DE60127512T2

DE60127512T2 - Vorrichtungen und Verfahren zur Farbfilterherstellung, Flüssigkristall-Vorrichtung, elektrolumineszente Vorrichtung und Tintenstrahlkopf-Kontroller sowie Verfahren zur Be- und Entladung von Material

Info

Publication number: DE60127512T2
Application number: DE60127512T
Authority: DE
Inventors: Tomomi Suwa-shi Kawase; Hisashi Suwa-shi Aruga; Satoru Suwa-shi Katagami; Masaharu Suwa-shi Shimizu; Hiroshi Suwa-shi Kiguchi
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2000-11-21
Filing date: 2001-11-13
Publication date: 2007-12-13
Anticipated expiration: 2021-11-14
Also published as: US20040100610A1; KR20020039614A; DE60127512D1; CN1264678C; EP1208985A2; KR100470084B1; US20020067400A1; US20040032480A1; EP1208985A3; TW514593B; US6939407B2; CN1358626A; US6660332B2; EP1208985B1; JP2002221616A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung eines Farbfilters, der in einer optischen Vorrichtung, wie einer Flüssigkristallanzeige verwendet wird. Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung einer Flüssigkristallanzeige mit einem Farbfilter. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung einer elektrolumineszenten (EL) Vorrichtung zur Anzeige unter Verwendung einer elektrolumineszenten Schicht.
Ebenso betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Abgabe eines Materials und eine Vorrichtung zur Abgabe für dieses. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung eine elektronische Vorrichtung mit einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung oder einer elektrolumineszenten Vorrichtung, die durch die Verfahren hergestellt wird.
Seit Kurzem werden Anzeigevorrichtungen, wie Flüssigkristallvorrichtungen und EL-Vorrichtungen, zunehmend in den Anzeige abschnitten elektronischer Vorrichtungen, wie Zellulartelefonen und tragbaren Computern, verwendet. Ebenso verwendet seit Kurzem eine zunehmende Anzahl von Anzeigevorrichtungen eine Vollfarbenanzeige. Die Vollfarbenanzeige in den Flüssigkristallvorrichtungen wird zum Beispiel erreicht, indem das Licht, das von Flüssigkristallschichten moduliert wird, durch Farbfilter geleitet wird. Die Farbfilter werden zum Beispiel durch ausgerichtete Punkte von Filterelementen in rot (R), grün (G) und blau (B) in einer vorbestimmten Konfiguration, wie einem streifenförmigen Muster, einem deltaförmigen Muster oder einem mosaikförmigen Muster auf der Oberfläche eines Substrats gebildet, das aus Glas, Kunststoff oder dergleichen besteht.
Zum Erreichen einer Vollfarbenanzeige in einer EL-Vorrichtung sind Punkte aus roten (R), grünen (G) und blauen (B) elektrolumineszenten Schichten (EL-Schichten) in einem vorbestimmten Muster, wie einem streifenförmigen Muster, einem deltaförmigen Muster, oder einem mosaikförmigen Muster, auf der Oberfläche eines Substrats gebildet, das aus Glas, Kunststoff oder dergleichen besteht. Jede der EL-Schichten liegt dann zwischen einem Paar von Elektroden, so dass ein Pixel gebildet wird, und die Spannung, die an diese Elektroden angelegt wird, wird entsprechend den einzelnen Pixeln so kontrolliert, dass die Pixel gewünschte Farben ausstrahlen und eine Vollfarbenanzeige erhalten wird.
Für gewöhnlich wurde die Strukturierung der R, G und B Farbfilter und die Strukturierung der R, G und B Pixel der elektrolumineszenten Vorrichtung durch Fotolithografie ausgeführt. Die Fotolithografie ist jedoch ein komplexer Prozess und teuer, da der Prozess eine große Menge an farbigen Materialien, Fotoresists und dergleichen benötigt.
Zur Lösung dieser Probleme wurde die Verwendung eines Tintenstrahlverfahrens vorgeschlagen, in dem das Filterelement und die elektrolumineszenten Schichten, die in der Punktmatrix ausgerichtet sind, durch Abgabe in eine Punktmatrix eines Filtermaterials, eines elektrolumineszenten Materials oder dergleichen gebildet werden.
Unter Bezugnahme auf 22A und 22B werden mehrere Filterelemente 303, die in einer Punktmatrix angeordnet sind, mit Hilfe eines Tintenstrahlverfahrens in den inneren Regionen mehrerer Plattenregionen 302 gebildet, die auf der Oberfläche eines Muttersubstrats 301 definiert sind, d.h., eines sehr großen Substrats, das aus Glas, Kunststoff oder dergleichen besteht.
Wie in 22C dargestellt ist, führt ein Tintenstrahlkopf 306 mit einer Düsenreihe 305, die eine Mehrzahl von Düsen 304 umfasst, die in einer Reihe angeordnet sind, eine erste Abtastung mehrere Male (zweimal in 22B) relativ zu einer Plattenregion 302 aus, wie durch Pfeile A1 und A2 in 22b dargestellt ist. Übrigens wird während der ersten Abtastung Tinte, das heißt, ein Filtermaterial, selektiv von der Mehrzahl von Düsen 304 abgegeben, so dass Filterelemente 303 an den gewünschten Positionen gebildet werden.
Die Filterelemente 303 werden durch Anordnen von Farben, wie R, G und B, in einem geeigneten Muster, wie einem streifenförmigen Muster, einem deltaförmigen Muster oder einem mosaikförmigen Muster, gebildet. Das Verfahren zur Abgabe von Tinte unter Verwendung des Tintenstrahlkopfs 306, wie in 22B dargestellt ist, wird wie folgt ausgeführt: drei der Tintenstrahlköpfe 306, von welchen jeder eine der drei Farben von R, G und B abgibt, werden im Voraus hergestellt; und diese Tintenstrahlköpfe 306 werden der Reihe nach zur Bildung eines Musters aus drei Farben, wie R, G und B, auf einem Muttersubstrat 301 verwendet.
In Bezug auf den Tintenstrahlkopf 306 gibt es im Allgemeinen eine Variation zwischen den Tintenmengen, die von der Mehrzahl von Düsen 304 abgegeben werden, die die Düsenreihe 305 bilden. Daher hat der Tintenstrahlkopf 306 eine Tintenabgabeeigenschaft Q, die zum Beispiel in 23A dargestellt ist, wobei die Abgabemenge an den Positionen, die beiden Enden der Düsenreihe 305 entsprechen, am größten ist, an der Position am zweitgrößten ist, die deren Mitte entspricht, und an den anderen Positionen am kleinsten ist.
Wenn daher die Filterelemente 303 unter Verwendung des Tintenstrahlkopfs 306 gebildet werden, wie in 22B dargestellt ist, werden dichte Linien an Positionen P1 gebildet, die den Endabschnitten des Tintenstrahlkopfs 306 entsprechen, und/oder an Positionen P2, die der Mitte der Düsenreihe entsprechen, wie in 23B dargestellt ist, wodurch der ebenen Lichtdurchlasseigenschaft des Farbfilters Gleichförmigkeit verliehen wird.
