CN1727923A - 液滴涂布方法、液滴涂布装置、电光学装置和电子仪器 - Google Patents

液滴涂布方法、液滴涂布装置、电光学装置和电子仪器 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种能确保高度精度,又能获得细小直径柱状体的液滴涂布方法。喷出液滴(L)涂布基板(P)。反复进行向喷出液滴(L1)付与光能的工序,和在付与了光能的液滴(L1)上堆积下一个液滴(L2)的涂布工序。

Description

液滴涂布方法、液滴涂布装置、电光学装置和电子仪器
技术领域
本发明是关于液滴涂布方法、液滴涂布装置、电光学装置和电子仪器。
背景技术
近年来,作为电子装置制造工序中使用的涂布技术,其趋势是液体喷出方式得以扩大应用。利用液体喷出方式的涂布技术,一般是使基板与液体喷出的喷头作相对移动,液状体以液滴形式从设在液体喷头上的多个喷嘴喷出,使其液滴重复地附着在基板上,形成涂布膜,与旋转涂布方式等以前的涂布技术相比,液体消耗中浪费极小,其优点是不使用光蚀刻等装置,可直接涂布任意的图案。
另外,作为喷出液体以在基板涂布的方法,以柱状喷出液体,可提高向基板附着位置的精度(例如参照专利文献1,2)。
[专利文献1]特开平4-129746号公报
[专利文献2]特开平9-101411号公报
然而,如上述的现有技术存在如下问题。例如,作为确定液晶显示装置中单元间隔的间隔材料,虽然考虑到使用上述的柱状体,但这种情况下,柱状体的直径极为细小,对高度也要求很高的精度,在上述涂布方法中,仅仅以柱状喷出液体向基板附着,在基板上是不能形成柱状体的,因此,极难确保上述柱状体所要求的细小直径和高度精度。
发明内容
本发明就是考虑到以上问题而进行的,其目的是提供一种可确保高度精度,又能获得细小直径柱状体的液滴涂布方法和液滴涂布装置,以及利用该涂布方法制造的电光学装置和电子仪器。
为了达到上述目的,本发明采用了如下构成。本发明的液滴涂布方法,是在喷出多个液滴向基板涂布的液滴涂布方法,其特征在于:其中,反复进行对涂布的液滴付与光能的工序,和在上述付与了光能的液滴上堆积下一液滴而进行涂布的工序。
因此,本发明的液滴涂布方法中,通过向涂布的液滴付与光能,可使该液滴在不润湿扩展的情况下,通过干燥或烧成而进行固定。同样,在固定的液滴上涂布下一个液滴,同样付与光能进行固定,可获得由多个液滴堆积形成的柱状体。由于该柱状体粗细度与液滴直径大致相同,所以可形成直径细小的柱状体,同时根据堆积涂布液的滴数,可确保所要求的高度精度。
从涂布上述液滴到上述付与光能的时间,最好根据喷出的上述液滴表面能,更详细讲,根据上述液滴弹落部位的表面能,设定为湿润扩展之前付与光能的时间。
这种情况下,液滴在直径很小期间固定住,可很容易地得到具有细小直径的柱状体。
在弹落部位具有亲液性时,液滴在直径很小期间就形成固定,所以不必依赖弹落部位的表面能,就能形成具有细小直径的柱状体,尤其是对于表面能很大的亲液性弹落部位,通过涂布液滴,可提高柱状体与基板等的密接性。
本发明中,最好根据上述液滴弹落部位的材质,设定上述光能付与量。
这时,例如,液滴的弹落部位为基板的情况,和为液滴的情况时,对光的反射率会不同,即使以相同的能量照射光,付与液滴的光能量也会不同,所以可根据弹落部位的材质设定光能付与量,实际上,付与液滴的能量可采用恒定的。
另外,本发明中最好采用具有以下工序的顺序,即,检测堆积上述液滴顶部位置的工序、和根据检测的上述顶部位置,调整上述光能付与位置的工序。
据此,液滴堆积后即使顶部位置发生变化时,仍能在适宜的位置上付与光能,并能进行充分的干燥或烧成。
作为检测顶部位置的方法,可采用设置光检测器的方法、检测反射光扩展的方法、和检测折射光分布的方法等。
