導(dǎo)電性布線(xiàn)P3時(shí)，則返回步驟108并重復(fù)上述操作，這樣，如圖5B、5C所示，形成絕緣膜P2和導(dǎo)電性布線(xiàn)P3。
若步驟114的判定是肯定的，即電路圖案P的層(P1、P2、P3)已全部形成，由搭載臺(tái)4的輸送機(jī)構(gòu)將基板5向其他工序移送搬出(步驟115)。
如上所述，在用液滴噴出來(lái)形成電路圖案P時(shí)，該電路圖案可作為CAD數(shù)據(jù)作成。而且，通過(guò)轉(zhuǎn)換所作成的CAD數(shù)據(jù)可作成位圖數(shù)據(jù)。還有，在基于位圖數(shù)據(jù)作成液滴噴出數(shù)據(jù)后，基于該液滴噴出數(shù)據(jù)，從噴出頭向基板上的規(guī)定位置噴出，由此能在基板5上形成電路圖案P。
此外，可以基于構(gòu)成CAD數(shù)據(jù)的層作成多個(gè)位圖數(shù)據(jù)。然后，可基于該多個(gè)位圖數(shù)據(jù)作成液滴噴出數(shù)據(jù)。而且，還可通過(guò)基于該多個(gè)液滴噴出數(shù)據(jù)噴出液滴，形成多個(gè)層(P1、P2、P3)。
還有，噴出頭組3對(duì)每種不同種類(lèi)的材料液體使用不同的噴出頭3a，分別噴出這些不同種類(lèi)的材料液體，由此可形成由多個(gè)層(P1、P2、P3)構(gòu)成的電路圖案P。
還有，可以基于層的膜厚，并考慮到噴出的液滴所含的材料含量等，設(shè)定液滴的噴出次數(shù)和液滴的噴出量。
下面，對(duì)本發(fā)明的液滴噴出裝置的其它實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。
圖6為表示液滴噴出裝置的構(gòu)成的構(gòu)成圖。
在本實(shí)施方式中，省略已經(jīng)說(shuō)明過(guò)的有關(guān)構(gòu)成和動(dòng)作的說(shuō)明，只對(duì)與上述實(shí)施方式不同的部分進(jìn)行說(shuō)明。
如圖6所示，液滴噴出裝置81具有第1液滴噴出部(液滴噴出單元)U1、第2液滴噴出部(液滴噴出單元)U2、第3液滴噴出部(液滴噴出單元)U3、基板輸送部U4、基板搬入部U5、和基板搬出部U6等。
第1液滴噴出部U1、第2液滴噴出部U2、和第3液滴噴出部U3分別具有噴出頭3a、搭載臺(tái)4和控制裝置2，其中噴出頭3a的作用是使一種材料液體以液滴的形式噴出，搭載臺(tái)4的作用是使噴出頭3a與基板5作相對(duì)移動(dòng)，控制裝置2是用來(lái)控制噴出頭3a和搭載臺(tái)4的動(dòng)作。第1液滴噴出部U1和第3液滴噴出U3部各自噴出含有形成導(dǎo)電性布線(xiàn)P1和P3的金屬微粒的不同的材料液體的液滴。第2液滴噴出部U2噴出含有形成絕緣膜P2的機(jī)絕緣材料等的材料液體的液滴。因此，通過(guò)由各個(gè)液滴噴出部U1、U2、U3噴出液滴，形成導(dǎo)電性布線(xiàn)P1、P3和絕緣膜P2，最終在基板5上面形成電路圖案P。
基板輸送部U4將從基板搬入部U5搬入的基板5輸送至各個(gè)液滴噴出部U1、U2、U3，將最終形成了電路圖案P的基板5從基板搬出部6處搬出。
以下，對(duì)液滴噴出裝置81的液滴噴出方法進(jìn)行說(shuō)明。
首先，基板輸送部U4將基板5從基板搬入部U5處輸送至第1液滴噴出部U1。在該第1液滴噴出部U1中，由上述的液滴噴出方法，噴出含有金屬微粒的材料液體，從而形成如圖5A中所示的導(dǎo)電性布線(xiàn)P1。
接著，基板輸送部U4將基板5從第1液滴噴出部U1處輸送至第2液滴噴出部U2。在該第2液滴噴出部U2中，由上述的液滴噴出方法，噴出含有有機(jī)絕緣材料的材料液體，從而形成如圖5B所示的絕緣膜P2。
接著，基板輸送部U4將基板5從第2液滴噴出部U2處輸送至第3液滴噴出部U3。在該第3液滴噴出部U3中，由上述的液滴噴出方法，噴出含有金屬微粒的材料液體，從而形成如圖5C所示的絕緣膜P3。
然后，基板輸送部U4將基板5從第3液滴噴出部U3處輸送至基板搬出部U6。