EP 0984303A offenbart ein Herstellungsverfahren für ein Farbfilter und eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung, die das Farbfilter verwendet. In dem Verfahren wird ein Tintenstrahlkopf relativ zu dem Substrat, auf dem die farbigen Abschnitte gebildet werden sollen, in eine erste Abtastrichtung bewegt, und Tröpfchen des Filtermaterials werden diskontinuierlich an den Farbabschnitten so abgegeben, dass erste Punkte auf jedem Farbabschnitt mit einem Abstand, der gleich zwei Punkten ist, beabstandet sind. Der Tintenstrahlkopf wird dann relativ zu dem Substrat in eine zweite Abtastrichtung – das heißt, in der Längsrichtung der Düsenreihe – über eine Strecke bewegt, die einer Düse entspricht. Der Tintenstrahlkopf und das Substrat werden dann relativ zueinander wieder in die erste Abtastrichtung bewegt, und Tröpfchen des Filtermaterials werden wieder mit einem Abstand abgegeben, der gleich der Größe von zwei benachbarten Punkten ist. Der Tintenstrahlkopf wird wieder in die zweite Abtastrichtung über eine Strecke bewegt, die einer Düse entspricht, und dritte Tröpfchen 102 werden in dem verbleibenden Raum zwischen zweiten Tröpfchen 101 und ersten Tröpfchen 102 abgegeben.
Daher ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung einer optischen Komponente bereitzustellen, das die planaren optischen Eigenschaften der optischen Komponente gleichförmig machen kann, d.h., die Lichtdurchlasseigenschaften eines Farbfilters, die Farbanzeigeeigenschaften einer Flüssigkristallvorrichtung, die Lichtemissionseigenschaften einer elektrolumineszenten Oberfläche.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Abgeben eines Materials an ein Objekt bereit, wobei das Verfahren umfasst:
Bewegen eines Kopfes und des Objekts in eine erste Abtastrichtung relativ zueinander, wobei der Kopf eine Düsenreihe aufweist, die eine Mehrzahl von Düsengruppen umfasst, die jeweils eine Mehrzahl von Düsen enthalten; und
selektives Abgeben des Materials von der Mehrzahl von Düsen zur Bildung einer Mehrzahl von Elementen;
Bewegen des Kopfes und des Objekts in eine zweite Abtastrichtung relativ zueinander, so dass mindestens ein Teil einer Düsengruppe imstande ist, einen Abschnitt des Substrats in der ersten Richtung abzutasten, der bereits von mindestens einem Teil einer anderen Düsengruppe abgetastet wurde,
dadurch gekennzeichnet, dass es des Weiteren umfasst:
Wiederholen der Bewegung des Kopfes und des Objekts in die erste Abtastrichtung relativ zueinander und der selektiven Abgabe des Materials, so dass Material durch den mindestens einen Teil der mindestens einen Düsengruppe über dem Material abgeschieden wird, das bereits von dem mindestens einen Teil der anderen Düsengruppe abgeschieden wurde.
Gemäß dem zuvor beschriebenen Verfahren, das zur Herstellung des Farbfilters verwendet werden kann, wird jedes der Filterelemente in dem Farbfilter nicht durch eine erste Abtastung des Tintenstrahlkopfs gebildet, sondern stattdessen wird jedes der Filterelemente zu einer vorbestimmten Dicke gebildet, indem Tinte n Mal von der Mehrzahl von Düsen aufgetragen wird, die zu verschiedenen Düsengruppen gehören. Selbst wenn daher eine Variation in den abgegebenen Mengen einer Tinte unter der Mehrzahl von Düsen auftritt, können Variationen in der Schichtdicke unter der Mehrzahl von Filterelementen vermieden werden, und die Lichtdurchlasseigenschaften des Farbfilters können dadurch gleichförmig gestaltet werden.
Es ist offensichtlich, dass, da die Filterelemente durch Abgabe von Tinte von dem Tintenstrahlkopf in dem zuvor beschriebenen Verfahren gebildet werden, komplexe Prozesse, wie jene, die fotolithografische Techniken verwenden, nicht erforderlich sind, und die Rohmaterialien effizient verbraucht werden.
In dem zuvor beschriebenen Verfahren zur Herstellung eines Farbfilters wird entweder der Kopf oder das Material relativ zu dem anderen über eine Strecke, die einem ganzen Vielfachen der Länge einer der Düsengruppen entspricht, in die zweite Abtastrichtung bewegt.
In dem zuvor beschriebenen Verfahren zur Herstellung eines Farbfilters kann die Düsenreihe relativ zu der zweiten Abtastrichtung geneigt sein. Die Düsenreihe wird durch Anordnen der Mehrzahl von Düsen in einer Reihe gebildet. Wenn die Düsenreihe in eine Richtung parallel zu der zweiten Abtastrichtung des Tintenstrahlkopfs angeordnet ist, wird der Abstand zwischen benachbarten Filterelementen, die durch das Filterelementmaterial gebildet werden, das von den Düsen abgegeben wird, d.h., der Elementabstand, gleich dem Abstand zwischen den benachbarten Düsen, die die Düsenreihe bilden, das heißt, dem Düsenabstand.
Wenn ein Elementabstand gleich dem Düsenabstand erwünscht ist, muss die Düsenreihe nicht geneigt sein, aber dieser Fall ist selten. In den meisten Fällen sind der Elementabstand und der Düsenabstand unterschiedlich. Wenn die Düsenreihe relativ zu der zweiten Abtastrichtung des Tintenstrahlkopfs geneigt ist, kann die Distanz des Düsenabstandes in der zweiten Abtastrichtung übereinstimmend mit dem Elementabstand eingestellt werden. Es ist zu beachten, dass in einem solchen Fall die Positionen der Düsen, die die Düsenreihe bilden, zwar in die erste Abtastrichtung verschoben sind, aber die Abgabezeit des Filterelementmaterials von jeder der Düsen so eingestellt ist, dass Tinten tröpfchen von den Düsen an den gewünschten Positionen aufgebracht werden.
In dem zuvor beschriebenen Verfahren zur Herstellung eines Farbfilters kann die zweite Abtaststrecke δ so eingestellt sein, dass sie die folgende Gleichung erfüllt: δ = (L/n) cosθwobei L die Länge der Düsenreihe darstellt, n die Anzahl der Düsengruppen darstellt, und θ den Winkel darstellt, der durch die Düsenreihe und die zweite Abtastrichtung definiert ist. Auf diese Weise kann die Mehrzahl von Düsen in dem Tintenstrahlkopf in die zweite Abtastrichtung entsprechend den Düsengruppen bewegt werden. Wenn die Düsenreihe zum Beispiel in vier Düsengruppen geteilt ist, werden daher alle Abschnitte des Substrats durch vier verschiedene Düsengruppen abgetastet.
In dem zuvor beschriebenen Verfahren zur Herstellung eines Farbfilters können einige der Düsen, die sich an jedem von zwei Endabschnitten der Düsenreihe befinden, so eingestellt sein, dass sie kein Filterelementmaterial abgeben. Wie zuvor in Verbindung mit 23A beschrieben ist, ändert sich die Tintenabgabeverteilung eines tyischen Tintenstrahlkopfs an den zwei Endabschnitten der Düsenreihe im Vergleich zu anderen Abschnitten. Die Schichtdicke innerhalb der Ebene des Filterelements kann gleichförmig gestaltet werden, wenn die Mehrzahl von Düsen mit derselben Tintenabgabeverteilung, ausschließlich einiger Düsen an den zwei Endabschnitten der Düsenreihe, die signifikant große Variationen aufweisen, in dem Tintenstrahlkopf mit einer solchen Tintenabgabeverteilungseigenschaft verwendet werden.
