CN100462748C - 头单元、液滴喷射装置、由基材制造面板的方法、图像显示装置和电子装置 - Google Patents

头单元、液滴喷射装置、由基材制造面板的方法、图像显示装置和电子装置 Download PDF

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Abstract

一种液滴喷射装置中的头单元设有多个液滴喷射头，用于将分别具有预定颜色的若干种类的液体材料以液滴喷射到基材上。各液滴喷射头包括至少一个喷嘴阵列，由多个线性对齐的喷嘴构成。若干种类液体材料以液滴的方式通过多个喷嘴被喷射。多个液滴喷射头包括至少两组喷射头，每组有两个相邻液滴喷射头，它们被以连续的方式安置在平行于各喷嘴阵列的第一方向上。每组喷射头的两个相邻喷嘴阵列被安置成：喷嘴在从垂直于第一方向的第二方向观察时通过两个相邻的液滴喷射头的两个相邻喷嘴阵列之间的接缝连续。用于喷射若干种类的液体材料液滴的两个相邻液滴喷射头的所有组被安置成：所有的接缝在从第二方向观察时沿第一方向相对彼此偏移。

Description

头单元、液滴喷射装置、由基材制造面板的方法、图像显示装置和电子装置
技术领域
本发明涉及用于液滴喷射装置中的头单元、液滴喷射装置、由基材制造面板的方法、图像显示装置和电子装置。
背景技术
作为制作用于图像显示装置(诸如液晶显示器的滤色镜等)的面板的方法，使用液滴喷射装置(喷墨绘画装置)的方法是公知的(诸如，参看JP—A—59—75205)。在此方法中，多个像素被形成在用于制造面板的衬底上，通过使用液滴喷射装置以液滴的形式将诸如墨等液体材料供给到多个像素上而将多个像素(喷射区域)形成在所述面板上。这样的用于制造面板的液滴喷射装置通过将液体材料以液滴的形式供给到衬底上、同时相对头单元移动用于支撑衬底的台子，而供给用于形成像素的液体材料到衬底上的多个像素上，其中多个液滴喷射头被设置到头单元上。
多个喷嘴(喷嘴开口)被形成在一个液滴喷射头中且对齐，并且多个喷嘴构成喷嘴阵列。由于喷嘴阵列的长度比衬底的尺寸更短，因此，多个液滴喷射头被安置在头单元上，这样喷嘴阵列在从扫描方向上观察时彼此连接，以使得在头单元的一次扫描操作中被液滴喷射的区域的宽度(将被绘出的宽度)更长。
然而，在一个液滴喷射头的喷嘴阵列与相邻液滴喷射头的喷嘴阵列之间的接缝附近的被供以液滴的像素中，有这样的问题：由于两个液滴喷射头的喷射量之间的差或者喷嘴间距的误差，在面板中会产生条纹，在该条纹中，颜色不均匀性沿着液滴喷射头的扫描方向扩展。在面板中产生有条纹的情况下，当使用这种面板制造图像显示装置时，图像显示装置的显示看起来包含条纹。这使得图像质量下降。
发明内容
因此，本发明的目的是提供：用于液滴喷射装置中的头单元；液滴喷射装置，所述液滴喷射装置可以制造没有条纹的高质量面板；由基材制造面板的方法；图像显示装置；和具有无条纹的面板的电子装置。
为了实现上述目的，在本发明的一方面中，本发明涉及一种用于液滴喷射装置中的头单元，所述头单元设有多个液滴喷射头，用于将若干种类的、其中每种具有预定颜色的液体材料以液滴的形式喷射到基材上，所述多个液滴喷射头被分成用于各种液体材料的多个组，其中，所述多个组中的每组至少包括用于喷射预定颜色的液体材料的第一液滴喷射头、第二液滴喷射头、第三液滴喷射头和第四液滴喷射头，每个液滴喷射头包括至少一个喷嘴阵列，所述喷嘴阵列由多个线性对齐的喷嘴构成，所述若干种类的液体材料适于以液滴的方式通过多个液滴喷射头的多个喷嘴被喷射，其中，在每组中，第一液滴喷射头和第二液滴喷射头构成第一子组，第三液滴喷射头和第四液滴喷射头构成第二子组，第一子组和第二子组相互部分地重叠，其中在第一子组中，第一液滴喷射头和第二液滴喷射头沿着平行于各喷嘴阵列的第一方向布置，使得当从垂直于第一方向的第二方向观察时，第一液滴喷射头的喷嘴阵列的喷嘴和第二液滴喷射头的喷嘴阵列的喷嘴通过第一液滴喷射头和第二液滴喷射头之间的接缝而连续，以及在第二子组中，第三液滴喷射头和第四液滴喷射头沿着所述第一方向布置，使得当从所述第二方向观察时，第三液滴喷射头的喷嘴阵列的喷嘴和第四液滴喷射头的喷嘴阵列的喷嘴通过第三液滴喷射头和第四液滴喷射头之间的接缝而连续，其中，当从第一方向观察时，第二液滴喷射头被布置在第三液滴喷射头和第四液滴喷射头之间，并且，当从第一方向观察时，第三液滴喷射头被布置在第一液滴喷射头和第二液滴喷射头之间，其中所述多个组中各组中的各液滴喷射头被安置成：所有的接缝在从第二方向观察时沿第一方向相对彼此偏移。
根据本发明的液滴喷射装置中所使用的头单元，通过沿与喷嘴阵列中的每一个平行的第一方向以连续的方式设置用于喷射每种颜色的液体材料的每组有两个相邻液滴喷射头的至少两组喷射头(在这种情况下，两个相邻液滴喷射头用作长喷嘴阵列)，能够将整个头单元的宽度扩大至液体材料被喷射(供给)的基材的宽度。
并且，通过设置用于喷射每种颜色的液体材料的液滴的每组有两个相邻液滴喷射头的至少两组液滴喷射头，使得当从第二方向看时，在每种颜色的喷射区域中产生的所有接缝沿第一方向相对于彼此偏移，从而，即使在由于两个相邻喷嘴阵列的接缝而产生条纹的情况下，每个接缝的条纹也不会彼此重叠，而是分散在被制造的面板的不同位置处。因此，能够使得条纹变得不太显眼。
在本发明的头单元中，优选多个液滴喷射头中每一个的喷嘴阵列的多个喷嘴包括在喷嘴阵列的两端附近的无效喷嘴，它们不喷射液体材料的液滴，两个相邻喷嘴阵列被设置成：两个相邻喷嘴阵列之一的一端局部地覆盖两个相邻喷嘴阵列中的另一个的一端，以提供接缝。
这样，不使用每个液滴喷射头中的喷嘴阵列的两端附近的无效喷嘴，对于无效喷嘴，很难以高精度控制每个液滴喷射头的喷射量，而通过其他喷嘴喷射液体材料，对于其他喷嘴，能够以高精度控制喷射量。因此，能够使供给到每个喷射区域的液体材料的量均匀化，并且这样能够通过使用本发明的头单元更确定地防止在由基材制造的面板的表面上产生有害的颜色不均匀性。
在本发明的头单元中，优选的是，当从第二方向看时，所有的接缝以平均的间隔设置。
这样能够在将被制造的这种面板中，有规律地分布在每种颜色的喷射区域处产生的条纹。这样，由于观众相对于面板感觉正常，因此，能够进一步地使得这种条纹不明显。
在本发明的头单元中，优选的是，若干种类的液体材料包括分别具有红、绿和蓝色的三种液体材料。
在本发明的另一方面中，本发明涉及一种液滴喷射装置，用于以液滴的形式将若干种类的液体材料提供至基材上。若干种类的液体材料中的每一种具有预定的颜色。所述装置包括：
上述的头单元；
具有两个主表面的台子，台子的两个主表面之一面对头单元的多个液滴喷射头，并且基材被支撑在台子的所述主表面之一上；
移动机构，用于相对于头单元相互移动台子；以及
控制单元，用于控制移动机构和头单元的操作，使得在沿垂直于第一方向的第二方向相对于头单元相对移动台子的同时，头单元的多个液滴喷射头中的每一个将若干种类的液体材料的液滴喷射到基材上。
根据本发明的液滴喷射装置，通过沿与喷嘴阵列中的每一个阵列平行的第一方向以连续的方式设置用于喷射每种颜色的液体材料的至少两组的两个相邻液滴喷射头(在这种情况下，两个相邻液滴喷射头用作长喷嘴阵列)，能够将整个头单元的宽度扩大至液体材料能够被喷射(提供)的基材的宽度。
并且，通过设置用于喷射每种颜色的液体材料的液滴的至少两组的两个相邻液滴喷射头，使得当从第二方向看时，在每种颜色的喷射区域中产生的所有接缝沿第一方向相对于彼此偏移，即使在由于两个相邻喷嘴阵列的接缝而产生条纹的情况下，每个接缝的条纹也不会彼此重叠，而是分布在被制造的面板的不同位置处。因此，能够使得条纹变得不太显眼。
在本发明的液滴喷射装置中，优选的是，基材是用于制造液晶显示器的滤色衬底的基础材料，若干种类的液体材料是用于形成滤色衬底的滤色层的墨水。
这样能够以高的生产率(制造效率)制造没有有害的颜色不均匀性和条纹的、用于液晶显示器的滤色衬底。
在本发明的液滴喷射装置中，优选的是，基材是用于制造电致发光显示器的基础材料，若干种的液体材料包括用于制造电致发光显示器的发光材料。
这样能够以高的生产率(制造效率)制造没有有害的颜色不均匀性和条纹的电致发光显示器。
在本发明的另一方面中，本发明涉及一种使用上述液滴喷射装置由基材制造面板的方法。所述方法包括步骤：
准备基材；以及
通过利用液滴喷射装置喷射液滴，将分别具有预定颜色的若干种液体材料以液滴的形式提供至基材，同时，在沿垂直于第一方向的第二方向上相对于头单元相互移动基材。