如上所述，通過(guò)用各個(gè)液滴噴出部U1、U2、U3分別液滴噴出，能形成由多個(gè)層(P1、P2、P3)構(gòu)成的電路圖案P。
以下，詳細(xì)說(shuō)明用本發(fā)明的液滴噴出方法制造液晶顯示裝置的過(guò)程。
圖7A和圖7B是說(shuō)明液晶顯示裝置的說(shuō)明圖。圖7A表示構(gòu)成液晶顯示裝置的圖像顯示區(qū)域的開(kāi)關(guān)元件等各種元件和布線(xiàn)等的等價(jià)電路。圖7B表示液晶顯示裝置的要部，為說(shuō)明具有各像素的開(kāi)關(guān)元件和像素電極的構(gòu)造的立體圖。
在以下的說(shuō)明中，省略已經(jīng)說(shuō)明過(guò)的有關(guān)構(gòu)成以及動(dòng)作的說(shuō)明，只對(duì)與上述不同的部分進(jìn)行說(shuō)明。
首先，對(duì)使用本發(fā)明的液滴噴出方法形成的液晶顯示裝置進(jìn)行說(shuō)明。
如圖7A所示，液晶顯示裝置200具有由呈矩陣狀配置的掃描線(xiàn)(功能層)201和數(shù)據(jù)線(xiàn)(功能層)202、像素電極(功能層)230、和控制該像素電極230用的像素開(kāi)關(guān)用TFT(功能層)210等形成的多個(gè)電路圖案。掃描線(xiàn)201脈沖提供掃描信號(hào)Q1、Q2、......、Qm；數(shù)據(jù)線(xiàn)202提供圖像信號(hào)R1、R2、......、Rn。掃描線(xiàn)201和數(shù)據(jù)線(xiàn)202如后所述，與TFT210連接，由掃描信號(hào)Q1、Q2、......、Qm以及圖像信號(hào)R1、R2、......、Rn來(lái)驅(qū)動(dòng)TFT 210。另外，形成在一定時(shí)間內(nèi)保持規(guī)定水平的圖像信號(hào)R1、R2、......、Rn的存貯電容(功能層)220，該存貯電容220與電容線(xiàn)(功能層)203連接。
還有，如圖7B所示，TFT 210為所謂的底柵極型(反交錯(cuò)(Stagger)型)構(gòu)造的TFT。具體的構(gòu)造為，由構(gòu)成液晶顯示裝置200的基材的絕緣基板200a、在絕緣基板200a的表面上形成的底層保護(hù)膜(功能層)200I、柵極(功能層)210G、柵極絕緣膜(功能層)210I、溝道區(qū)域(功能層)210C、和溝道保護(hù)絕緣膜(功能層)211I按照順序疊層而成。在絕緣膜(功能層)211I的兩側(cè)，形成源區(qū)域(功能層)210S和漏區(qū)域(功能層)210D，并在這些源極和漏區(qū)域210S、210D的表面，形成源電極(功能層)211S和漏電極(功能層)211D。
另外，在這些表面?zhèn)刃纬捎蓪娱g絕緣膜212I和ITO等的透明電極構(gòu)成的像素電極(功能層)230，像素電極230通過(guò)接觸孔與漏電極211D進(jìn)行電氣連接。
柵極210G為掃描線(xiàn)201的一部分，源電極211S為數(shù)據(jù)線(xiàn)202的一部分。
以下，對(duì)液晶顯示裝置200的電路圖案的制造方法進(jìn)行簡(jiǎn)單的說(shuō)明。
該電路圖案將對(duì)應(yīng)于上述各個(gè)功能層的多個(gè)層作成CAD數(shù)據(jù)，并由該CAD數(shù)據(jù)中作成位圖數(shù)據(jù)，進(jìn)一步作成液滴噴出數(shù)據(jù)。另外，基于液滴噴出數(shù)據(jù)，噴出頭3a(噴出頭組3)噴出液滴。該液滴的材料液體采用與各個(gè)功能層相對(duì)應(yīng)的材料。
如上所述，用本發(fā)明的液滴噴出方法，能形成疊層構(gòu)造的圖案。
以上，說(shuō)明了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，但本發(fā)明不僅限于這些實(shí)施例。在不脫離本發(fā)明宗旨的范圍內(nèi)，可以進(jìn)行構(gòu)造的附加、省略、置換、和其他變更。本發(fā)明不由上述的說(shuō)明限定，僅由權(quán)利要求的范圍進(jìn)行限定。