进而,还可预先求出液滴喷出数与柱状体高度的相关关系,根据喷出的液滴数,调整光能的付与位置。
另外,本发明中,具有使上述分别喷出液滴的多个喷嘴与上述基板作相对移动,涂布上述液滴的工序,所采用的最好构成是根据上述喷嘴的排列间距,使上述基板的相对移动速度与上述液滴的喷出频率形成同步。
据此,本发明中,喷出的液滴根据喷嘴的排列间距堆积在基板上,为形成柱状体,不需要停止基板(或喷嘴),有关基板(或喷嘴)加速·减速不存在时间损失,所以可提高生产效率。
一边使分别喷出液滴的多个喷嘴与上述基板作相对移动,一边涂布液滴时,最好使上述光能的照射分布设为将上述相对移动的方向取为纵向方向的椭圆形状。
以这种构成,可使液滴在基板(或喷嘴)相对于下次弹落位置进行移动期间进行干燥或烧成。
作为液滴,最好含有光热转变材料。
以这种构成,可使付与的光能有效地转变成热能,并能有效地对液滴进行干燥或烧成。作为光热转变材料可使用公知的材料。只要是能有效地将光转变成热的材料就可以,没有特殊限定,例如有由铝、其氧化物和/或其硫化物形成的金属层,或者由添加了碳黑、石墨或红外线吸收色素等的高分子形成的有机层等。作为红外线吸收色素,可以举出蒽醌系、双硫氢镍配位化合物系、花青系、偶氮钴配位化合物系、二亚胺鎓盐系(dimmonium)、角鲨烯鎓盐(squalilium)系、酞花青系、萘花青系等。另外,将环氧树脂等合成树脂作为粘合剂,最好将上述光热转变材料溶解或分散在该粘合剂树脂中。
而本发明的电光学装置,其特征在于:在一对基板间夹持电光学层而构成,使用柱状体制造的电光学装置中,上述柱状体是利用上述液滴涂布方法形成的。
因此,本发明中,可获得具有细小直径和所要求高度精度柱状体的电光学装置。
作为上述柱状体,可形成以下部分中的至少一个,即,掩模部,其用以形成设在上述基板上并使夹持绝缘部的第1导电部和第2导电部导通的导通部;使上述一对基板间形成间隙的隔离层;和围绕像素部周围设置的隔壁。
由此,本发明中,可形成具有细小直径和所要求高度精度的掩模部、隔离层、和隔壁。
作为上述柱状体具有一对电极、可形成设在上述电极中一个上释放电子的凸起部分。
由此,本发明中,可形成具有细小直径和所要求高度精度的凸起部分。
同样,本发明的电子仪器,其特征在于:具有作为显示部的上述电光学装置。
由此,本发明中,可获得显示质量优良的电子仪器。
附图说明
图1是本发明的液滴喷出装置立体图。
图2是利用压电方式喷出液状体的原理说明图。
图3是在液滴喷头附近配置了光检测器和激光光源的图。
图4是激光光的位置与光强度的关系示图。
图5是本发明液滴涂布方法的第2种实施方式的图。
图6是液晶显示装置的分解立体图。
图7是图6中A-A线的侧面剖视图。
图8是将上基板和下基板贴合制造液晶显示装置的顺序的图。
图9(a)是构成FED的阴极基板和阳极基板的配置之简要构成图,
(b)是FED中,具有阴极基板的驱动电路的模式图。
图10是表示FED的简要构成的图。
图11是表示本发明电子仪器实例的图。
图中:IJ…液滴喷出装置(液滴涂布装置),L、L1~L3…液滴,P…基板,25…喷嘴,70…下基板(基板),80…上基板(基板),101…液晶显示装置(电光学装置),102…液晶层(电光学层),200…电场放出显示器(FED、电光学装置),205…发射尖端(突起部),1000…移动电话机主体(电子仪器),1100…手表主体(电子仪器),200…信息处理装置(电子仪器)
具体实施方式
以下参照图1-图11说明本发明的液滴涂布方法和液滴涂布装置,及电光学装置和电子仪器的实施方式。
(第1种实施方式)
首先对本发明的液滴涂布装置进行说明。
作为该液滴涂布装置,使用从液滴喷头喷出液滴后涂布基板的液滴喷出装置(喷墨装置)。
图1是液滴喷出装置IJ的简要构成的立体图。