Wenn der Prozess ausgeführt wird, ohne einige Düsen zu verwenden, die sich an den zwei Endabschnitten der Düsen reihe befinden, wie zuvor beschrieben ist, kann die zweite Abtaststrecke δ so eingestellt werden, dass sie die folgende Gleichung erfüllt: δ = (L/n)cosθwobei L die Länge der Düsenreihe ausschließlich der zwei Endabschnitte der Düsenreihe, an welchen sich die Düsen befinden, die kein Filtermaterial abgeben, darstellt, n die Anzahl von Düsengruppen darstellt, und Θ den Winkel darstellt, der durch die Düsenreihe und die zweite Abtastrichtung definiert ist.
Anschließend wird das Farbfilter, das durch das zuvor beschriebene Verfahren hergestellt wurde, durch Anordnen der Filterelemente in verschiedenen Farben, wie R (rot), G (grün) und B (blau), oder C (Cyan), Y (gelb) und M (Magenta) in einem vorbestimmten ebenen Muster gebildet. Bei der Herstellung eines Farbfilters kann eine Mehrzahl von Tintenstrahlköpfen, die jeweils ein Filtermaterial einer Farbe, die aus diesen Farben ausgewählt ist, von der Düsenreihe abgeben, getrennt hergestellt werden und der erste Abtastschritt und der zweite Abtastschritt werden der Reihe nach relativ zu demselben Substrat für jeden der Mehrzahl von Tintenstrahlköpfen separat ausgeführt.
Bei der Herstellung des zuvor beschriebenen Farbfilters mit den Filterelementen in verschiedenen Farben, wie R, G und B oder C, Y und M, kann der Tintenstrahlkopf mit einer Mehrzahl von Düsenreihen bereitgestellt sein, von welchen jede ein Filtermaterial in einer anderen Farbe abgibt, und der erste Abtastschritt und der zweite Abtastschritt können unter Verwendung des Tintenstrahlkopfs so ausgeführt werden, dass gleichzeitig die Filterelemente in verschiedenen Farben auf das Substrat aufgebracht werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird auch ein Verfahren zur Herstellung einer Flüssigkristallvorrichtung bereitgestellt, wobei die Flüssigkristallvorrichtung umfasst:
ein Paar von Substraten zum Umschließen von Flüssigkristall; und
eine Mehrzahl von Filterelementen, die auf mindestens einem der Substrate ausgerichtet sind, wobei das Verfahren zur Herstellung der Flüssigkristallvorrichtung das zuvor beschriebene Verfahren zur Herstellung eines Farbfilters umfasst.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist in dem zuvor beschriebenen Verfahren:
der Kopf ein Tintenstrahldruckkopf und das Objekt ein Substrat,
das Verfahren ein Verfahren zur Herstellung einer elektrolumineszenten Vorrichtung, wobei die Vorrichtung eine Mehrzahl von Pixeln umfasst, die jeweils eine elektrolumineszente Schicht enthalten, die auf einem Substrat ausgerichtet sind; und
das Material ein elektrolumineszentes Material.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung zum Abgeben eines Materials an ein Objekt bereitgestellt, umfassend:
einen Kopf mit einer Düsenreihe, die eine Mehrzahl von Düsengruppen umfasst, die jeweils eine Mehrzahl von Düsen enthalten;
ein Materialzufuhrelement zum Zuführen eines Materials zu dem Kopf;
ein erstes Abtastantriebselement zum Bewegen des Kopfs und des Objekts in eine erste Abtastrichtung relativ zueinander;
ein zweites Abtastantriebselement zum Bewegen des Kopfs und des Objekts in eine zweite Abtastrichtung relativ zueinander; und
ein Düsenabgabekontrollelement zum Kontrollieren der Abgabe des Materials aus der Mehrzahl von Düsen, dadurch gekennzeichnet, dass
nach dem Bewegen des Kopfs und des Objekts in die erste Abtastrichtung relativ zueinander, die Vorrichtung so angeordnet ist, dass:
das Material selektiv von der Mehrzahl von Düsen abgegeben wird, um eine Mehrzahl von Elementen zu bilden; und
der Kopf und das Objekt in die zweite Abtastrichtung relativ zueinander bewegt werden, so dass mindestens ein Teil einer Düsengruppe einen Abschnitt des Substrats in der ersten Richtung abtasten kann, der bereits von mindestens einem Teil einer anderen Düsengruppe abgetastet wurde;
dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung des Weiteren so angeordnet ist, dass:
der Kopf und das Objekt wiederholt in die erste Abtastrichtung relativ zueinander bewegt werden und das Material selektiv so abgegeben wird, dass Material von mindestens einem Teil der mindestens einen Düsengruppe über dem Material abgeschieden wird, das bereits von dem mindestens einen Teil der anderen Düsengruppe abgeschieden wurde.
In einer Ausführungsform ist der Kopf ein Tintenstrahldruckkopf und das Objekt ein Substrat, wobei die Vorrichtung eine Vorrichtung zur Herstellung eines Farbfilters mit einer Mehrzahl von Filterelementen ist, die auf einem Substrat ausgerichtet sind.
In einer anderen Ausführungsform ist der Kopf ein Tintenstrahldruckkopf und das Objekt ein Substrat, wobei die Vorrichtung eine Vorrichtung zur Herstellung einer Flüssigkristallvorrichtung ist, umfassend: ein Paar von Substraten zum Umschließen eines Flüssigkristalls; und eine Mehrzahl von Filterelementen, die auf mindestens einem der Substrate ausgerichtet sind.
In einer weiteren Ausführungsform ist der Kopf ein Tintenstrahldruckkopf und das Objekt ein Substrat; die Vorrichtung dient zur Herstellung einer elektrolumineszenten Vorrichtung, wobei die Vorrichtung eine Mehrzahl von Pixeln umfasst, von welchen jedes eine elektrolumineszente Schicht enthält, die auf einem Substrat ausgerichtet sind; und das Material ist ein elektrolumineszentes Material.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Kontrolleinheit zum Kontrollieren einer Vorrichtung wie zuvor beschrieben bereitgestellt, die zur Herstellung einer optischen Komponente verwendet wird, die eine Mehrzahl von Farbmustern umfasst, die auf einem Substrat ausgerichtet sind, wobei die Kontrolleinheit umfasst:
ein erstes Abtastkontrollelement, das zur Kontrolle des Betriebs des ersten Abtastantriebselements angeordnet ist;
und
ein zweites Abtastkontrollelement, das zur Kontrolle des Betriebs des zweiten Abtastantriebselements angeordnet ist,
wobei nach dem Bewegen des Kopfs und des Objekts in eine erste Abtastrichtung relativ zueinander die Kontrolleinheit zur Kontrolle der Vorrichtung so angeordnet ist, dass:
das Material selektiv von der Mehrzahl von Düsen zur Bildung einer Mehrzahl von Filterelementen abgegeben wird;
der Kopf und das Objekt in die zweite Abtastrichtung relativ zueinander bewegt werden, so dass mindestens ein Teil einer Düsengruppe einen Abschnitt des Substrats in der ersten Richtung abtasten kann, der bereits von mindestens einem Teil einer anderen Düsengruppe abgetastet wurde,
dadurch gekennzeichnet, dass die Kontrolleinheit des Weiteren zur Kontrolle der Vorrichtung so angeordnet ist, dass:
der Kopf und das Objekt wiederholt in die erste Abtastrichtung relativ zueinander bewegt werden und das Material selektiv so abgegeben wird, dass Material von dem mindestens einem Teil der mindestens einen Düsengruppe über dem Material abgeschieden wird, das bereits von dem mindestens einen Teil der anderen Düsengruppe abgeschieden wurde.