權(quán)利要求
1.一種液滴噴出方法，一邊使具有液滴噴出機(jī)構(gòu)的噴出頭和基板相對(duì)移動(dòng)，一邊從所述噴出頭向所述基板噴出液滴，而在該基板上形成圖案，其特征在于，所述液滴噴出方法具有CAD數(shù)據(jù)作成步驟，在所述CAD數(shù)據(jù)作成步驟中，根據(jù)具有具備規(guī)定功能的多個(gè)功能層的所述圖案中所述各功能層的形狀，作為所述各功能層的層數(shù)據(jù)作成由多個(gè)矢量數(shù)據(jù)的組合而規(guī)定的CAD數(shù)據(jù)，同時(shí)作成作為層保持所述各層數(shù)據(jù)的CAD數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液滴噴出方法，其特征在于，所述層數(shù)據(jù)保持對(duì)應(yīng)的所述功能層的膜厚度數(shù)據(jù)，并基于所述膜厚度數(shù)據(jù)，設(shè)定從所述噴出頭噴出的所述液滴的噴出次數(shù)和噴出量。
3.一種液滴噴出裝置，其一邊使具有液滴噴出機(jī)構(gòu)的噴出頭和基板相對(duì)移動(dòng)，一邊從所述噴出頭向所述基板噴出液滴，并在該基板上形成圖案，其特征在于，其具有CAD數(shù)據(jù)作成機(jī)構(gòu)，所述CAD數(shù)據(jù)作成機(jī)構(gòu)根據(jù)具有具備規(guī)定功能的多個(gè)功能層的所述圖案中所述各功能層的形狀，作為所述各功能層的層數(shù)據(jù)作成由多個(gè)矢量數(shù)據(jù)的組合而規(guī)定的CAD數(shù)據(jù)，同時(shí)作成作為層保持所述各層數(shù)據(jù)的CAD數(shù)據(jù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的液滴噴出裝置，其特征在于，所述層數(shù)據(jù)保持對(duì)應(yīng)的所述功能層的膜厚度數(shù)據(jù)，并基于所述膜厚度數(shù)據(jù)，設(shè)定從所述噴出頭噴出的所述液滴的噴出次數(shù)和噴出量。
5.一種基板的制造方法，所述基板具有開(kāi)關(guān)元件和連接所述開(kāi)關(guān)元件而構(gòu)成的布線(xiàn)，所述基板的制造方法的特征在于，具有CAD數(shù)據(jù)作成步驟，在所述CAD數(shù)據(jù)作成步驟中，在一邊使具有液滴噴出機(jī)構(gòu)的噴出頭和基板相對(duì)移動(dòng)，一邊由所述噴出頭向所述基板噴出液滴，而在所述基板上形成所述圖案時(shí)，根據(jù)具有具備規(guī)定功能的多個(gè)功能層的所述圖案中所述各功能層的形狀，作為所述各功能層的層數(shù)據(jù)作成由多個(gè)矢量數(shù)據(jù)的組合而規(guī)定的CAD數(shù)據(jù)，同時(shí)作成作為層保持所述各層數(shù)據(jù)的CAD數(shù)據(jù)。
全文摘要
一種液滴噴出方法，一邊使具有液滴噴出機(jī)構(gòu)的噴出頭和基板相對(duì)移動(dòng)，一邊從所述噴出頭向所述基板噴出液滴，而在該基板上形成圖案，其特征在于，所述液滴噴出方法具有CAD數(shù)據(jù)作成步驟，在所述CAD數(shù)據(jù)作成步驟中，根據(jù)具有具備規(guī)定功能的多個(gè)功能層的所述圖案中所述各功能層的形狀，作為所述各功能層的層數(shù)據(jù)作成由多個(gè)矢量數(shù)據(jù)的組合而規(guī)定的CAD數(shù)據(jù)，同時(shí)作成作為層保持所述各層數(shù)據(jù)的CAD數(shù)據(jù)。
文檔編號(hào)G02B5/20GK1911661SQ20061010007
公開(kāi)日2007年2月14日 申請(qǐng)日期2004年5月12日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月14日
發(fā)明者奧山正幸 申請(qǐng)人:精工愛(ài)普生株式會(huì)社