液滴喷出装置(液滴涂布装置)IJ,备有液滴喷头1、X轴向驱动轴4、Y轴向导向轴5、控制装置CONT、台面7、清洗机构8、基座9、和加热器15。
台面7,支撑由该液滴喷出装置IJ喷出油墨(液滴材料)的基板P,并备有将基板P固定在基准位置上的未图示的固定机构。
液滴喷头1是具备多个喷嘴的多喷嘴型的液滴喷头,使纵向与Y轴向一致。多个喷嘴以一定间隔设置在液滴喷头1的下面,并与Y轴向平行。由液滴喷头1的喷嘴,对由台面7支撑的基板P,喷出含有上述导电性微粒子的油墨。
X轴驱动马达2与X轴向驱动轴4连接的。X轴向驱动马达2是频进马达等,由控制装置CONT供给X轴向的驱动信号,使X轴向驱动轴4旋转。当X轴向驱动轴4旋转时,液滴喷头1沿X轴向移动。
Y轴向导向轴5相对于基座9固定不动。台面7具有Y轴向驱动马达3,该Y轴向驱动马达3是步进电动机等,由控制装置CONT供给Y轴向的驱动信号时,台面7沿Y轴向移动。
控制装置CONT向液滴喷头1供给控制液滴喷出用的电压,而且向X轴向驱动马达2供给控制液滴喷头1沿X轴向移动的驱动脉冲信号,向Y轴向驱动马达3供给控制台面7沿Y轴向移动的驱动脉冲信号。
清洗机构8是清洗液滴喷头1的装置,清洗机构8备有未图示的Y轴向驱动马达。利用该Y轴向驱动马达的驱动,清洗机构沿着Y轴向导向轴5移动。清洗机构8的移动也由控制装置CONT控制。
加热器15,此处是利用灯退火对基板P进行热处理的装置,对涂布在基板P上的液体材料所含的溶剂进行蒸发干燥。该加热器15的电源开关也由控制装置CONT控制。
液滴喷出装置IJ,一边使液滴喷头1与支撑基板P的台面7作相对扫描,一边对基板P喷出液滴。因此,在以下说明中,将Y轴向作为扫描方向,将与Y轴向成直交的X轴向作为非扫描方向。因此,在非扫描方向的X轴向上,以一定间距平行设置液滴喷头1的喷出嘴。在图1中,液滴喷头1相对于基板P的行进方向呈直角地配置的,但通过调整液滴喷头1的角度,相对于基板P的行进方向,也可形成交叉。这样通过调整液滴喷头1的角度,可调节喷嘴间的间距。而且也可以任意调节喷嘴面与基板P的距离。
作为液滴喷出法的喷出技术,有带电控制方式、加压振动方式、电机械转变方式、电热转变方式、静电吸引方式等。带电控制方式是由带电电极向材料付与电荷,由喷嘴喷出,由偏向电极控制材料的飞行方向。加压振动方式是向材料施加30kg/cm2左右的超高压,使材料从喷嘴端出,不施加控制电压时,材料直接进入喷嘴并喷出,施加控制电压时,材料间产生静电反作用,材料进行飞散,不从喷嘴喷出。而电机械转变方式是利用了压电元件接受到脉冲电信号而进行变形的性质的,由压电元件变形,通过可挠曲物质向贮留材料的空间付与压力,从该空间内挤压出材料,并从喷嘴喷出。
图2是说明利用压电方式喷出液体材料的原理图。
图2中,邻接收容液体材料(功能液)的液体室21设置有压电元件22。由收容液体材料的材料罐,通过液体材料供给系统23,将液体材料供给到液体室21内。压电元件22与驱动电路24相连接,通过该驱动电路24向压电元件22施加电压,通过使压电元件22变形,使液体室21变形,液体材料从喷嘴25喷出。这时,通过以规定驱动波形改变施加电压值,控制压电元件22的变形量。通过改变施加电压的频率,控制压电元件22的变形速度。
另外,作为液滴喷出方式,也可采用对液体材料加热,利用产生的气泡(起泡)使液体材料喷出的起泡(热的)方式,但利用压电方式喷出液滴的优点是不对材料加热,也就不会对材料的组成产生影响。
而且,在本实施方式中,如图3所示,位于液滴喷头1的扫描方向一侧设置光检测器11,位于液滴喷头1的扫描方向另一侧,针对多个喷嘴分别设置有激光光源12。光检测器11向液滴喷头1的正下方位置处照射检测光,通过检测其反射光检测堆积的(堆积)液滴的顶部位置,向控制装置CONT输出检测结果。