根据使用本发明的液滴喷射装置由基材制造面板的方法，通过沿与喷嘴阵列中的每一个平行的第一方向以连续的方式设置用于喷射分别具有预定颜色的若干种液体材料中的每一种的至少两组的两个相邻液滴喷射头(在这种情况下，两个相邻液滴喷射头用作长喷嘴阵列)，能够将整个头单元的宽度扩大至液体材料能够被喷射(提供至)的基材的宽度。
并且，通过设置用于喷射分别具有预定颜色的若干种液体材料的液滴的至少两组的两个相邻液滴喷射头，使得当从第二方向看时，在每种颜色的喷射区域中产生的所有接缝沿第一方向相对于彼此偏移，从而，即使在由于两个相邻喷嘴阵列的接缝而产生条纹的情况下，每个接缝的条纹也不会彼此重叠，而是散布在面板的不同位置处。因此，能够使得条纹变得不太显眼。
在根据本发明的由基材制造面板的方法中，优选的是，基材是用于液晶显示器的滤色衬底的基础材料，若干种液体材料是用于形成滤色衬底的滤色层的墨水。
这样能够以高的生产率(制造效率)制造没有有害条纹的用于液晶显示器的滤色衬底。
在根据本发明的由基材制造面板的方法中，优选的是，基材是用于制造电致发光显示器的基础材料，若干种的液体材料包括用于制造电致发光显示器的发光材料。
这样能够以高的生产率(制造效率)制造没有有害条纹的电致发光显示器。
在本发明的还一方面中，本发明涉及包括使用上述方法制造的面板的图像显示装置。
这样使得能够以高的生产率(制造效率)制造没有有害条纹的图像显示装置。
在本发明的还一方面中，本发明涉及包括上述图像显示装置的电子装置。
这样能够以高的生产率(制造效率)制造包括没有有害条纹的图像显示装置的电子装置。
附图说明
本发明的前述和其他目的、特征和优点将从下述实施例并结合附图的说明，变得显而易见并更容易理解，其中：
图1是本发明实施例的液滴喷射装置的透视图；
图2是如图1中所示的液体喷射装置的头单元和基材的平面图；
图3是显示了液滴喷射头的喷嘴表面(喷嘴板)的一部分以及基材的像素的放大平面图；
图4(a)和4(b)分别是如图1所示的液滴喷射装置的液滴喷射头的透视横截面视图以及横截面视图；
图5是图1中所示的液滴喷射装置的方框图；
图6(a)是头驱动单元的示意图；
图6(b)是显示用于头驱动单元的驱动信号、选择信号和喷射信号的时序图；
图7是显示了制造滤色衬底的方法的示意横截面视图；
图8是用于解释根据本发明的液滴喷射装置的头单元中的各个液滴喷射头的位置关系的示意平面图；
图9是本发明的液滴喷射装置中的头单元的结构的另外的示例的示意平面图；
图10是显示制造有机电致发光显示器的方法的示意横截面视图；
图11是显示移动(或者膝上型)个人计算机的结构的透视图，本发明的电子装置应用到所述个人计算机上；
图12显示了便携电话(包括个人手持电话系统)的结构的透视图，本发明的电子装置应用到所述便携电话上；
图13是本发明的电子装置应用于其上的数码相机的结构的透视图。
具体实施方式
根据本发明的头单元、液滴喷射装置、由基材制造面板的方法、图像显示装置和电子装置的优选实施例将参照附图进行详细说明。
在本实施例中，制造滤色衬底10的情况将被典型地说明，所述滤色衬底作为面板的一个示例将变成液晶显示器的部件。
(液滴喷射装置的整个结构)
图1是根据本发明实施例的液滴喷射装置1的透视图。如图1所示，液滴喷射装置1设有头单元103，其中多个液滴喷射头2被安装在托架105上；用于在一个水平方向上(此后称为“X轴方向”)移动头单元103的托架移动机构(移动机构)104；台子106，用于支撑此后将被说明的基材10A；台子移动机构(移动机构)108，用于在垂直于X轴方向的水平方向(此后，称为“Y轴方向”)上移动台子106；以及控制单元112，用于控制头单元103、托架移动机构104以及台子移动机构108。
此外，三个罐101被设置在液滴喷射装置1的附近，用于分别存储包括红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)的三种液体材料111。每一个罐101通过用作传送液体材料111的流动路径的管110连接到头单元103。存储在每一个罐101中的液体材料111被传送到(供至)头单元103中的每一个液滴喷射头2。
对于此方面，本发明的“液体材料”包括用于形成面板的像素的材料，并代表具有足够粘度的材料，以通过液滴喷射头2的喷嘴25被喷射。在这种情况下，所述材料可以是水基或者油基的。此外，所述材料只需要具有通过液滴喷射头2的喷嘴25的可喷射流动性(粘度)。即使固体材料可以分散在所述材料中，所述材料总体上可以是流体。本实施例中的液体材料111是用于形成滤色衬底10的像素的滤色层的颜料被溶解或者分散在有机溶剂中形成的有机溶剂墨。
对于此，在下述说明中，在区分红色、绿色和蓝色的液体材料111的情况下，它们分别被称为“液体材料111R、111G和111B”。另一方面，在不区分颜色而对它们统称的情况下，它们的每个被简单称为“液体材料111”。
托架移动机构104的操作通过控制单元112被控制。本实施例中的托架移动机构104具有通过沿着垂直方向(此后称为“Z轴方向”)移动头单元103来调整头单元103的高度的功能。此外，托架移动机构104也具有围绕平行于Z轴方向的轴线旋转头单元103的功能，这使得其可以围绕Z轴微调头单元103的角度。
台子106具有平行于X轴方向和Y轴方向的平面。此外，台子106被构造成：用于制造滤色衬底10的基材10A可以被固定或者保持(或者支撑)在其上。台子移动机构108沿着垂直于X轴方向和Z轴方向的Y轴方向移动台子106。台子移动机构108的操作通过控制单元112所控制。此外，本实施例中的台子移动机构108也具有围绕平行于Z轴方向的轴线旋转台子106的功能，并且这使得能够通过围绕Z轴方向微调安装到台子106上的基材10A的斜度，而校正基材10A的位置，从而使基材10A相对于头单元103对直。
如上所述，头单元103通过托架移动机构104被移动到X轴方向上。另一方面，台子106通过台子移动机构108被移动到Y轴方向。因此，头单元103相对台子106的相互位置可以通过托架移动机构104和台子移动机构108而被改变。
对于此，将在后面详细描述控制单元112的详细结构和功能。
(头单元)
图2是如图1所示的液滴喷射装置1的头单元103和基材10A的平面图。如图2所示的头单元103具有多个液滴喷射头2被安装到托架105上的结构。托架105用链条双划线显示在图2中。此外，分别显示多个液滴喷射头2的实线指示多个液滴喷射头2的喷嘴表面的位置(即，此后所描述的喷嘴板128)。
用于喷射红色的液体材料111R的四个液滴喷射头2、用于喷射绿色的液体材料111G的四个液滴喷射头2和用于喷射蓝色的液体材料111B的四个液滴喷射头2被设置在头单元103上。用于喷射红色的液体材料111R的四个液滴喷射头2包括第一液滴喷射头21R、第二液滴喷射头22R、第三液滴喷射头23R和液滴喷射头24R。用于喷射绿色的液体材料111G的四个液滴喷射头2包括第一液滴喷射头21G、第二液滴喷射头22G、第三液滴喷射头23G和液滴喷射头24G。用于喷射蓝色的液体材料111B的四个液滴喷射头2包括第一液滴喷射头21B、第二液滴喷射头22B、第三液滴喷射头23B和液滴喷射头24B。
在下述说明中，在没有用被喷射的液体材料的颜色来区别时统称这些液滴喷射头2的情况下，它们的每个被简单地称为“液滴喷射头2”。另一方面，在区别用于喷射红色、绿色和蓝色的液体材料111的液滴喷射头2的情况下，它们被称为诸如“第一液滴喷射头21R、第二液滴喷射头22R、...”。
如图2所示的基材10A是用于制造液晶显示器的滤色衬底10的基础材料，滤色镜以条状被安置在液晶显示器上。多个红色像素(喷射区域)18R、多个绿色像素(喷射区域)18G和多个蓝色像素(喷射区域)18B被设置在基材10A上。液滴喷射装置1操作，使得红色的液体材料111R被供给到每个像素18R上，绿色的液体材料111G被供给到每个像素18G上，蓝色的液体材料111B被供给到每个像素18B上。
各像素18R、18G和18B具有基本呈矩形的形状。基材10A以各像素18R、18G和18B的长轴方向平行于X轴方向以及各像素18R、18G和18B的短轴方向平行于Y轴方向的姿势被支撑在台子106上。多个像素18R、18G、18B被安置在基材10A上，以此顺序沿着Y轴的方向重复排列，这样相同颜色的像素沿着X轴的方向被安置。安置在Y轴方向上的一组像素18R、18G和18B对应将被制造的滤色衬底10的一个图像元素。
(液滴喷射头)