Die vorliegende Erfindung stellt auch Verfahren zur Herstellung einer elektronischen Vorrichtung bereit, umfassend: eine Flüssigkristallvorrichtung und/oder elektrolumineszente Vorrichtung, die durch das oben beschriebene Verfahren hergestellt werden.
Es werden nun Ausführungsform der vorliegenden Erfindung anhand eines Beispiels nur unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, von welchen:
1 eine Draufsicht ist, die Hauptschritte eines Verfahrens zur Herstellung eines Farbfilters gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
2 eine Draufsicht ist, die Hauptschritte eines Verfahrens zur Herstellung eines Farbfilters gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
3 eine Draufsicht ist, die Hauptschritte eines Verfahrens zur Herstellung eines Farbfilters gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
4 eine Draufsicht ist, die Hauptschritte eines Verfahrens zur Herstellung eines Farbfilters gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
5A eine Draufsicht ist, die ein Farbfilter gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt und 5B eine Draufsicht ist, die ein Muttersubstrat derselben zeigt;
6A bis 6D Querschnittsansichten entlang der Linie VI-VI in 5A zur Darstellung der Herstellungsschritte eines Farbfilters sind;
7A bis 7C Beispiele von Mustern von R, G und B Pixeln in dem Farbfilter zeigen;
8 eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform einer Tintenstrahlvorrichtung ist, die die Haupteinheit jeder der Vorrichtungen zur Herstellung eines Farbfilters, einer Flüssigkristallvorrichtung und einer elektrolumineszenten Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist;
9 eine vergrößerte perspektivische Ansicht des Hauptabschnitts der Vorrichtung ist, die in 8 dargestellt ist;
10 eine vergrößerte perspektivische Ansicht des Tintenstrahlkopfs ist, der die Haupteinheit der Vorrichtung ist, die in 9 dargestellt ist;
11 eine perspektivische Ansicht ist, die eine Modifizierung des Tintenstrahlkopfs zeigt;
12A eine perspektivische Teilschnittansicht ist, die die innere Struktur des Tintenstrahlkopfs zeigt und 12B eine Querschnittsansicht entlang der Linie J-J in 12A ist;
13 eine Draufsicht ist, die eine weitere Modifizierung des Tintenstrahlkopfs zeigt;
14 ein Blockdiagramm ist, das ein elektrisches Kontrollsystem zeigt, das in einer Tintenstrahlkopfeinheit verwendet wird;
15 ein Flussdiagramm einer Kontrolle ist, die von dem Kontrollsystem ausgeführt wird, das in 14 dargestellt ist;
16 eine perspektivische Ansicht ist, die eine weitere Modifizierung des Tintenstrahlkopfs zeigt;
17 ein Diagramm ist, das ein Verfahren zur Herstellung einer Flüssigkristallvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
18 eine in Einzelteile aufgelöste Ansicht ist, die ein Beispiel einer Flüssigkristallvorrichtung zeigt, die durch das Verfahren zur Herstellung einer Flüssigkristallvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt wird;
19 eine Querschnittsansicht ist, die die Struktur der Flüssigkristallvorrichtung entlang der Linie IX-IX in 18 zeigt;
20 ein Diagramm ist, das ein Verfahren zur Herstellung einer elektrolumineszenten Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
21A bis 21D Querschnittsansichten der elektrolumineszenten Vorrichtung entsprechend dem Diagramm sind, das in 20 dargestellt ist;
22A bis 22C ein Beispiel eines herkömmlichen Verfahrens zur Herstellung eines Farbfilters zeigen; und
23A und 23B Diagramme zur Erklärung der Eigenschaften eines herkömmlichen Farbfilters sind.
[Erste Ausführungsform]
Eine Ausführungsform eines Herstellungsverfahrens und einer Herstellungsvorrichtung für ein Farbfilter wird nun beschrieben. Zunächst wird vor der Beschreibung dieses Verfahrens und dieser Vorrichtung ein Farbfilter erklärt, das durch dieses Verfahren und diese Vorrichtung hergestellt wird. 5A ist eine Draufsicht auf die Struktur eines Farbfilters gemäß einer Ausführungsform. 6D zeigt einen Querschnitt der Struktur, die entlang der Linie VI-VI in 5A geschnitten ist.
Ein Farbfilter 1 dieser Ausführungsform wird durch Bilden einer Mehrzahl von Filterelementen 3 auf der Oberfläche eines rechteckigen Substrats 2 hergestellt, das aus Glas, Kunststoff oder dergleichen besteht, wobei die Mehrzahl von Filterelementen 3 in einem Punktmuster angeordnet ist, d.h., einem Punktmatrixmuster in dieser Ausführungsform, und eine Schutzschicht 4 darauf abgeschieden wird, wie in 6D dargestellt ist. Es ist zu beachten, dass 5A eine Draufsicht auf das Farbfilter 1 ohne Schutzschicht 4 ist.
Jedes der Filterelemente 3 wird durch Füllen einer der rechteckigen Regionen, die in einem Punktmatrixmuster ausgerichtet und durch eine gitterförmige Sperrwand 6 voneinander getrennt sind, die aus einem undurchsichtigen Harzmaterial gebildet ist, mit einem farbigen Material gebildet. Jedes der Filterelemente 3 wird aus einem farbigen Material gebildet, das ausgewählt ist aus Rot (R), Grün (G) und Blau (B), und die Filterelemente 3 dieser Farben sind in einem vorbestimmten Muster angeordnet. Beispiele für diese Muster, die in der Technik bekannt sind, sind ein streifenförmiges Muster, das in 7A dargestellt ist, ein mosaikförmiges Muster, das in 7B dargestellt ist, und ein deltaförmiges Muster, das in 7C dargestellt ist.
In dem streifenförmigen Muster hat jede der vertikalen Spalten der Matrix eine Farbe. In dem mosaikförmigen Muster haben alle drei Filterelemente, die vertikal oder horizontal ausgerichtet sind, die drei Farben, nämlich R, G und B. In dem deltaförmigen Muster ist jede zweite Reihe verschoben und alle drei benachbarten Filterelemente haben die drei Farben, nämlich R, G und B.
Die Größe des Farbfilters 1 ist zum Beispiel 1,8 Inch. Die Dimensionen jedes der Filterelemente 3 sind zum Beispiel 30 μm × 100 μm. Der Abstand zwischen jedem der Filterelemente 3, d.h., der Elementabstand, ist zum Beispiel 75 μm.