作为液滴顶部位置的检测,可使用研究反射光扩展度的方法、研究衍射光分布的方法等。进而,预先求出液滴喷出数与堆积的液滴顶部位置的关系,可根据喷出的液滴数求出顶部位置。这时可省去光检测器。
激光光源12,在控制装置CONT的控制下、以倾斜射入的方式,向液滴喷头1的下方照射激光光线,内部设有集束激光光线的光学元件(未图示)。控制装置CONT构成为,可通过调整光学元件的位置,调整激光光的集点位置,即,利用激光光可调整付与光能的位置。而且,在本实施方式中,为了对细小直径的液滴有效地付与光能,如图4所示,形成光束中心强度高的光束分布图。
接着,对使用上述液滴喷出装置IJ的液滴涂布方法进行说明。
例如,喷出含有光热转变材料的油墨液滴。作为油墨,可使用Ag的水系分散油墨或Ag的有机分散系油墨,最好喷出Ag的纳米粒子分散系有机溶剂(有机溶剂:n-十四烷)液滴。作为光热转变材料,例如有由铝、其氧化物和/或其硫化物形成的金属层、由添加了碳黑、石墨或红外线吸收色素等的高分子形成的有机层等。作为红外线吸收色素,有蒽醌系、双硫氢镍配位化合物系、花青系、偶氮钴配位化合物系、二亚胺鎓盐系、角鲨烯鎓盐系、酞花青系、萘花青系等。将环氧树脂等合成树脂作为粘合剂,最好将上述光热转变材料溶解或分散在该粘合剂树脂中。
另外,作为激光光线,可使用YAG激光(YAG基本波:波长1064nm)、YAG激光(YAG二倍波:波长532nm)、半导体激光(波长808nm)、He-Cd激光(波长442nm)、He-Cd激光(波长325nm)、YVO4激光(波长266nm)等,此处使用YAG激光(光束直径约为20μm的高斯安光束)。对与基板P,为了提高与油墨的密接性,预先利用紫外线照射处理和等离子体O2处理,付与亲液性(高表面能)。
而且,在此,根据要形成柱状体的位置,在与图3纸面垂直的方向上配置有多个喷嘴25。
首先,定位,使相对于液滴喷头1,将基板P移动到要形成柱状体的位置上。这样,从喷头1的喷嘴25喷出一滴液滴L涂布在基板P上。涂布的液滴L(取为L1),依靠表面张力形成圆形状态,由于基板P表面形成着亲液化,所以经过一定时间,或者经过根据液滴表面能的时间(例如,约20微秒)后,湿润扩展,直到形成根据基板P表面能的液滴表面能的接触角。由于该时间是已知的,所以控制装置CONT,在液滴L1在基板P表面上湿润扩展之前,使激光光源12照射激光光线(例如,以1.0w/mm2照射1毫秒)。由激光光线照射付与光能的液滴L1进行干燥或烧成。对该液滴L1的激光光线的照射,由于需要堆积下一个(第二个)液滴,所以没有必要进行烧成,只以使表面干燥的能量就可以。
由于液滴L中含有光热转变材料,所以付与的能量能有效地转变成热,所以能有效地将热量付与液滴L1进行干燥或烧成。
待第一滴液滴L1固定后,控制装置CONT会使液滴喷头1向该液滴L1上喷出第二滴液滴L2,待液滴L2涂布在液滴L1上后,立刻照射激光光线。这时,要照射激光光线的位置(聚光位置)要比对液滴L1照射激光时的位置高。由此,控制装置CONT根据光检测器11检测的液滴L2顶部位置,移动激光光源12的光学元件,将激光光线的焦点位置(付与光能的位置)变更到液滴L2的顶部。
另外,由于液滴L1涂布在基板P上,液滴L2涂布在液滴L1上,所以激光照射点的反射率不同。因此,对液滴L2付与和液滴L1同等的光能时,施加给液滴L2的热量很大。有可能形成蒸发。为此,控制装置CONT根据液滴弹落部位的材质设定光能付与量,对于第二滴以后的液滴付与比第一滴液滴L1小的光能(例如,以0.5w/mm2付与1毫秒)。
如上述,通过向液滴L2付与光能进行干燥或烧成,液滴L2可以堆积的状态涂布。固定在液滴L1上。
这样,以同样的顺序在液滴L2上反复进行液滴L3以后的涂布、干燥或烧成,可在基板P上形成高度为数百微米左右的柱状体T。