图3是显示了液滴喷射头2的喷嘴表面(喷嘴板128)和基材10A的像素的放大平面图。对于此，尽管各液滴喷射头2的喷嘴表面被设置为以朝向基材10A，即在垂直方向上，用于方便视觉，然而，图3用实线显示了液滴喷射头2的每个的喷嘴表面。多个喷嘴25(喷嘴孔)被形成在各液滴喷射头2的喷嘴表面上，以在均匀的间距上沿着X轴方向线性对齐。各液滴喷射头2中的多个喷嘴25构成至少一个喷嘴阵列。在本实施例中，两个喷嘴阵列以平行的方式被形成在各液滴喷射头2上，以相对彼此以半个间距偏移。但是，本发明不限于此。一个液滴喷射头2的喷嘴阵列的数目可以是1或者3或者更多。此外，被形成在一个液滴喷射头2上的喷嘴25的数目不特别受限，并且其通常可以在大约几十到几百的范围中。
图4(a)和4(b)分别是如图1所示的液滴喷射装置1的液滴喷射头2的透视横截面视图和横截面视图。如图4(a)、4(b)中所示，各液滴喷射头2构成喷墨头。具体而言，液滴喷射头2设有隔膜板126和喷嘴板128。贮液器(reservoir)129被安置在隔膜板126和喷嘴板128之间。贮液器129填充有通过墨吸入端口131从罐101供给的液体材料111。
多个分开壁122被安置在隔膜板126和喷嘴板128之间。腔120通过隔膜板126、喷嘴板128和一对分开壁122被限定。由于腔120相应于一个喷嘴25所设置，因此，腔120的数目与喷嘴25的数目相同。液体材料111通过设置在一对分开壁122之间的墨供给端口130而被供给到腔120。
作为驱动元件的振动器124根据各腔120被安置在隔膜板126上。振动器124改变填充在腔120之内的液体材料111的液体压力，并包括压电元件124C以及一对电极124A和124B，压电元件124C被夹持在所述一对电极124A和124B之间。通过在所述一对电极124A和124B之间施加驱动电压信号，压电元件124C变形以改变填充在腔120之内的液体材料的液体压力，由此以液滴的形式通过对应的喷嘴25喷射液体材料111。各喷嘴25的形状被调整，这样液体材料111通过各喷嘴25在Z轴方向上被喷射。
如图1所示的控制单元112可以被构造以将驱动电压信号施加到彼此独立的多个振动器124的每个上。换言之，通过各喷嘴25喷射的液体材料111的体积可以参照各喷嘴25根据来自控制单元112的驱动电压信号来进行控制。
对于此，液滴喷射头2不限于使用如图4所示的压电激励器作为驱动元件。例如，液滴喷射头2可以使用静电激励器，或者可以具有如下的结构，其中液体材料111通过电热转换元件利用液体材料111的热膨胀(薄膜煮沸)而以液滴的形式被喷射。
(控制单元)
接着，现在将说明控制单元112的结构。图5是如图1所示的液滴喷射装置1的方框图，其包括控制单元112。如图5所示，控制单元112设有输入缓冲存储器200、存储单元202、处理单元204、扫描驱动单元206、头驱动单元208、托架位置检测装置302以及台子位置检测装置303。
处理单元204被电连接到各输入缓冲存储器200、存储单元202、扫描驱动单元206、头驱动单元208、托架位置检测装置302以及台子位置检测装置303。此外，扫描驱动单元206被电连接到托架移动单元104和台子移动机构108。相似地，头驱动单元208被电连接到头单元103中的多个液滴喷射头2的每个。
输入缓冲存储器200接收关于液体材料111的液滴被喷射的位置的数据，即，来自外部信息处理装置的画图图案数据。输入缓冲存储器200将画图图案数据输出到处理单元204，处理单元204然后将画图图案数据存储在存储单元202中。对于此，如图5所示的存储单元202由RAM(随机存取存储器)、磁性记录介质、磁光记录介质等所构成。
托架位置检测装置302检测托架105的位置，即，X轴方向中的头单元103的位置(在X轴方向上的托架105的移动距离)，并将所检测的信号输出到处理单元204。托架位置检测装置302和台子位置检测装置303由诸如线性编码器、激光长度测量装置等所构成。
处理单元204基于托架位置检测装置302和台子位置检测装置303所检测的信号通过扫描驱动单元206控制托架移动机构104和台子移动机构108的操作，由此控制头单元103的位置和基材10A的位置。并且，处理单元204通过控制台子移动机构108的操作来控制台子106的移动速度，即，基材10A的移动速度。
此外，基于存储在所述存储单元202中的画图图案数据，处理单元204输出选择信号SC，用于规定在针对头驱动单元208的各喷射时序中各喷嘴25的ON/OFF。然后基于选择信号SC，头驱动单元208输出将液体材料111喷射到每个液滴喷射头2上所需的喷射信号。结果，液体材料111通过各液滴喷射头2中的对应的喷嘴25以液滴的形式被喷射。
控制单元112可以是设有CPU(中央处理单元)、ROM(只读存储器)、RAM等的计算机。在这种情况下，如上所述的控制单元112的操作可以使用计算机能执行的软件程序来实现。可选地，控制单元112可以用专门的电路(即，使用硬件)来实现。
接着，控制单元112中的头驱动单元208的结构和功能将被说明。图6(a)是头驱动单元208的示意图。图6(b)是显示驱动信号、选择信号和用于头驱动单元208的喷射信号的时序图。如图6(a)中所示，头驱动单元208包括一个驱动信号产生器203，多个模拟开关AS。如图6(b)所示，驱动信号产生器203产生驱动信号DS。驱动信号DS的电位相对参考电位L临时被改变。具体而言，驱动信号DS包括多个喷射波形P，所述喷射波形重复喷射循环EP。对于此，喷射波形P对应于将被施加在对应的振动器124中的一对电极124A、124B之间的驱动电压波形，以便通过一个喷嘴25喷射一个液滴。
驱动信号DS被供给到各模拟开关AS的输入端子。各模拟开关AS根据各喷嘴25被提供。即，模拟开关AS的数目与喷嘴25的数目相同。
处理单元204将用于指示各喷嘴25的ON/OFF的选择信号SC输出到各模拟开关AS。对于此，选择信号SC可以相对各模拟开关AS变成高电平状态或者低电平状态。响应驱动信号DS和选择信号SC，各模拟开关AS将喷射信号ES施加到对应的振动器124的电极124A。具体而言，在选择信号SC变成高电平状态的情况下，对应的模拟开关AS转变为ON，并将驱动信号DS作为喷射信号ES施加到对应的电极124A。另一方面，在选择信号SC变成低电平状态的情况下，对应的模拟开关AS被变为OFF，对应的模拟开关AS输出到对应的电极124A的喷射信号ES的电位变成参考电位L。当驱动信号DS被施加到振动器124的电极124A时，液体材料111通过对应振动器124的喷嘴25被喷射。对于此，参考电位L被施加到各振动器124的电极124B。
在如图6(b)所示的示例中，两个选择信号SC之一的高电平周期和低电平周期被设置，这样喷射波形P以两倍于两个喷射信号ES中的每个的喷射循环EP的循环2EP出现。这样，液体材料111以液滴的形式以循环2EP通过两个对应的喷嘴25的每个被喷射。公用的驱动信号DS从共享的驱动信号产生器203被施加到各振动器124，所述振动器124对应两个喷嘴25。出于此原因，液体材料111通过两个喷嘴25在基本相同的时机被喷射。
这样的液滴喷射装置1被操作，使得液体材料111的液滴通过头单元103中的各液滴喷射头2的每个的喷嘴25被喷射，并供给(落到)到基材10A上的各像素18R、18G和18B，同时通过台子移动机构108的操作沿Y轴方向移动支撑在台子106上的基材10A，并使基材10A通过头单元103的下面。此后，此液滴喷射装置1的操作可以被称为“在头单元103和基材10A之间的主扫描运动”。
在基材10A在X轴方向上的宽度小于整个头单元103在X轴方向上(即，此后所述的整个喷射宽度W)的长度的情况下，在此长度上液体材料111可以相对基材10A被喷射，能够通过在头单元103和基材10A之间执行一次主扫描运动而将液体材料111供给到整个基材10A上。另一方面，在基材10A在X轴方向上的宽度大于头单元103的整个喷射宽度W的情况下，可以通过重复交替执行在头单元103和基材10A之间的主扫描运动与通过托架移动机构104的操作使头单元103沿X轴方向的移动(称为“次扫描运动”)，而将液体材料11供给到整个基材10A上。