Wenn das Farbfilter 1 dieser Ausführungsform als optisches Element zur Vollfarbenanzeige verwendet wird, bilden drei Filterelemente 3 in R, G und B als eine Einheit ein Pixel und Licht wird selektiv durch eines oder eine Kombination von R, G und B geleitet, die in einem Pixel enthalten sind, um die Vollfarbenanzeige zu erreichen. Übrigens dient die Sperrschicht 6, die aus einem undurchsichtigen Harzmaterial ohne Durchsichtigkeit, als schwarze Matrix.
Das zuvor beschriebene Farbfilter 1 wird zum Beispiel aus einem großen Muttersubstrat 12 ausgeschnitten, das in 5B dargestellt ist. Insbesondere wird ein Muster, das einem Farbfilter 1 entspricht, auf der Oberfläche jeder der Farbfilterbildungsregionen 11 gebildet, die in dem Muttersubstrat 12 definiert sind, Rillen zum Schneiden werden um die Farbfilterbildungsregionen 11 gebildet, und das Muttersubstrat 12 wird entlang diesen Rillen geschnitten, um die einzelnen Farbfilter 1 zu bilden.
Das Verfahren und die Vorrichtung zur Herstellung des Farbfilters, das in 5A dargestellt ist, werden in der Folge beschrieben.
6A bis 6D zeigen das Verfahren zur Herstellung des Farbfilters 1 in den einzelnen Schritten. Zunächst wird die Sperrwand 6 in einem Gittermuster, betrachtet in die Richtung von Pfeil B, auf der Oberfläche des Muttersubstrats 12 mit einem undurchsichtigen Harzmaterial gebildet. Öffnungen 7 des gitterförmigen Musters sind die Regionen, wo die Filterelemente 3 gebildet werden, das heißt, die Filterelementregionen. Die ebene Dimension jeder der Filterelementregionen 7, die durch diese Sperrwand 6 gebildet wird, ist zum Beispiel 30 μm × 100 μm, betrachtet in die Richtung von Pfeil B.
Die Sperrwand 6 verhindert einerseits den Fluss eines Filterelementmaterials, das in die Filterelementregionen 7 geleitet wird, und dient andererseits als schwarze Matrix. Die Sperrwand 6 wird durch eine gewünschte Strukturierungstechnik gebildet, wie Fotolithografie, und kann nach Bedarf mit einer Heizvorrichtung wärmebehandelt werden.
Nach der Bildung der Sperrwand 6 werden Tröpfchen 8 aus einem Filterelementmaterial 13 zu jeder der Filterelementregionen 7 geleitet, um jede der Filterelementregionen 7 mit einem Filterelementmaterial 13 zu füllen, wie in 6B dargestellt ist. In 6B bezeichnet das Bezugszeichen 13R ein rotes (R) Filterelementmaterial, das Bezugszeichen 13G bezeichnet ein grünes (G) Filterelementmaterial und das Bezugszeichen 13B bezeichnet ein blaues (B) Filterelementmaterial.
Nachdem eine vorbestimmte Menge des Filterelementmaterials 13 in jede der Filterelementregionen 7 eingebracht wurde, wird das Muttersubstrat 12 unter Verwendung zum Beispiel einer Heizvorrichtung auf etwa 70°C erwärmt, um das Lösemittel, das in dem Filterelementmaterial 13 enthalten ist, zu verdampfen. Durch dieses Verdampfen nimmt das Volumen des Filterelementmaterials 13 ab und es wird geebnet, wie in 6C dargestellt ist. Wenn die Abnahme im Volumen übermäßig groß ist, wird das Zuleiten der Filterelementmaterialtröpfchen und Erwärmen der zugeleiteten Tröpfchen wiederholt, bis eine ausreichende Schichtdicke für das Farbfilter 1 erhalten ist. Durch den zuvor beschriebenen Prozess verbleibt nur der feste Gehalt des Filterelementmaterials 13 und bildet Schichten, wodurch die Filterelemente 3 in den gewünschten Farben erhalten werden.
Nachdem die Filterelemente 3 wie oben gebildet wurden, wird eine Wärmebehandlung bei einer vorbestimmten Temperatur über eine vorbestimmte Zeit ausgeführt, um die Filterelemente 3 vollständig zu trocknen. Anschließend wird die Schutzschicht 4 unter Verwendung eines geeigneten Verfahrens gebildet, wie durch Rotationsbeschichtung, Walzenauftrag, Eintauchen oder Tintenstrahlen. Die Schutzschicht 4 soll die Filterelemente 3, schützen usw. und die Oberfläche des Farbfilters 1 abflachen.
8 zeigt eine Ausführungsform einer Tintenstrahlvorrichtung 16 zum Zuleiten des Filterelementmaterials 13, wie in 6B dargestellt ist. Die Tintenstrahlvorrichtung 16 gibt Tintentröpfchen des Filterelementmaterials 13 einer gewählten Farbe aus R, G und B ab, zum Beispiel R, und scheidet die Tröpfchen an vorbestimmten Positionen in jeder der Farbfilterbildungsregionen 11 in dem Muttersubstrat 12 ab (siehe 5B). Obwohl Tintenstrahlvorrichtungen für ein grünes Filterelementmaterial 13G und für ein blaues Filterelementmaterial 13B separat hergestellt werden, sind ihre Strukturen dieselben wie jene, die in 8 dargestellt ist, und deren Beschreibung wird unterlassen.
In 8 umfasst die Tintenstrahlvorrichtung 16 eine Kopfeinheit 26 mit einem Tintenstrahlkopf 22, eine Kopfpositionssteuerung 17 zum Steuern der Position des Tintenstrahlkopfs 22, eine Substratpositionssteuerung 18 zum Steuern der Position des Muttersubstrats 12, eine erste Abtastantriebseinheit 19 zum Bewegen des Tintenstrahlkopfs 22 in die erste Abtastrichtung relativ zu dem Muttersubstrat 12, eine Sub-Abtastantriebseinheit 231 zum Bewegen des Tintenstrahlkopfs 22 in die zweite Abtastrichtung relativ zu dem Muttersubstrat 12, eine Substratanordnungseinheit 23 zum Platzieren des Muttersubstrats 12 an einer vorbestimmten Arbeitsposition in der Tintenstrahlvorrichtung 16, und eine Kontrolleinheit 24 zum Kontrollieren des gesamten Betriebs der Tintenstrahlvorrichtung 16.
Die Kopfpositionssteuerung 17, die Substratpositionssteuerung 18, die erste Abtastantriebseinheit 19 zum Bewegen des Tintenstrahlkopfs 22 in die erste Abtastrichtung relativ zu dem Muttersubstrat 12 und die Sub-Abtastantriebseinheit 21 sind auf einer Basis 9 angeordnet. Diese sind, falls notwendig, mit einem Deckel 14 bedeckt.
Der Tintenstrahlkopf 22 hat eine Düsenreihe 28, wie zum Beispiel in 10 dargestellt ist, die durch Ausrichten einer Mehrzahl von Düsen 27 gebildet ist. Die Anzahl von Düsen 27 ist zum Beispiel 180 und die Größe der Öffnung für jede Düse 27 ist zum Beispiel 28 μm. Der Düsenabstand zwischen den Düsen 27 ist zum Beispiel 141 μm. In 10 sind die erste Abtastrichtung X und die zweite Abtastrich tung Y, die zur ersten Abtastrichtung X orthogonal liegt, relativ zu dem Farbfilter 1 und dem Muttersubstrat 12, wie in 5A und 5B dargestellt ist, wie in der Zeichnung angegeben eingerichtet.