如以上所述,本实施方式中,通过反复进行对涂布的液滴付与光能、固定的工序、和在固定的液滴上堆积下一个液滴的涂布工序,可得到能确保高度精度的柱状体T。柱状体T的粗细度(直径),由于能以高精度控制喷出液滴量的液滴喷出方式形成液滴径,所以能很容易地形成细小直径的柱状体T。本实施方式中,从涂布液滴L到付与光能的时间,由于根据液滴L弹落部位的表面能,所以设定在液滴L湿润扩展之前,因即使弹落部位是亲液性的,也可以形成细小直径的柱状体T。为此,可形成对基板P密接性高的柱状体。
而且,本实施方式中,由于根据液滴L的弹落部位的材质调整光能付与量,所以不会产生涂布了的液滴L蒸发的问题,并能稳定形成所要求的柱状体T。此外,本实施方式中,由于根据光检测器11的检测结果调整激光光线的焦点位置,所以能有效地对每个涂布的液滴付与光能,并能快速、准确地形成柱状体T。进而,本实施方式中,由于液滴L含有光热转变材料,所以能有效地将光能转变成热能,并能有效地将涂布液滴固定。
(第2种实施方式)
接着对本发明液滴涂布方法的第2种实施方式参照图5进行说明。
上述第1种实施方式中,是液滴喷头1(喷嘴25)与基板P的相对移动处于停止状态下涂布液滴L的构成,但本实施方式中,是对液滴喷头1(喷嘴25)与基板P一边作相对移动(图5中基板P按右方向移动)一边喷出液滴的情况进行说明。
本实施方式中,沿上述相对移动方向,以线状配置排列喷嘴25,根据喷嘴的排列间距,使基板P的相对移动速度与液滴的喷出频率同步。更详细讲,将排列间距取为H、将基板P的相对移动速度取为VP、将液滴L的喷出频率取为f时,采用满足以下式(1)的相对移动速度和喷出频率。
H=VP/f                   ……(1)
通过在满足式(1)的条件下喷出液滴,由喷嘴数的液滴在基板P上堆积形成柱状体T。
本实施方式中,已堆积的液滴数对每个喷嘴是已知的,所以在根据液滴数的高度上移位的位置处配置激光光源12。也可以在激光光源12的高度不变下,只改变光学元件的焦点位置。
该激光光源12具有将上述相对移动方向作为纵向方向的椭圆形状的照射分布,使液滴的弹落位置(基板P上或已涂布的液滴上)处在光束端部。因此,移动基板P,涂布的液滴L在到达下一个弹落位置期间,液滴L可干燥或烧成而固定住。
本实施方式中,除了获得和上述第1种实施方式相同的作用和效果外,由于在每次形成柱状体T时不必停止基板P,从而可排除基板P因加速减速造成的时间损失,实现了更有效的生产。
本实施方式中,形成数列柱状体T时,在与纸面直交方向上并行多个喷嘴和激光光源。
另外,在上述第1、第2实施方式中,其构成是对每个喷嘴配置激光光源,可以使用衍射光栅形成光束点的阵列,也可以是使用光纤分配的激光光线。
(第3种实施方式)
接着,对利用上述液滴涂布方法制造的液晶显示装置(电光学装置)进行说明。
首先利用图6和图7说明液晶显示装置的简要构成。图6是液晶显示装置的分解立体图,图7是图6中A-A线的侧面剖视图。如图7所示,液晶显示装置(电光学装置)101的构成是液晶层(电光学层)102由下基板(相对基板)70和上基板(元件基板)80夹持住。该液晶层102采用向列型液晶等,作为液晶显示装置101的工作模式,采用扭转向列(TN)模式。也可采用上述以外的液晶材料,也可采用上述以外的工作模式。而且在以下将作为开关元件使用TFD元件的有源矩阵型液晶显示装置作为实例进行说明,其他的有源矩阵型液晶显示装置和无源矩阵型的液晶显示装置也能适用于本发明。
如图6所示,液晶显示装置101中,是将由玻璃等透明材料形成的下基板70和上基板80相对配置。在上基板80的内侧形成数条扫描线81。在其扫描线81的侧方,以短阵状配置多个由ITO等透明导电性材料形成的像素电极82。该像素电极82通过TFD元素83与各扫描线81连接。该TFD元件83是由在基板表面上形成的以Ta为主成分的第1导电膜、在该第1导电膜表面形成的Ta2O3为主成分的绝缘膜、和在该绝缘膜表面形成的以Cr为主成分的第2导电膜所构成(所谓MIM结构)。第1导电膜与扫描线81连接、第2导电膜与像素电极82连接。由此,TFD元件83作为向像素电极82控制通电的开关元件发挥功能。