接着，使用如上所述的液滴喷射装置1制造滤色衬底10的方法将被详细说明。图7是显示了制造滤色衬底10的方法的示意横截面视图。如图7所示，基材10A包括具有较高透光性的支撑衬底12，以及多个像素18R、18G、18B，每个像素变成形成在支撑衬底12上的颜色元件(像素区域)，以与黑底14和围堰(bank)16分离。黑底14由具有光屏蔽效果的材料所形成。黑底14和设置在黑底14上的围堰16被安置在支撑衬底12上，这样多个透光部分，即多个像素18R、18G和18B通过它们以矩阵的方式来限定。即，多个像素18R、18G和18B通过支撑衬底12、黑底14和围堰16被形成为分隔区。像素18R是只有具有在红色波长区域之内的任何波长的光能透过的滤色层111FR将被形成的区域。像素18G是只有具有在绿色波长区域之内的任何波长的光能透过的滤色层111FG将被形成的区域。像素18B是只有具有在蓝色波长区域之内的任何波长的光能透过的滤色层111FB将被形成的区域。
基材10A在制造滤色衬底10时根据下述步骤制造。首先，金属薄膜通过溅射方法或者蒸发方法被形成在支撑衬底12上。黑底14然后从金属薄膜通过光刻法(photolithography)形成为网状图案。金属铬和铬氧化物可以被提及作为用于黑底14的材料。对于此，支撑衬底12是相对可见光(光波长)具有透光性的衬底，诸如玻璃衬底。接着，由负性光敏聚合物复合物所构成的抗蚀层被涂敷，以覆盖支撑衬底12和黑底14。在将形成为矩阵图案的掩模薄膜粘附到抗蚀层上的同时，使抗蚀层曝光，然后，围堰16通过蚀刻工艺去除抗蚀层的非曝光部分而被获得。这样，获得基材10A。
对于此，由黑树脂(resin black)所形成的围堰可以代替围堰16。在这种情况下，不需要金属薄膜(即，黑底14)，围堰层由单层所构成。
接着，基材10A通过在大气压力下的氧等离子体处理而变成亲液性的。凹陷部分(像素的一部分)中的围堰16的表面、支撑衬底12的表面、黑底14的表面通过此处理而趋于亲液，其中每个表面通过支撑衬底12、黑底14和围堰16所限定。此外，然后对基材10A进行使用CF4作为处理气体的等离子处理。通过使用CF4的等离子处理，各凹陷部分中的围堰16的表面被氟化，并且围堰16的表面通过该处理趋于显示非亲液性。对于此，通过使用CF4的等离子过程，具有亲液性的黑底14的表面和支撑衬底12的表面稍微丧失亲液性。但是，即使如此，这些表面仍可以保持亲液性。对于此，根据支撑衬底12的材料、黑底14的材料以及围堰16的材料，各凹陷部分的表面可以具有所需的亲液和非亲液性，而无需上述的表面处理。在这样的情况下，不需要对表面进行如上所述的表面处理。
像素18R、18G和18B将被如上所述形成在其上的基材10A被传输到液滴喷射装置1的台子106上，并被支撑在台子106上。液滴喷射装置1通过操作台子移动机构108而在Y轴方向上移动基材10A，并以液滴的形式将液体材料从各液滴喷射头2供给到各像素18R、18G、18B，同时使基材10A通过头单元103的下面传送。此时，如图7(a)—7(c)所示，红色液体材料111R(滤色镜材料)被喷射到各像素18R上，绿色液体材料111G(滤色镜材料)被喷射到各像素18G上，以及蓝色液体材料111B(滤色镜材料)被喷射到各像素18B上。
在分别供给液体材料111R、111G和111B到各像素18R、18G、18B上之后，基材10A被传输到干燥装置(附图中未示出)中，以干燥分别供给到各像素18R、18G、18B中的液体材料111R、111G和111B。这样，滤色层111FR、111FG和111FB被分别形成在各像素18R、18G、18B上。对于此，通过使用液滴喷射装置1重复执行液体材料111R、111G和111B的供给以及通过干燥装置干燥所供给的液体材料111R、111G和111B，以交替层叠液体材料111R、111G和111B以及滤色层111FR、111FG和111FB，最终的滤色层111FR、111FG和111FB可以被形成在各像素18R、18G、18B上。
基材10A然后传输到烤箱(图中未示出)中，滤色层111FR、111FG和111FB被在此烤箱中后烤焙(即，再次加热)。
接着，基材10A被传输到保护薄膜形成装置(图中未示出)，保护薄膜(防护涂膜)20在此保护薄膜形成装置中被形成在滤色层111FR、111FG、111FB和围堰16之上。保护薄膜20已经形成在滤色层111FR、111FB、111FG和围堰16上之后，保护薄膜20在干燥装置中被完全干燥。此外，保护薄膜20在固化装置(图中未示出)中被加热以完全固化，从而使基材10A变成滤色衬底10。
图8是用于解释根据本发明的液滴喷射装置1的头单元103中的各液滴喷射头2的位置关系的示意性平面视图。如上所述，用于喷射红色液体材料111R的四个液滴喷射头2(包括第一至第四液滴喷射头21R—24R)，用于喷射绿色液体材料111G的四个液滴喷射头2(包括第一至第四液滴喷射头21G—24G)以及用于喷射蓝色液体材料111B的四个液滴喷射头2(包括第一至第四液滴喷射头21B—24B)被设置在头单元103上。对于此，如图8所示的各条线指示各液滴喷射头2中的喷嘴阵列的位置。
控制各液滴喷射头2中的喷嘴阵列的两端附近的各喷嘴25的喷射量通常比较困难，这样的喷嘴的喷射量的误差很容易被产生。由于这个原因，本实施例中的液滴喷射装置1被构造成：液滴喷射头2的每个中的喷嘴阵列的两端附近的预定数目(例如大约10)的喷嘴25(此后这样的喷嘴25可以称为“无效喷嘴25”)没有被使用(即，液体材料111没有通过各无效喷嘴25而被喷射)。这样，就可以在各喷嘴25中使得液体材料111的喷射量均匀化，并且这使得将被制造的滤色衬底10中的各像素18R、18G和18B的颜色均匀化。因此，就可以更为可靠地防止颜色不均匀的产生。对于此，设置在如图8所示的各液滴喷射头2中的喷嘴阵列的两端上的未使用的部分26指示无效的喷嘴25被安置的区域。
此后，将对包括用于喷射红色液体材料111R的第一至第四液滴喷射头21R—24R的四个液滴喷射头2的位置关系进行说明。
第一液滴喷射头21R、第二液滴喷射头22R以连续的方式被安置在平行于各喷嘴阵列的第一方向(即，X轴方向)上，第一和第二液滴喷射头21R、22R的两个喷嘴阵列被安置成：使得它们的喷嘴25在从垂直于各喷嘴阵列(第一方向)的第二方向(即，Y轴方向)观察时通过第一和第二液滴喷射头21R、22R的两个相邻喷嘴陈列之间的接缝r1而连续。在这种情况下，第一第二液滴喷射头21R、22R的两个喷嘴阵列用作长喷嘴阵列。换言之，当从Y轴方向观察时接缝r1上的喷嘴间距被设置以成为与喷嘴阵列中的喷嘴间距相似的规则长度。由用这样的位置关系安置的第一和第二液滴喷射头21R、22R所构成的头阵列被称为头阵列31R。
对于此，考虑到第一和第二液滴喷射头21R、22R的各个端部的未使用的部分26，第一和第二液滴喷射头21R、22R被安置成：第一液滴喷射头21R中的喷嘴阵列的图8中的右端部分和第二液滴喷射头22R中的喷嘴阵列的图8中的左端部分在从Y轴方向上观察时在喷嘴阵列的接缝r1的附近处彼此重叠。
以相似的方式，第三液滴喷射头23R和第四液滴喷射头24R以连续的方式被安置在平行于各喷嘴阵列的第一方向(即X轴方向)上，并且第三和第四液滴喷射头23R、24R的两个喷嘴阵列在从垂直于各喷嘴阵列(第一方向)的第二方向(即，Y轴方向)观察时通过第三和第四液滴喷射头23R、24R的两个相邻喷嘴阵列之间的接缝r2而连续。在这种情况下，第三和第四液滴喷射头23R、24R的两个喷嘴阵列用作长喷嘴阵列。换言之，当从Y轴方向观察时接缝r2上的喷嘴间距被设置成与喷嘴阵列中的喷嘴间距相似的规则长度。由以这样的位置关系被设置的第三和第四液滴喷射头23R、24R所构成的头阵列被称为头阵列32R。
对于此，考虑到第三和第四液滴喷射头23R、24R的各个末端的未使用部分26，第三和第四液滴喷射头23R、24R被安置成：当从Y轴方向上观察时，第三液滴喷射头23R中的喷嘴阵列的图8所示右端部分和第四液滴喷射头24R中的喷嘴阵列的图8所示左端部分在喷嘴阵列的接缝r2的附近中彼此重叠。
由如上所述的头阵列31R所形成的长喷嘴阵列和由如上所述的头阵列32R所形成的长喷嘴阵列被安置成：使它们这样重叠，以使接缝r1和r2相对彼此在从Y轴方向观察时在X轴方向上偏移。液滴喷射装置1可以利用这样的重叠、通过多个不同的液滴喷射头2(在本实施例中，两个液滴喷射头)的喷嘴25、以液滴的形式将液体材料111R喷射到一个像素18R上。
例如，在像素18R的情况下，液体材料111R使用如图8所指示为R1的区域以液滴的形式喷射到像素18R上，在所述区域上第一和第三液滴喷射头21R、23R彼此重叠，如图3所示，通过第一液滴喷射头21R的喷嘴25所喷射的液滴91和通过第三液滴喷射头23R的喷嘴25所喷射的液滴92被供给到其上。