Der Tintenstrahlkopf 22 ist so positioniert, dass sich die Düsenreihe 28 in die orthogonale Richtung der ersten Abtastrichtung X erstreckt und selektiv Tinte, d.h., ein Filterelementmaterial, von der Mehrzahl von Düsen 27 abgibt, während er sich in die erste Abtastrichtung X parallel bewegt, um das Filterelementmaterial an vorbestimmten Positionen in dem Muttersubstrat 12 aufzutragen (siehe 5B). Da der Tintenstrahlkopf 22 in die zweite Abtastrichtung Y über eine vorbestimmte Strecke parallel bewegt werden kann, kann die erste Abtastposition des Tintenstrahlkopfs 22 über eine solche Strecke verschoben werden.
Der Tintenstrahlkopf 22 hat zum Beispiel eine Innenstruktur, wie in 12A und 12B dargestellt ist. Insbesondere hat der Tintenstrahlkopf 22 eine Düsenplatte 29, die aus rostfreiem Stahl besteht, eine gegenüberliegende Vibrationsplatte 31 und eine Mehrzahl von Trennelementen 32 zu deren Verbindung. Zwischen der Düsenplatte 29 und der Vibrationsplatte 31 ist eine Mehrzahl von Tintenkammern 33 und ein Flüssigkeitspool 34 durch die Mehrzahl von Trennelementen 32 gebildet.
Jede der Mehrzahl von Tintenkammern 33 und der Flüssigkeitspool 34 sind jeweils durch einen Kanal 38 miteinander verbunden.
Eine Tintenzufuhröffnung 36 ist an einer geeigneten Position in der Vibrationsplatte 31 gebildet, und eine Tintenzufuhreinheit 37 ist an die Tintenzufuhröffnung 36 angeschlossen. Die Tintenzufuhreinheit 37 leitet ein Filterelementmaterial M einer Farbe, die aus R, G und B ausgewählt ist, zum Beispiel R, zu der Tintenzufuhröffnung 36. Das zugeleitete Filterelementmaterial M füllt den Flüssigkeitspool 34, fließt in den Kanal 38 und füllt die Tintenkammer 33.
Die Düsenplatte 29 hat die Düsen 27, um das Filterelementmaterial M aus den Tintenkammern 33 auszustoßen. Ferner sind Tintendruckbeaufschlagungselemente 39, die den Tintenkammern 33 zugeordnet sind, an der Rückseite der Vibrationsplatte 31 eingebaut, die der Oberfläche gegenüberliegt, an der die Tintenkammern 33 gebildet sind. Die Tintendruckbeaufschlagungselemente 39 haben jeweils ein piezoelektrisches Element 41 und ein Paar von Elektroden 42a und 42b, zwischen welchen das piezoelektrische Element 41 liegt, wie in 12B dargestellt ist. Wenn den Elektroden 42a und 42b Elektrizität zugeführt wird, verformt sich das piezoelektrische Element 41 flexibel und ragt nach außen in die Richtung, die durch Pfeil C dargestellt ist, wodurch das Volumen der Tintenkammer 33 vergrößert wird. Das Filterelementmaterial M fließt dann in einer Menge, die dieser Vergrößerung entspricht, von dem Flüssigkeitspool 34 über den Kanal 38 in die Tintenkammer 33.
Wenn die Zuleitung von Elektrizität zu dem piezoelektrischen Element 41 beendet wird, nehmen sowohl das piezoelektrische Element 41 wie auch die Vibrationsplatte 31 ihre ursprüngliche Form wieder ein. Da das Volumen der Tintenkammer 33 auch wieder sein ursprüngliches Volumen einnimmt, wird der Druck, der an das Filterelementmaterial M angelegt wird, das in der Tintenkammer 33 enthalten ist, erhöht, und die Tröpfchen 8 des Filterelementmaterials M werden dadurch von der Düse 27 an das Muttersubstrat 12 abgegeben (siehe 5B). Eine tintenabweisende Schicht 43, die zum Beispiel eine abgeschiedene Ni-Tetrafluorethylenschicht ist, ist am Umfangsbereich jeder Düse 27 bereitgestellt, um zu verhindern, dass fliegende Tröpfchen 8 abweichen und die Düsen 27 verstopft werden.
In 9 hat die Kopfpositionssteuerung einen α-Motor 44 zum Drehen des Tintenstrahlkopfs 22 in eine ebene Richtung, einen β-Motor 46 zum Drehen des Tintenstrahlkopfs 22 um eine Achse parallel zu der zweiten Abtastrichtung Y, einen γ-Motor 47 zum Drehen des Tintenstrahlkopfs 22 um eine Achse parallel zu der ersten Abtastrichtung X und einen Z-Motor 48 zum parallelen Bewegen des Tintenstrahlkopfs 22 nach oben und nach unten.
Die Substratpositionssteuerung 18, die in 8 dargestellt ist, hat, wie in 9 dargestellt ist, einen Tisch 49 zur Aufnahme des Muttersubstrats 12 und einen θ-Motor 51 zum Drehen des Tisches 49 in eine ebene Richtung, die durch Pfeil θ dargestellt ist. Die erste Abtastantriebseinheit 19, die in 8 dargestellt ist, hat, wie in 9 dargestellt ist, Führungsschienen 52, die sich in die erste Abtastrichtung X erstrecken, und einen Gleiter 53 mit einem internen linearen Schrittschaltmotor. Der Gleiter 53 bewegt sich parallel in die erste Abtastrichtung Y entlang den Führungsschienen 52, wenn der interne Schrittschaltmotor betrieben wird.
Die Sub-Abtastantriebseinheit 21, wie in 8 dargestellt ist, hat, wie in 9 dargestellt ist, Führungsschienen 54, die sich in die zweite Abtastrichtung Y erstrecken, und einen Gleiter 56 mit einem internen linearen Schrittschaltmotor. Der Gleiter 56 bewegt sich parallel in die zweite Abtastrichtung Y entlang den Führungsschienen 54, wenn der interne Schrittschaltmotor betrieben wird.
Der lineare Schrittschaltmotor, der in dem Gleiter 53 oder dem Gleiter 56 bereitgestellt ist, kann den Drehwinkel der Abtriebsachse unter Verwendung von Impulssignalen, die dem Motor zugeführt werden, präzise steuern; daher können die Position des Tintenstrahlkopfs 22, der von dem Gleiter 53 gehalten wird, relativ zu der ersten Abtastrichtung X und die Position des Tisches 49 relativ zu der zweiten Abtast richtung Y oder dergleichen mit hoher Präzision gesteuert werden.
Es sollte. festgehalten werden, dass die Positionssteuerung des Tintenstrahlkopfs 22 oder des Tisches 49 nicht auf die Positionssteuerung beschränkt ist, die einen Schrittmotor verwendet, sondern durch jede gewünschte Steuermethode, wie eine Rückkopplungssteuerung unter Verwendung eines Servomotors erreicht werden kann.