而在下基板70的内侧,形成多个由ITO等透明导电性材料形成的对向电极72。该对向电极72以与上述扫描线81垂直的条状形成。这样,向扫描线81供给扫描信号、向对向电极72供给数字信号时,由对向的像素电极82和对向电极72向液晶层施加电场。因此,由各像素电极82的形成区域构成像素区域。
于是,为了防止从邻接的像素区域泄漏光线,在下基板70的内侧上形成有称作黑色基质的遮光膜77。该遮光膜77是由具有吸光性的黑色金属铬等构成。另外,遮光膜77具有与各像素区域相对应的多个开口部78。从该开口部78可向图像区域射入光源光,或从图像区域射出图像光。如图7所示,形成透明的绝缘膜79覆盖住遮光膜77。进而,在绝缘膜79的内侧形成上述的对向电极72。
另外,形成取向膜74、84覆盖住像素电极82和对向电极72。该取向膜74、84可控制未施加电场时的液晶分子的取向状态,由聚酰亚胺等有机高分子材料构成,其表面实施磨擦处理。由此,在未施加电场时,取向膜74、84表面附近的液晶分子形成的取向,在其长轴方向上与磨擦处理方向一致,与取向膜74、84大致平行。对各取向膜74、84实施磨擦处理,使取向膜74表面附近的液晶分子取向方向和取向膜84表面附近的液晶分子取向方向只偏移规定的角度。由此,构成液晶层102的液晶分子沿着液晶层102的厚度方向形成螺旋状地层叠。
两块基板70,80的周边部分,利用由热固化型和紫外线固化型等的粘接剂形成的密封材料103被密封。这样,由两块基板70,80和密封材料103围成的空间中,封闭住液晶层102。这样,液晶层102的厚度(单元间隙,间距),由配置在两基板70,80之间的隔离层105所限定。隔离层105,此处利用UV固化树脂,采用上述液滴涂布方法在遮光膜77上形成5μm左右的高度。
另一方面,在下基板70和上基板80的外侧配置有偏光板(未图示)。各个偏光板在彼此的偏光轴(透过轴)只偏移规定角度的状态下配置的。在入射侧偏光板的外侧配置有背照光(未图示)。
这样,由背照光照射的光转变成沿着入射侧偏光板偏光轴的直线偏光,从下基板70射入液晶层102。该直线偏光在透过无施加电场状态的液晶层102工序中,沿着液晶分子的扭转方向旋转规定的角度,透过射出侧偏光板。由此,在无施加电场时进行白色显示(常白模式)。当给液晶层102施加电场时,液晶分子再取向,沿着电场方向与取向膜74,84垂直。这种情况下,射入液晶层102的直线偏光,由于不回转,所以也就不会透过射出侧偏光板。由此,在施加电场时进行黑色显示。也可利用施加电场的强度进行深浅显示。
液晶显示装置101如以上构成。
本实施方式中,利用液滴涂布法,将上述的隔离层105涂布在下基板(以下只称基板)70的遮光膜77表面上。作为本实施方式的激光光源,可使用紫外线激光光线(He-Cd激光器(波长442nm),He-Cd激光器(波长325nm)、YVO4激光器(波长266nm)等)。
本实施方式中,为了确保作为隔离层的强度,待液滴湿润扩展后,照射紫外光付与光能。
具体讲,在遮光膜77上涂布直径15μm左右的液滴,液滴弹落后,经过1ms后照射紫外光。据此,由一层液滴形成约1μm厚。这种情况下,通过UV照射,一旦固化反应开始,反应进行到最后,以后不需要进行固化。这样,液滴堆积到5层(5滴)时,如图8简要所示,在下基板70的遮光膜77上形成作为隔离层105的柱状体T,并能确保5μm左右高度的精度。
之后,以液滴喷出方式涂布液晶,如图8所示,通过与上基板80贴合,可制造出具有准确间隙的液晶显示装置101。