对于此，在图3中，尽管头阵列31R中的喷嘴25的位置(此处，第一液滴喷射头21R)和头阵列32R(此处，第三液滴喷射头23R)的喷嘴25的位置相对彼此在从Y轴方向观察时沿X轴方向相对彼此偏移，头阵列31R和32R可以被安置成：头阵列31R、32R的每个中的喷嘴的位置彼此对应。
尽管在附图中未示出(特别在图3中)，在液体材料111R使用如图8所指示为R2的区域以液滴的形式喷射到其上的像素18R的情况下，在所述区域上第一和第四液滴喷射头21R、24R彼此重叠，通过第一液滴喷射头21R的喷嘴25所喷射的液滴和通过第四液滴喷射头24R的喷嘴25所喷射的液滴被供给到其上。此外，在液体材料111R使用如图8所指示为R3的区域以液滴的形式喷射到其上的像素18R的情况下，在所述区域上第二和第四液滴喷射头22R、24R彼此重叠，通过第二液滴喷射头22R的喷嘴25所喷射的液滴和通过第四液滴喷射头24R的喷嘴25所喷射的液滴被供给到其上。
这样，液滴喷射装置1操作，使得液体材料111R以液滴的形式通过多个不同的液滴喷射头2的喷嘴25喷射到一个像素18R上。因此，即使在多个液滴喷射头2的喷射量之中具有变化(误差)的情况下，也可以防止有害的颜色不均匀性被产生在滤色衬底10的表面上，其中所述滤色衬底10使用液滴喷射装置1的头单元103从基材10A所产生。换言之，与本发明的液滴喷射装置1相反，在液体材料111R只通过一个液滴喷射头2的喷嘴25被供给到一个像素18R上的情况下，液滴喷射头2的喷射量的变化直接导致将被供给到各像素18R上的液体材料111R的量的变化(误差)，由此颜色不均匀较强地出现在滤色衬底10中。另一方面，在本发明的液滴喷射装置1中，由于将被供给到一个像素18R上的液体材料111R的量变成在扫描方向上重叠的多个液滴喷射头2(在本实施例中，两个液滴喷射头2)中的喷嘴25的喷射量的平均值，这就可以使得被供给到每个像素18R上的液体材料111R的量均匀化，由此就可以防止产生颜色不均匀。
此外，在液滴喷射装置1中，通过由第一和第二液滴喷射头21R、22R构成头阵列31R，第一和第二液滴喷射头21R、22R的喷嘴阵列用作较长的喷嘴阵列，而第三和第四液滴喷射头23R、24R的喷嘴阵列通过由第三和第四液滴喷射头23R、24R构成头阵列32R而用作较长喷嘴阵列。这样，就可以放大液体材料111R可以通过整个头单元103中的喷嘴25喷射到基材10A上的整个喷射宽度W(即，X轴方向中的头单元103的长度)。因此，就可以相对基材10A减小将液体材料111R喷射到整个基材10A上所需要的头单元103的主扫描运动的数目。特别地，在基材10A的宽度小于整个喷射宽度W的情况下，就可以通过一次主扫描运动将液体材料111R喷射到整个基材10A上。
此外，由于液滴喷射装置1被构造成：头阵列31R中的喷嘴阵列的接缝r1和头阵列32R中的喷嘴阵列的接缝r2相对彼此在从Y轴方向观察时偏移，液滴喷射装置1具有下述优点。
与设置在其它位置上的像素18R相比，颜色不均匀性更容易出现在液体材料111R通过两个相邻的喷嘴阵列的任何接缝附近的喷嘴25被供给的像素18R上。可考虑的原因是，由于两个相邻的喷嘴阵列的接缝附近的喷嘴25被安置成靠近各喷嘴阵列的两端，因此很难以高精度控制这样的喷嘴25的喷射量；以及接缝处的喷嘴间距的误差。在由于这样的喷嘴阵列接缝而产生颜色不均匀的情况下，如同一条线似的所谓条纹会出现在将被制造的滤色衬底10中，在所述条纹中，这种颜色不均匀沿着液滴喷射头2的扫描方向(即，沿着Y轴方向)延伸。
当头阵列31R中的喷嘴阵列的接缝r1的位置对应头阵列32R中的喷嘴阵列的接缝r2的位置时，在如上所述的条纹在滤色衬底10中产生的情况下，这样的两个条纹在将被制造的滤色衬底10中重叠，由此这样的条纹变得很显眼。另一方面，当从Y轴方向观察时，由于液滴喷射装置1被构造成：头阵列31R中的喷嘴阵列的接缝r1和头阵列32R中的喷嘴阵列的接缝r2相对彼此被偏移，两个条纹被散布在将被制造的滤色衬底10中的接缝r1、r2的位置上。因此，就可以使得这样的条纹变得不显眼。
接着，将对包括用于喷射绿色液体材料111G的第一至第四液滴喷射头21G—24G的四个液体喷射头2的位置关系给出说明。包括用于喷射绿色液体材料111G的第一至第四液滴喷射头21G—24G的四个液滴喷射头2的位置关系与包括用于喷射红色液体材料111R的第一至第四液滴喷射头21R—24R的四个液滴喷射头2的位置关系相似。出于此原因，此后将简化这样的位置关系的说明。
第一液滴喷射头21G和第二液滴喷射头22G以连续的方式被安置在平行于各喷嘴阵列的X轴方向上，第一和第二液滴喷射头21G、22G的两个喷嘴阵列被安置成：当从垂直于各喷嘴阵列(即X轴方向)的Y轴方向观察时，其喷嘴25通过第一和第二液滴喷射头21G、22G的两个相邻喷嘴阵列之间的接缝接缝g1而连续。在这种情况下，第一和第二液滴喷射头21G、22G的两个喷嘴阵列用作长喷嘴阵列。由以这样的位置关系被安置的第一和第二液滴喷射头21G、22G所构成的头阵列被称为头阵列31G。
以相似的方式，第三液滴喷射头23G和第四液滴喷射头24G在平行于各喷嘴阵列的X轴方向上以连续的方式被安置，第三和第四液滴喷射头23G、24G的两个喷嘴阵列被安置成：当从垂直于各喷嘴阵列(即X轴方向)的Y轴方向观察时，其喷嘴25通过第三和第四液滴喷射头23G、24G的两个相邻喷嘴阵列之间的接缝接缝g2而连续。在这种情况下，第三和第四液滴喷射头23G、24G的两个喷嘴阵列用作长喷嘴阵列。由以这样的位置关系被设置的第三和第四液滴喷射头23G、24G所构造的头阵列被称为头阵列32G。
由如上所述的头阵列31G所形成的较长喷嘴阵列和由如上所述的头阵列32G所形成的较长喷嘴阵列被这样重叠配置，使得接缝g1和g2相对彼此在从Y轴方向上观察时沿X轴方向相对彼此偏移。液滴喷射装置1可以以液滴的形式、使用这样的重叠、通过多个不同的液滴喷射头2(在本实施例中，两个液滴喷射头2)的喷嘴25而将液体材料111G喷射到一个像素18G上。
换言之，在液体材料111G使用第一和第三液滴喷射头21G、23G重叠的图8所示指示为G1的区域、以液滴的形式被喷射到像素18G上的情况下，通过第一液滴喷射头21G的喷嘴25所喷射的液滴以及通过第三液滴喷射头23G的喷嘴25所喷射的液滴被供给到像素18G上。
此外，在像素18G的情况下，液体材料111G使用第一和第四液滴喷射头21G、24G重叠的如图8所示指示为G2的区域、以液滴的形式被喷射到其上，通过第一液滴喷射头21G的喷嘴25所喷射的液滴以及通过第四液滴喷射头24G的喷嘴25所喷射液滴被供给到像素18G上。此外，在液体材料111G使用第二和第四液滴喷射头22G、24G重叠的图8所示指示为G3的区域、以液滴的形式被喷射到其上的像素18G的情况下，通过第二液滴喷射头22G的喷嘴25所喷射的液滴以及通过第四液滴喷射头24G的喷嘴25所喷射的液滴被供给到其上。
这样，液滴喷射装置1操作，使得液体材料以液滴的形式、通过多个不同的液滴喷射头2的喷嘴25被喷射到一个像素18g上。因此，即使在多个液滴喷射头2的喷射量中具有变化(误差)的情况下，也可以防止有害的颜色不均匀性在使用液滴喷射装置1的头单元103由基材10A制造的滤色衬底10的表面中产生。换言之，与本发明的液滴喷射装置1相反，在液体材料111G只通过一个液滴喷射头2的喷嘴25被供给到一个像素18G上的情况下，液滴喷射头2的喷射量的变化直接导致将被供给到各像素18G上的液体材料111G的量的变化(误差)，由此颜色不均匀较强地出现在滤色衬底10中。另一方面，在本发明的液滴喷射装置1中，由于将被供给到一个像素18G上的液体材料111G的量变成在扫描方向上重叠的多个液体喷射头2(在本实施例中，两个液滴喷射头2)中的喷嘴25的喷射量的平均值，因此可以使得被供给到每个像素18G上的液体材料111G的量均匀化，由此就可以防止产生颜色不均匀。
此外，在液滴喷射装置1中，通过由第一和第二液滴喷射头21G、22G构成头阵列31G，第一和第二液滴喷射头21G、22G的喷嘴阵列用作长喷嘴阵列，而第三和第四液滴喷射头23G、24G的喷嘴阵列通过由第三和第四液滴喷射头23G、24G构成头阵列32G而用作长喷嘴阵列。这样，就可以放大可使液体材料111G通过整个头单元103中的喷嘴25喷射到基材10A上的整个喷射宽度W(即，X轴方向中的头单元103的长度)。因此，就可以相对基材10A减小将液体材料111G喷射到整个基材10A上所需的头单元103的主扫描运动的数目。特别地，在基材10A的宽度小于整个喷射宽度W的情况下，就可以将液体材料111G通过一次主扫描运动喷射到整个基材10A上。