Die Substratanordnungseinheit 23, die in 8 dargestellt ist, hat einen Substrataufnahmeabschnitt 57 zum Aufnehmen des Muttersubstrats 12 und einen Roboter 58 zum Transportieren des Muttersubstrats 12. Der Roboter 58 hat einen Basisblock 59, der auf eine Installationsfläche, wie einen Boden oder die Erde, gestellt wird, eine Hebewelle 61, die sich relativ zu dem Basisblock 59 nach oben und unten bewegt, einen ersten Arm 62, der um die Hebelwelle 61 dreht, einen zweiten Arm 63, der sich in Bezug auf den ersten Arm 62 dreht, und ein Saugkissen 64, das an der Bodenfläche der Spitze des zweiten Arms 63 bereitgestellt ist. Das Saugkissen 64 ist imstande, das Muttersubstrat 12 durch Luftansaugen oder dergleichen zu halten.
In 8 sind eine Abdeckeinheit 76 und eine Reinigungseinheit 77 an einer Seite der Sub-Abtastantriebseinheit 21 angeordnet und auf dem Pfad des Tintenstrahlkopfs 22, der von der ersten Abtastantriebseinheit 19 angetrieben wird, um die erste Abtastung auszuführen. Eine elektrische Waage 78 ist an der anderen Seite angeordnet. Die Reinigungseinheit 77 reinigt den Tintenstrahlkopf 22. Die elektrische Waage 78 misst das Gewicht des Tintentröpfchens, das von jeder der Düsen 27 (siehe 10) in dem Tintenstrahlkopf 22 entsprechend den einzelnen Düsen abgegeben wird. Die Abdeckeinheit 76 verhindert, dass die Düsen 27 (siehe 10) austrocknen, wenn sich der Tintenstrahlkopf 22 in einem Bereitschaftszustand befindet.
Eine Kopfkamera 81, die sich gemeinsam mit dem Tintenstrahlkopf 22 bewegt, ist in der Nähe des Tintenstrahlkopfs 22 angeordnet. Eine Substratkamera 82, die von einer Stützeinheit (nicht dargestellt) getragen wird, die auf einer Basis 9 gebildet ist, ist an einer Position angeordnet, von der das Muttersubstrat 12 fotografiert werden kann.
Die Kontrolleinheit 24, die in 8 dargestellt ist, hat eine Hauptcomputereinheit 66, die einen Prozessor, eine Tastatur 67, die eine Eingabevorrichtung ist, und eine CRT(Kathodenröhren-) Anzeige 68, die eine Anzeigevorrichtung ist, aufnimmt. Der Prozessor hat, wie in 14 dargestellt, ist eine CPU (zentrale Verarbeitungseinheit) 69 zur arithmetischen Verarbeitung und einen Speicher zum Speichern verschiedener Arten von Informationen, d.h., ein Informationsspeichermedium 71.
Die Kopfpositionssteuerung 17, die Substratpositionssteuerung 18, die erste Abtastantriebseinheit 19 und die Sub-Abtastantriebseinheit 21, die in 8 dargestellt ist, und eine Kopftreiberschaltung 72 zum Antreiben des piezoelektrischen Elements 41 (siehe 12B) im Inneren des Tintenstrahlkopfs 22 sind jeweils an die CPU 69 über eine Eingabe-Ausgabe-Schnittstelle 73 und einen Bus 74 angeschlossen, wie in 14 dargestellt ist. Die Substratanordnungseinheit 23, die Eingabevorrichtung 67, die Anzeige 68 und die elektrische Waage 78, die Reinigungseinheit 77 und die Abdeckeinheit 76 sind auch jeweils an die CPU 69 über die Eingabe-Ausgabe-Schnittstelle 73 und den Bus 74 angeschlossen.
Das Konzept eines Speichers 71 enthält einen Halbleiterspeicher, wie einen RAM (Direktzugriffsspeicher) und einen ROM (Nur-Lese-Speicher), und einen externen Speicher, wie eine Festplatte, ein CD-ROM-Lesegerät, und ein plattenförmiges Speichermedium. Im Sinne seiner Funktion sind ver schiedene Arten von Speicherbereichen, wie ein Speicherbereich zum Speichern einer Programm-Software, in der eine Prozedur zum Steuern der Tintenstrahlvorrichtung 16 geschrieben ist, ein Speicherbereich zum Speichern von Koordinatendaten der Positionen in dem Muttersubstrat 12 (siehe 5), an welchen eine Farbe, die aus R, G und B ausgewählt ist, abgegeben wird, um ein RGB-Muster zu erhalten, wie in 7 dargestellt ist, ein Speicherbereich zum Speichern der zweiten Abtaststrecke des Muttersubstrats 12 in die zweite Abtastrichtung Y in 9, ein Bereich, der als Arbeitsbereich für die CPU 69 dient, eine temporäre Datei usw. und dergleichen eingerichtet.
Die CPU 69 steuert den Betrieb zur Abgabe der Tinte, d.h., des Filterelementmaterials, an vorbestimmten Positionen auf der Oberfläche des Muttersubstrats 12 entsprechend der Programm-Software, die im Speicher 71 gespeichert ist, und hat eine arithmetische Reinigungseinheit zur Ausführung eines Reinigungsprozesses, eine arithmetische Abdeckeinheit zur Ausführung eines Abdeckungsprozesses, und eine arithmetische Gewichtsmessvorrichtung zur Ausführung einer Gewichtsmessung unter Verwendung der elektrischen Waage 78 (siehe 8) und eine arithmetische Auftragseinheit zur Ausführung des Auftrags des Filterelementmaterials durch die Tintenstrahlmethode.
Zur ausführlichen Beschreibung der arithmetischen Auftragseinheit gibt es verschiedene Arten arithmetischer Betriebseinheiten, wie eine arithmetische Auftrags-Anfangspositionseinheit, die den Tintenstrahlkopf 22 in eine Anfangsposition zum Auftragen stellt, eine arithmetische Hauptabtastkontrolleinheit, die den Tintenstrahlkopf 22 in die erste Abtastrichtung X bei einer vorbestimmten Rate zum Abtasten bewegt, eine arithmetische Sub-Abtastkontrolleinheit zur Ausführung einer Kontrolle zum Verschieben des Muttersubstrats 12 in die zweite Abtastrichtung Y über eine vorbestimmte zweite Abtaststrecke, und eine arithmetische Düsenabgabekontrolleinheit zur Kontrolle der Abgabe der Tinte, das heißt, des Filterelementmaterials, durch Kontrolle, welche der Mehrzahl von Düsen 27 in dem Tintenstrahlkopf 22 betrieben wird.
Es ist zu beachten, dass in dieser Ausführungsform die zuvor beschriebenen Funktionen durch ein Software-Programm unter Verwendung der CPU 69 erreicht werden; wenn die zuvor beschriebenen Funktionen jedoch durch eine einzige elektronische Schaltung ohne Verwendung einer CPU erreicht werden können, kann stattdessen eine elektronische Schaltung verwendet werden.
Es wird nun der Betrieb der Tintenstrahlvorrichtung 16 mit der obengenannten Konfiguration unter Bezugnahme auf das Flussdiagramm beschrieben, das in 15 dargestellt ist.