另外,液晶显示装置中,除了上述隔离层105外,还可应用遮光掩模(掩模部)和液滴喷出用的隔壁。
该遮光掩模,在通过设在基板上的层间绝缘膜(绝缘部),与配设的第1、第2导电部上下配线图案进行电连接时,为形成在层间绝缘膜中埋入导电性材料柱的连接孔时被使用。
具体讲,通过蚀刻等在基板上形成下层配线层,在与该下层配线层上的连接孔相对应的位置上,利用上述液滴涂布方法,形成作为掩模部的柱状体后,在下层配线层上形成层间绝缘膜。这样通过利用蚀刻等除去柱状体,可在层间绝缘膜中形成连接孔。
这样形成连接孔后,在连接孔内埋入导电性材料而形成连接柱,进而通过在上述层间绝缘膜上形成上层配线层,并与该连接柱连接,从而通过上述连接孔内的连接柱,使下层配线层和上层配线层形成电连接。
除此之外,制造液晶显示装置中使用的滤色片时,将含有着色材料的液滴涂布在与像素对应的区域时,为了避免产生混色等,围绕在像素部的周围形成称作堤岸的隔壁,该隔壁也可利用上述液滴涂布方法形成。除了液晶显示装置以外,制造有机EL装置时,也能适用于用液滴喷出方式形成发光层时使用的隔壁。
(第4种实施方式)
接着,对具有利用上述液滴涂布方法制造放射电场元件(放射电场元件)的电光学装置放射电场显示(Field Emission Display以下称FED)进行说明。
图9是FED的说明图,图9(a)是构成FED的阴极基板和阳极基板的配置简要构成图,图9(b)是FED中具有阴极基板的驱动电路模式图。
如图9(a)所示,FED(电光学装置)200,其构成是阴极基板200a和阳极基板200b相对向配置的。阴极基板200a,如图9(b)所示,具有门线201、发射线202、和与这些门线201和发射线202连接的放射电场元件203,即,形成所谓单纯矩阵驱动电路。门线201中,可供给门信号V1、V2、…Vm,发射线202中,可供给发射信号W1、W2、…Wn。而且,阳极基板200b具有由RGB形成的荧光体,该荧光体具有通过碰撞电子发光的性质。
如图10所示,放射电场元件203,其构成是具有与发射线202连接的发射电极203a,和与门线201连接的门电极203b。发射电极203a具有从发射电极203a侧向门电极203b直径变小的称作发射尖端205的凸起部,在与该发射类端205相对应的位置,在门电极203b上形成孔部204,在孔部204内配置有发射尖端205的端部。
在这样的FED200中,通过控制门线201的门信号V1、V2、…Vm,和发射线202的发射信号W1、W2、…Wn。向发射电极203a和门电极203b之间供给电压,利用电解作用,使电子210从发射尖端205向孔部204移动,并发射尖端205的端部释放电子210。由于该电子210与阳极基板200b的荧光体206碰撞而发光,所以能够按要求驱动FED200。
在如上构成的FED中,作为阴极的发射尖端205,利用上述液滴涂布方法形成。作为喷出的油墨,将功函数低的材料(K、Ca、ITO、Ag-O-Cs、InGa/As等)形成微粒子状态,使用其分散物。将金属离子化,以水溶液状态喷出,干燥时也可采用激光氧化的方法(Ag和Cs、In和Sn等)。也可采用将纳米碳管溶于有机溶剂中进行涂布的方法。
任何一种方法,通过利用本发明的液滴涂布方法形成·固定堆积了液滴的柱状体,并形成端部很细的阴极(发射尖端205),电子可很容易释放出。在使液滴堆积时,采用减少上部侧油墨量(喷出液滴量)的喷出方法(例如,降低压电元件的驱动电压,将驱动波形变成使用微小点),可将端部形成的很细。由于利用液滴喷出方式可控制液滴的喷出量,所以像素间无偏差,并能以高精度形成阴极。
(第5种实施方式)
接着对具有上述实施方式的电光学装置的电子仪器进行说明。
图11(a)~(c)表示本发明电子仪器的实施方式之例。