此外，由于液滴喷射装置1被构造成：头阵列31G中的喷嘴阵列的接缝g1和头阵列32G中的喷嘴阵列的接缝g2相对彼此在从Y轴方向观察时偏移，液滴喷射装置1具有下述优点。
与设置在其它位置上的像素18G相比，颜色不均匀性更容易出现在液体材料111G通过两个相邻的喷嘴阵列的任何接缝附近的喷嘴25供给的像素18G上。这是由于以下原因：由于两个相邻的喷嘴阵列的接缝附近的喷嘴25被安置成靠近各喷嘴阵列的两端，因此很难以高精度控制这样的喷嘴25的喷射量；在接缝上的喷嘴间距的误差等。在由于这样的喷嘴阵列接缝而产生颜色不均匀的情况下，如同一条线似的所谓条纹会出现在将被制造的滤色衬底10中，其中这种颜色不均匀沿着液滴喷射头2的扫描方向(即，沿着Y轴方向)延伸。
当头阵列31G的喷嘴阵列的接缝g1的位置对应头阵列32G中的喷嘴阵列的接缝g2的位置时，在如上所述的条纹在滤色衬底10中产生的情况下，这样的两个条纹在将被制造的滤色衬底10中重叠，由此这样的条纹变得很显眼。另一方面，当从Y轴方向观察时，由于液滴喷射装置1被构造成：头阵列31G中的喷嘴的接缝g1和头阵列32G中的喷嘴阵列的接缝g2相对彼此被偏移，两个条纹被散布在将被制造的滤色衬底10中的接缝g1、g2的位置上。因此，就可以使得这样的条纹变得不显眼。
接着，将对包括用于喷射蓝色液体材料111B的第一至第四液滴喷射头21B—24B的四个液体喷射头2的位置关系给出说明。包括用于喷射蓝色液体材料111B的第一至第四液滴喷射头21B—24B的四个液滴喷射头2的位置关系与包括用于喷射红色液体材料111R的第一至第四液滴喷射头21R—24R的四个液滴喷射头2的位置关系相似。出于此原因，此后将简化这样的位置关系的说明。
第一液滴喷射头21B和第二液滴喷射头22B以连续的方式被安置在平行于各喷嘴阵列的X轴方向上，第一和第二液滴喷射头21B、22B的两个喷嘴阵列被安置成：当从垂直于各喷嘴阵列(即X轴方向)的Y轴方向观察时，喷嘴25通过第一和第二液滴喷射头21B、22B的两个相邻喷嘴阵列之间的接缝b1而连续。在这种情况下，第一和第二液滴喷射头21B、22B的两个喷嘴阵列用作长喷嘴阵列。由以这样的位置关系被安置的第一和第二液滴喷射头21B、22B所构成的头阵列被称为头阵列31B。
以相似的方式，第三液滴喷射头23B和第四液滴喷射头24B在平行于各喷嘴阵列的X轴方向上以连续的方式被安置，第三和第四液滴喷射头23B、24B的两个喷嘴阵列被安置成：当从垂直于各喷嘴阵列(即X轴方向)的Y轴方向观察时，其喷嘴25通过第三和第四液滴喷射头23G、24G的两个相邻喷嘴阵列之间的接缝b2而连续。在这种情况下，第三和第四液滴喷射头23B、24B的两个喷嘴阵列用作长喷嘴阵列。由以这样的位置关系被安置的第三和第四液滴喷射头23B、24B所构造的头阵列被称为头阵列32B。
由如上所述的头阵列31B所形成长喷嘴阵列和由如上所述的头阵列32B所形成的长喷嘴阵列相对彼此在从Y轴方向上观察时沿X轴方向相对彼此偏移。液滴喷射装置1可以以液滴的形式、使用这样的重叠、通过多个不同的液滴喷射头2(在本实施例中，两个液滴喷射头2)的喷嘴25而将液体材料111B喷射到一个像素18B上。
换言之，在液体材料111B使用第一和第三液滴喷射头21B、23B重叠的图8所示指示为B1的区域、以液滴的形式被喷射到其上的像素18B的情况下，通过第一液滴喷射头21B的喷嘴25所喷射的液滴以及通过第三液滴喷射头23B的喷嘴25所喷射的液滴被供给到其上。
此外，在液体材料111B使用第一和第四液滴喷射头21B、24B重叠的图8所示指示为B2的区域、以液滴的形式被喷射到其上的像素18B的情况下，通过第一液滴喷射头21B的喷嘴25所喷射的液滴以及通过第四液滴喷射头24B的喷嘴25所喷射的液滴被供给到其上。此外，在液体材料111B使用第二和第四液滴喷射头22B、24B重叠的图8所示指示为B3的区域、以液滴的形式被喷射到其上的像素18B的情况下，通过第二液滴喷射头22B的喷嘴25所喷射的液滴以及通过第四液滴喷射头24B的喷嘴25所喷射的液滴被供给到其上。
这样，液滴喷射装置1操作，使得以液滴的形式通过多个不同的液滴喷射头2的喷嘴25将液体材料111B喷射到一个像素18B上。因此，即使在多个液滴喷射头2的喷射量中具有变化(误差)的情况下，也可以防止有害的颜色不均匀性在使用液滴喷射装置1的头单元103由基材10A制造的滤色衬底10的表面中产生。换言之，与本发明的液滴喷射装置1相反，在液体材料111B只通过一个液滴喷射头2的喷嘴25被供给到一个像素18B上的情况下，液滴喷射头2的喷射量的变化直接导致将被供给到各像素18B上的液体材料111B的量的变化(误差)，由此颜色不均匀较强地出现在滤色衬底10中。另一方面，在本发明的液滴喷射装置1中，由于将被供给到一个像素18B上的液体材料111B的量变成在扫描方向上重叠的多个液体喷射头2(在本实施例中，两个液滴喷射头2)中的喷嘴25的喷射量的平均值，因此，可以使得被供给到每个像素18B上的液体材料111B的量均匀化，由此就可以防止产生颜色不均匀。
此外，在液滴喷射装置1中，通过由第一和第二液滴喷射头21B、22B构成头阵列31B，第一和第二液滴喷射头21B、22B的喷嘴阵列用作长喷嘴阵列，而第三和第四液滴喷射头23B、24B的喷嘴阵列通过由第三和第四液滴喷射头23B、24B构成头阵列32B而用作较长的喷嘴阵列。这样，就可以放大液体材料111B可以通过整个头单元103中的喷嘴25喷射到基材10A上的整个喷射宽度W(即，X轴方向中的头单元103的长度)。因此，可以相对于基材10A减小将液体材料111B喷射到整个基材10A上所需的头单元103的主扫描运动的数目。特别地，在基材10A的宽度小于整个喷射宽度W的情况下，可以将液体材料111B通过一次主扫描运动喷射到整个基材10A上。
此外，由于液滴喷射装置1被构造成：头阵列31B中的喷嘴阵列的接缝b1和头阵列32B中的喷嘴阵列的接缝b2相对彼此在从Y轴方向观察时偏移，液滴喷射装置1具有下述优点。
与设置在其它位置上的像素18B相比，颜色不均匀性更容易出现在液体材料111B通过两个相邻的喷嘴阵列的任何接缝附近的喷嘴25被供给的像素18G上。这是由于以下原因：由于两个相邻的喷嘴阵列的接缝附近中的喷嘴25被安置成靠近各喷嘴阵列的两端，因此很难以高精度控制这样的喷嘴25的喷射量；在接缝上的喷嘴间距的误差等。在由于这样的喷嘴阵列接缝而产生颜色不均匀的情况下，如同一条线似的、所谓条条纹会出现在将被制造的滤色衬底10中，这种颜色不均匀沿着液滴喷射头2的扫描方向
(即，沿着Y轴方向)延伸。
当头阵列31B的喷嘴阵列的接缝b1的位置对应头阵列32B中的喷嘴阵列的接缝b2的位置时，在如上所述的条纹在滤色衬底10中产生的情况下，这样的两个条纹在将被制造的滤色衬底10中重叠，由此这样的条纹变得很显眼。另一方面，当从Y轴方向观察时，由于液滴喷射装置1被构造成：头阵列31B中的喷嘴阵列的接缝b1和头阵列32B中的喷嘴阵列的接缝b2相对彼此被偏移，因此，两个条纹被散布在将被制造的滤色衬底10中的接缝b1、b2的位置上。因此，就可以使得这样的条纹变得不显眼。
在这样的头单元103中，两个分别由用于喷射红色液体材料111R的头阵列31R、32R所形成的两个长喷嘴阵列、两个分别由用于喷射绿色液体材料111G的头阵列31G、32G所形成的两个长喷嘴阵列、以及两个分别由用于喷射蓝色液体材料111B的头阵列31B、32B所形成的两个长喷嘴阵列被安置，以在从Y轴方向观察时相对彼此重叠。这使得可以通过执行一次头单元103对基材10A的扫描运动，而在整个喷射宽度W中将红色、绿色和蓝色液体材料分别供给到像素18R、18G、18B上。
此外，在液滴喷射装置1中，用于喷射红色液体材料111R的头阵列31R、32R中的喷嘴阵列的接缝r1、r2，用于喷射绿色液体材料111G的头阵列31G、32G中的喷嘴阵列的接缝g1、g2，用于喷射蓝色液体材料111B的头阵列31B、32B中的喷嘴阵列的接缝b1、b2被安置成：在从Y轴方向观察时被偏移。
这样，在将被制造的滤色衬底10中，可能产生在任何红色像素18R上的条纹、可能产生在任何绿色像素18G上的条纹和可能产生在任何蓝色像素18B上的条纹可以相对彼此散开。因此，可以更为可靠地防止这样的条纹变得显眼。特别地，在本实施例中，由于喷嘴阵列的接缝r2、g2、b2、r1、g1和b1的位置在从Y轴方向上观察时被安置在均匀的间距上，这就可以在条纹变得有些显眼的情况下规则地分散条纹。因此，就可以让条纹变得不显眼。
图9是示意显示了本发明的液滴喷射装置1中的头单元103’的结构的另外例子的平面图。四个液滴喷射头51、52、53和54被设置在如图9所示的头单元103’中。各液滴喷射头51、52、53和54包括在Y轴方向上以并排的方式安置的多个喷嘴阵列(在本实施例中，12个喷嘴阵列)，这样多个液滴喷射头51、52、53和54的每个中的12个喷嘴阵列的两端在从Y轴方向观察时被对齐。这样，四个液滴喷射头51、52、53和54的48个喷嘴阵列被设置在头单元103’中。各液滴喷射头51、52、53和54以与如上所述的头单元103相似的方式安置(参看图8)。对于此，为了简化，各液滴喷射头51、52、53和54在图9中被指示作为简单的矩形。
液滴喷射头51和液滴喷射头52在平行于各喷嘴阵列的X轴方向上以连续的方式被安置，液滴喷射头51、52的24个喷嘴阵列被安置，使得喷嘴25在从垂直于各喷嘴阵列的Y轴方向观察时通过两个相邻的液滴喷射头51、52之间的接缝j1而连续。在这种情况下，两个液滴喷射头51、52用作头组阵列61。
以相似的方式，液滴喷射头53和液滴喷射头54在平行于各喷嘴阵列的X轴方向上以连续的方式被安置，液滴喷射头53和54的24个喷嘴阵列被安置，使得喷嘴25在从垂直于各喷嘴阵列的Y轴方向观察时通过两个相邻的液滴喷射头51、52之间的接缝j2而连续。在这种情况下，两个液滴喷射头53、54用作头组阵列62。如上所述的头组阵列61和头组阵列62通过重叠被安置，使得接缝j1和j2相对彼此在从Y轴方向上观察沿X轴方向彼此偏移。
在设有这样的头单元103’的液滴喷射装置1中，从两个液滴喷射头(即，两个液滴喷射头51和53、51和54、或者53和54)所喷射的液体材料111被供给到各像素18R、18G或者18B上。这使得可以在基材10A的任何位置上进一步地均匀化将被供给到各像素18R、18G、18B上的液体材料111的量。因此，就可以更为可靠地防止颜色不均匀产生在将被制造的滤色衬底10的表面中。
此外，由于液滴喷射头51的喷射宽度W1和液滴喷射头52的喷射宽度W2结合起作用，液滴喷射头53的喷射宽度W3和液滴喷射头54的喷射宽度W4结合起作用，因此，可以增大液体材料111通过整个头单元103’中的喷嘴25被喷射到基材10A上的X轴方向中的头单元103’的长度(即，图9中的整个喷射宽度W)。
此外，由于本实施例的液滴喷射装置被构造成：头组阵列61中的喷嘴阵列的接缝j1和头组阵列62中的喷嘴阵列的接缝j2在从Y轴方向观察时相对彼此偏移，因此，由于接缝j1所可能产生的条纹以及由于接缝j2的缘故可能产生的条纹可以在将被制造的滤色衬底10中的分开的点上分布。因此，就可以更为可靠地防止条纹变得显眼。
如上所述的本发明不仅可以应用到制造滤色衬底10的情况而且可以应用到制造其它类型的图像显示装置，诸如电致发光显示器的制造的情况下。
图10是显示了制造有机电致发光显示器30的方法的示意横截面视图。此后，将对使用本发明制造有机电致发光显示器30的情况给予说明；但是，主要说明制造如上所述的滤色衬底10的情况和制造有机电致发光显示器30的情况之间的差异，相似的说明将被省略。
如图10所示的基材30A是用于制造有机电致发光显示器30的衬底。基材30A具有以矩阵的方式安置在其上的多个像素(即多个喷射区域)38R、38G和38B。
具体而言，基材30A包括支撑衬底32、形成在支撑衬底32上的电路元件层34、多个形成在电路元件层34上的像素电极36，以及形成在多个像素电极36的相邻两个之间的多个围堰40。支撑衬底32相对可见光(光学波长)具有透光性，诸如玻璃衬底等。多个像素电极36中的每一个相对于可见光(光学波长)具有透光性，诸如ITO(铟—锡氧化物)电极等。此外，多个像素电极36以矩阵的方式被安置在电路元件层34上，并且每个像素电极36限定一个像素。各围堰40具有网格状结构，并且多个像素电极36中的每个由预定的围堰40包围。此外，围堰40由形成在电路元件层34上的无机围堰40A以及安置在无机围堰40A上的有机围堰40B所构成。
电路元件层34是设有如下元件的层：多个扫描电极，每个扫描电极朝向支撑衬底32上的预定方向延伸；绝缘薄膜42，所述绝缘薄膜42被形成以覆盖多个扫描电极；多个设置在绝缘薄膜42上的信号电极并且每个朝向垂直于所述预定方向的方向延伸，其中多个扫描电极的每个朝向所述预定方向延伸；多个开关元件44，每个设置在扫描电极和信号电极之间的相交点的附近；以及多个被形成以覆盖多个开关元件44的多个层间绝缘薄膜45，诸如聚酰亚胺。各开关元件44的栅极44G和源极44S分别被电连接到对应的扫描电极和对应的信号电极。多个像素电极36被安置在层间绝缘薄膜45上。多个通孔44V被设置在对应开关元件44的漏极44D的部分处，开关元件44分别通过通孔44V被电连接到对应的像素电极36。此外，开关元件44被设置在分别对应围堰40的位置处。换言之，当从图10中的上侧观察时，多个开关元件44的每个被安置以被对应的围堰40覆盖。
每个通过像素电极36所限定的凹陷部分和对应的围堰40分别对应像素38R、38G、38B。像素38R是将形成发光层211FR的区域，具有在红色波长区域之内的波长的光通过发光层211FR发出。像素38G是将形成发光层211FG的区域，其中具有在绿色波长区域之内的波长的光通过发光层211FG发出。像素38B是将形成发光层211FB的区域，其中具有在蓝色波长区域之内的波长的光通过发光层211FB发出。
使用公知的薄膜形成技术和图案成形技术可以制造这样的基材30A。
首先，基材30A通过在大气压下的氧等离子体处理而变成亲液的。像素电极38R、38G、38B中，像素电极36的表面、无机围堰40A的表面和有机围堰40B的表面通过此处理趋于亲液，其中每个上述表面通过像素电极36和围堰40所限定。此外，然后对基材30A进行使用CF4作为处理气体的等离子处理。通过使用CF4的等离子处理，各凹陷部分中的有机围堰40B的表面被氟化，有机围堰40B的表面通过此处理趋于非亲液的。对于此，通过使用CF4的等离子处理，原先具有亲液性的像素电极36的表面和无机围堰40A的表面稍微丧失一点亲液性。但是，即使如此，这些表面可以保持亲液性。
对于此，根据像素电极36的材料、无机围堰40A的材料、有机围堰40B的材料，每个凹陷部分的表面可以具有所需的亲液和非亲液性，而无需上述的表面处理。在这样的情况下，不需要表面进行如上所述的表面处理。
此外，对应的孔传输层37R、37G和37B可以形成在这样进行表面处理的多个像素电极的每个上。在孔传输层37R、37G和37B被分别安置在像素电极36和发光层211FR、211FG和211FB之间的情况下，就可以改良电致发光显示器的发光效率。
如图10(a)—10(c)所示，液体材料211R、211G和211B分别供给到像素38R、38G、38B被如上所述形成在其上的基材30A上，与上述使用本发明的液滴喷射装置1形成滤色衬底10的情况相似。在这种情况下，液体材料211R包括红色有机发光材料，液体材料211G包括绿色有机发光材料，以及液体材料211B包括蓝色发光材料。
基材30A然后传输到干燥装置中。发光层211FR、211FG和211FB通过干燥供给到各像素电极38R、38G和38B上的液体材料211R、211G和211B而在各像素38R、38G和38B上被获得。
接着，对电极(反电极)46被形成以覆盖发光层211FR、211FG和211FB以及围堰40。各对电极46用作负电极。
接着，通过将密封衬底48用它们的周边部分结合到基材30A，获得如图10(d)所示的有机电致发光显示器30。对于此，惰性气体在密封衬底48和基材30A之间被包围。
在有机电致发光显示器30中，从发光层211FR、211FG和211FB所发射的光通过像素电极36、电路元件层34和支撑衬底32被发射到外部。光以这种方式通过电路元件层34发射的有机电致发光显示器被称为底部发射型显示器。
尽管已经基于附图中的优选实施例对本发明应用到制造液晶显示器(滤色衬底)和有机电致发光显示器的方法的情况进行了说明，然而，必须注意，本发明不限于上述实施例的情况。例如，可以将本发明应用到制造等离子显示器的背部衬底的方法中，或者设有电子发光元件(也称为SED(表面可导电子发射显示器)或者FED(场致发射显示器))的图像显示器上。
<电子装置的实施例>
诸如液晶显示器等设有使用如上所述的方法制造的滤色衬底10的图像显示装置1000，以及使用如上所述的方法制造的有机电致发光显示器(即，本发明的电子装置)可以被用作不同类型的电子装置的每个的显示器部分。