本实例的电子仪器,作为显示装置,具有利用本发明液滴涂布方法制造的电光学装置(液晶显示装置和有机EL装置、FED)。
图11(a)为表示一例移动电话机的立体图,图11(a)中,符号1000表示移动电话机主体(电子仪器)、符号1001表示使用了上述电光学装置的显示部。
图11(b)为表示一例手表型电子仪器的立体图。图11(b)中,符号1100表示手表主体,符号1101表示使用了上述电光学装置的显示部。
图11(c)为文字处理器、个人计算机等携带型信息处理装置的一例的立体图。图11(c)中,符号1200表示信息处理装置(电子仪器)、符号1202表示键盘等输入部分,符号1204表示信息处理装置主体、符号1206表示使用了上述电光学装置的显示部。
图11(a)~(c)所示各种电子仪器,作为显示装置,具有本发明的电光学装置,所以可得到具有细小直径和所要求高度精度的凸起部分,并具有高质量显示特性的电子仪器。
虽然以上参照附图对本发明的最佳实施方式作了说明,但还不能说本发明受有关示例限定。上述实例只是所示各构成部件的形状和组合的示例,根据设计要求等,作出的种种变更都不会脱离本发明的宗旨范围。
例如,作为利用本发明液滴涂布方法制造的电光学装置,除上述示例外,例如,为在面发光激光上调整焦点距离,而设置的微型透镜,利用本发明的液滴涂布方法形成柱状体,减小了发光角度,照相机的焦点调整中使用的取景屏,也可利用本发明的液滴涂布方法制造其凸起部分。此外还可适用于投影机屏和微型设备中。

Claims (13)

1.一种液滴涂布方法,在喷出多个液滴涂布基板的液滴涂布方法中,其特征在于:
反复进行向涂布的液滴付与光能的工序;和
在上述付与了光能的液滴上堆积下一个液滴而进行涂布的工序。
2.根据权利要求1所述的液滴涂布方法,其特征在于:
从上述涂布液滴到上述付与光能的时间,根据喷出的上述液滴表面能进行设定。
3.根据权利要求2所述的液滴涂布方法,其特征在于:
在上述液滴弹落部位根据上述表面能湿润扩展之前,付与上述光能。
4.根据权利要求2或3所述的液滴涂布方法,其特征在于:
根据上述液滴弹落部位的材质,设定上述光能的付与量。
5.根据权利要求1到4的任一项中所述的液滴涂布方法,其特征在于,包括:
对堆积的上述液滴部位置检测的工序;和
根据上述检测的顶部位置,调整上述光能付与位置的工序。
6.根据权利要求1到5的任一项中所述的液滴涂布方法,其特征在于:
具有一边使上述分别喷出液滴的多个喷嘴与上述基板作相对移动,一边涂布上述液滴的工序;
根据上述喷嘴的排列间距,使上述基板的相对移动速度与上述液滴的喷出频率同步。
7.根据权利要求6所述的液滴涂布方法,其特征在于:
使上述光能的照射分布设为将上述相对移动方向作为纵向的椭圆形状。
8.根据权利要求1到7的任一项中所述的液滴涂布方法,其特征在于:上述液滴含有光热转变材料。
9.一种液滴涂布装置,其特征在于:通过权利要求1到8的任一项中所述的液滴涂布方法,向上述基板涂布液滴。
10.一种电光学装置,是将电光学层夹持在一对基板间而成,并用柱状体制造的电光学装置,其特征在于:其中
通过权利要求1到8的任一项中所述的液滴涂布方法形成上述柱状体。
11.根据权利要求10所述的电光学装置,其特征在于:
上述柱状体是以下之中的至少一种,即
掩模部,其用以形成设在上述基板上并使夹持绝缘部的第1导电部和第2导电部导通的导通部;
在上述一对基板间形成间隙的隔离层;和
围绕像素部周围设置的隔壁。
12.根据权利要求10所述的电光学装置,其特征在于:
具有一对电极,
上述柱状体是设在上述电极中一方的释放电子的凸起部分。
13.一种电子仪器,其特征在于:作为显示部,具备权利要求10到12的任一项中所述的电光学装置。
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