图11显示了本发明的电子装置应用于其上的移动(或者膝上型)个人计算机1100的结构的透视图。参照图11，个人计算机1100设有具有键盘1102的主体1104、显示单元1106。显示单元1106通过铰链部分被可旋转地支撑在主体1104上。在此个人计算机1100中，显示单元1106设有如上所述的图像显示装置1000。
图12是显示了本发明的电子装置应用于其上的便携电话(包括个人手持电话系统)的结构的透视图。参照图12，便携电话1200设有多个按钮1202、听筒1204、话筒1206和显示部分。显示部分由如上所述的图像显示装置1000所构造。
图13是显示了本发明的电子装置应用于其上的数码相机1300的结构的透视图。在此附图中，数码相机连接到外部设备的连接被示意地显示。通常的相机基于物体的光学图像曝光银盐照相胶卷，而数码相机1300通过将物体的光学图像用诸如电荷耦合装置(CCD)等成像装置进行光电转换为图像信号来产生成像信号(图像信号)。
如上所述的图像显示装置1000作为显示部分被设置在数码相机1300中的壳体(主体)1302的后表面上。图像显示装置1000响应从CCD所输出的成像信号而显示图像，并用作取景器，以电子图像显示物体。电路板1308被放置在壳体1302内。能够存储这样的成像信号的存储器被放置在电路板1308上。
此外，包括光学透镜(成像光学系统)、CCD等的光接收单元1304被设置在壳体1302的前表面侧中。当摄影师确定显示在显示部分(即，图像显示装置1000)上的物体的图像，并按下快门按钮1306时，此时的CCD的成像信号被传输到电路板1308的存储器中并存储在此存储器中。
此外，视频信号输出端子1312和用于数据通信的输入/输出端子1314被设置在数码相机1300中的壳体1302的侧表面上。如图13中所示，如果需要，电视监视器1430和个人计算机1440被分别连接到视频信号输出端子1312和用于数据通信的输入/输出端子1314。此外，存储在电路板1308的存储器中的成像信号通过预定的操作被输出到电视监视器1430或者个人计算机1440。
对于此，除了如图19所示的个人计算机1100(移动个人计算机)、如图20所示的便携电话1200以及如图21所示的数码相机1300以外，本发明的电子装置还可以适当地使用在(或者应用到)诸如电视、摄像机、探视器类型或者监测器直接观看型磁带录像机、膝上型个人计算机、汽车导航装置、寻呼机、电子笔记本(包括那些具有通信功能的装置)、电子辞典、袖珍计算器、电子游戏装置、文档处理器、工作站、电视电话、用于防止犯罪的电视监测器、电子双眼望远镜、POS(point-of-sale，点销售)终端、具有触板的装置(诸如金融机构中的自动提款机、自动售票机)、医疗装置(例如，电子体温表、血压测量仪、血糖测量仪、心电图显示装置、超声诊断装置、内诊镜显示器)、鱼探测器、不同的测量装置、量具(诸如车辆、飞机、轮船等用的量规)、飞行模拟器、任何其它类型的监测器、投影式显示器，诸如投影仪等。
基于附图中所示的实施例，根据本发明的用于使用在液滴喷射装置中的头单元、液滴喷射装置、用于由基材制造面板的方法、图像显示装置和电子装置被进行说明，但是必须注意本发明不限于此。根据本发明的头单元的各部分、液滴喷射装置和电子装置可以用任何能够用相同的方式工作的布置替换。此外，任何其它任意部件可以添加到根据本发明的头单元、液滴喷射装置和电子装置中。

Claims (13)

1.一种用于液滴喷射装置中的头单元，所述头单元设有多个液滴喷射头，用于将若干种类的、其中每种具有预定颜色的液体材料以液滴的形式喷射到基材上，所述多个液滴喷射头被分成用于各种液体材料的多个组，
其中，所述多个组中的每组至少包括用于喷射预定颜色的液体材料的第一液滴喷射头、第二液滴喷射头、第三液滴喷射头和第四液滴喷射头，每个液滴喷射头包括至少一个喷嘴阵列，所述喷嘴阵列由多个线性对齐的喷嘴构成，所述若干种类的液体材料适于以液滴的方式通过多个液滴喷射头的多个喷嘴被喷射，
其中，在每组中，第一液滴喷射头和第二液滴喷射头构成第一子组，第三液滴喷射头和第四液滴喷射头构成第二子组，第一子组和第二子组相互部分地重叠，其中在第一子组中，第一液滴喷射头和第二液滴喷射头沿着平行于各喷嘴阵列的第一方向布置，使得当从垂直于第一方向的第二方向观察时，第一液滴喷射头的喷嘴阵列的喷嘴和第二液滴喷射头的喷嘴阵列的喷嘴通过第一液滴喷射头和第二液滴喷射头之间的接缝而连续，以及在第二子组中，第三液滴喷射头和第四液滴喷射头沿着所述第一方向布置，使得当从所述第二方向观察时，第三液滴喷射头的喷嘴阵列的喷嘴和第四液滴喷射头的喷嘴阵列的喷嘴通过第三液滴喷射头和第四液滴喷射头之间的接缝而连续，
其中，当从第一方向观察时，第二液滴喷射头被布置在第三液滴喷射头和第四液滴喷射头之间，并且，当从第一方向观察时，第三液滴喷射头被布置在第一液滴喷射头和第二液滴喷射头之间，
其中所述多个组中的各个组中的各液滴喷射头被安置成：所有的接缝在从第二方向观察时沿第一方向相对彼此偏移。
2.根据权利要求1所述的头单元，其特征在于，多个液滴喷射头的每个的喷嘴阵列的多个喷嘴包括设置在喷嘴阵列的两端附近的、不喷射液体材料液滴的无效喷嘴，
其中，第一液滴喷射头的靠近第二液滴喷射头的一端和第二液滴喷射头的靠近第一液滴喷射头的另一端重叠，使得当从第二方向观察时，第一液滴喷射头的除了所述一端中的所述无效喷嘴以外的喷嘴和第二液滴喷射头的除了所述另一端中的所述无效喷嘴以外的喷嘴经由接缝以连续的方式布置；以及
第三液滴喷射头的靠近第四液滴喷射头的一端和第四液滴喷射头的靠近第三液滴喷射头的另一端重叠，使得当从第二方向观察时，第三液滴喷射头的除了所述一端中的所述无效喷嘴以外的喷嘴和第四液滴喷射头的除了所述另一端中的所述无效喷嘴以外的喷嘴经由接缝以连续的方式布置。
3.根据权利要求1所述的头单元，其特征在于，当从第二方向看时，所有接缝以均匀的间隔设置。
4.根据权利要求1所述的头单元，其特征在于，液滴喷射头的每一个包括多个喷嘴阵列，多个喷嘴阵列以并排的关系沿第二方向被安置，使得多个液滴喷射头的每个中的多个喷嘴阵列的两端在从第二方向观察时被对齐。
5.根据权利要求1所述的头单元，其特征在于，所述若干种类的液体材料包括三种液体材料，分别具有红、绿和蓝色。
6.一种用于将若干种类的液体材料以液滴的方式供给到基材上的液滴喷射装置，所述若干种类的液体材料的每一种具有预定的颜色，所述装置包括：
如权利要求1所限定的头单元；
具有两个主表面的台子，台子的两个主表面之一朝向头单元的多个液滴喷射头，基材被支撑在台子的所述主表面之一上；
移动机构，用于相对头单元相互移动台子；以及
控制单元，所述控制单元用于控制头单元以及移动机构的操作，使得头单元的多个液滴喷射头的每个将若干种类的液体材料的液滴喷射到基材上，同时在垂直于第一方向的第二方向上相对头单元相互移动台子。
7.根据权利要求6所述的液滴喷射装置，其特征在于，基材是用于制造液晶显示器的滤色衬底的基础材料，并且若干种类的液体材料是用于形成滤色衬底的滤色层的墨。
8.根据权利要求6所述的液滴喷射装置，其特征在于，基材是用于制造电致发光显示器的基础材料，以及若干种类的液体材料包括用于制造电致发光显示器的发光材料。
9.一种使用如权利要求6所限定的液滴喷射装置由基材制造面板的方法，所述方法包括步骤：
制备基材；以及
通过由液滴喷射装置喷射液滴，将分别具有预定颜色的若干种类的液体材料以液滴的形式供给到基材上，同时相对头单元在垂直于第一方向的第二方向上相互移动基材。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，基材是用于制造液晶显示器的滤色衬底的基础材料，并且若干种类的液体材料是用于形成滤色衬底的滤色层的墨。
11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，基材是用于制造电致发光显示器的基础材料，以及若干种类的液体材料包括用于制造电致发光显示器的发光材料。
12.一种图像显示装置，包括使用权利要求9所限定的方法制造的面板。
13.一种电子装置，包括通过权利要求12所限定的图像显示装置。
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Pledgor: Kedihua display technology (Shaoxing) Co.,Ltd.

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