Nachdem ein Bediener die Tintenstrahlvorrichtung 16 eingeschaltet hat, wird eine Anfangseinstellung in Schritt S1 vorgenommen. Insbesondere werden die Kopfeinheit 26, die Substratanordnungseinheit 23, die Kontrolleinheit 24 usw. in einen Anfangszustand eingestellt, der im Voraus bestimmt wird.
Wenn ein Gewichtsmesszeitpunkt eintritt (J in Schritt S2) wird die Kopfeinheit 26, die in 9 dargestellt ist, durch die erste Abtastantriebseinheit 19 in die Position der elektrischen Waage 78 bewegt, die in 8 dargestellt ist, (Schritt S3), und das Gewicht der Tinte, die von den Düsen 27 abgegeben wird, wird unter Verwendung der elektrischen Waage 78 gemessen (Schritt S4). Die Spannung, die an die piezoelektrischen Elemente 41 angelegt wird, die den Düsen 27 zugeordnet sind, wird dann entsprechend den Tintenabgabeeigenschaften der Düsen 27 optimiert (Schritt S5).
Wenn dann ein Reinigungszeitpunkt eintritt (J in Schritt S6), wird die Kopfeinheit 26 von der ersten Abtastantriebs einheit 19 in die Position der Reinigungseinheit 77 bewegt (Schritt S7) und die Reinigungseinheit 77 reinigt den Tintenstrahlkopf 22 (Schritt S8).
Wenn der Gewichtsmesszeitpunkt oder der Reinigungszeitpunkt nicht eintritt (N ein Schritt S2 und S6), oder wenn diese Prozesse beendet sind, wird die Substratanordnungseinheit 23, die in 8 dargestellt ist, betrieben, um das Muttersubstrat 12 auf dem Tisch 49 in Schritt S9 anzuordnen. Insbesondere saugt das Saugkissen 64 das Muttersubstrat 12, das im Inneren der Substrataufnahmeeinheit 57 angeordnet ist, an und hält dieses, befördert das Muttersubstrat 12 zu dem Tisch 49, indem die Hebewelle 61, der erste Arm 62 und der zweite Arm 63 bewegt werden, und schiebt das Muttersubstrat 12 gegen Positionierstifte 50 (9), die im Voraus an geeigneten Positionen auf dem Tisch 49 angeordnet werden, um ein Verschieben des Muttersubstrats 12 zu verhindern. Es ist zu beachten, dass zur Vermeidung einer Verschiebung des Muttersubstrats 12 auf dem Tisch 49 bevorzugt ist, dass das Muttersubstrat 12 an dem Tisch 49 mit Hilfe einer Luftansaugung oder dergleichen fixiert wird.
Während das Muttersubstrat 12 durch die Substratkamera 82 beobachtet wird, die in 8 dargestellt ist, wird dann die Abtriebsachse des θ-Motors 51, der in 9 dargestellt ist, in einem Mikrowinkelmodus gedreht, so dass der Tisch 49 in eine Richtung innerhalb der Ebene gedreht wird und die Position des Muttersubstrats 12 bestimmt wird (Schritt S10). Anschließend, während das Muttersubstrat 12 durch die Kopfkamera 81 beobachtet wird, wie in 8 dargestellt ist, wird die Startposition, an der der Tintenstrahlkopf 22 beginnt, Muster zu zeichnen, durch Berechnung bestimmt (Schritt S11), und die erste Abtastantriebseinheit 19 und die Sub-Abtastantriebseinheit 21 werden richtig betrieben, um den Tintenstrahlkopf 22 in die Auftragsstartposition zu bringen (Schritt S12).
Zu diesem Zeitpunkt ist der Tintenstrahlkopf 22 in einer geneigten Position derart angeordnet, dass die Düsenreihe 28 einen Winkel θ relativ zu der zweiten Abtastrichtung Y des Tintenstrahlkopfs 22 bildet, wie durch Position (a) in 1 dargestellt ist. Der Grund ist, dass in einer typischen Tintenstrahlvorrichtung ein Düsenabstand, der ein Raum zwischen benachbarten Düsen 27 ist, nicht mit einem Elementabstand übereinstimmt, der ein Raum zwischen den benachbarten Filterelementen 3 ist, d.h., den Filterelementbildungsregionen 7, und Schritte erforderlich sind, um die Dimension des Düsenabstandes in der zweiten Abtastrichtung Y geometrisch gleich dem Elementabstand zu machen, wenn der Tintenstrahlkopf 22 in die erste Abtastrichtung X bewegt wird.
Wenn der Tintenstrahlkopf 22 in die Auftragsstartposition in Schritt S12 in 15 gebracht wird, wird der Tintenstrahlkopf 22 in der Position (a) in 1 angeordnet. Anschließend wird in Schritt S13 in 15 mit der Hauptabtastung in die erste Abtastrichtung X begonnen und gleichzeitig wird mit der Abgabe von Tinte begonnen. Insbesondere beginnt der Tintenstrahlkopf 22, der durch die erste Abtastantriebseinheit 19 betrieben wird, wie in 9 dargestellt ist, eine lineare Abtastbewegung bei einer vorbestimmten Rate in die erste Abtastrichtung X, die in 1 dargestellt ist, und während dieser Bewegung wird Tinte, d.h., das Filterelementmaterial, von den Düsen 27 abgegeben, wenn die Düsen 27 die entsprechenden Filterelementregionen 7 erreichen, welchen Tinte zugeführt wird.
Es sollte festgehalten werden, dass die Menge an Tinte, die zu diesem Zeitpunkt abgegeben wird, ein Bruchteil der gesamten Menge ist, ein Viertel der gesamten Menge in dieser Ausführungsform, und nicht eine Menge, die das gesamte Volumen der Filterelementregion 7 füllt. Wie in späteren Abschnitten beschrieben wird, wird jede der Filterelementregionen 7 nicht durch eine einmalige Tintenab gabe gefüllt, sondern durch mehrmaliges Wiederholen der Abgabe der Tinte. In dieser Ausführungsform wird die Abgabe viermal ausgeführt, bevor das gesamte Volumen gefüllt ist.
Wenn die erste Abtastung einer Linie relativ zu dem Muttersubstrat 12 beendet ist (J in Schritt S14), kehrt der Tintenstrahlkopf 22 in die Anfangsposition (a) zurück (Schritt S15). Ferner wird der Tintenstrahlkopf 22 durch die Sub-Abtastantriebseinheit 21 angetrieben, um sich in die zweite Abtastrichtung Y über eine vorbestimmte Abtaststrecke δ zu bewegen (Schritt S16).
In dieser Ausführungsform teilt die CPU 69 im Prinzip die Mehrzahl von Düsen 27, die die Düsenreihe 28 des Tintenstrahlkopfs 22 bilden, in mehrere Gruppen n. In dieser Ausführungsform ist n = 4, das heißt, die Düsenreihe 28 mit einer Länge L, die aus 180 Düsen 27 besteht, wird in vier Gruppen geteilt. Auf diese Weise enthält eine Düsengruppe 180/4 = 45 der Düsen 27 und hat eine Länge L/n, d.h., L/4. Die zuvor beschriebene, zweite Abtaststrecke δ ist auf die Länge in der zweiten Abtastrichtung der Düsengruppe mit einer Länge von L/4, d.h, (L/4)cosθ, eingestellt.
Daher bewegt sich der Tintenstrahlkopf, der nach Beendigung der Hauptabtastung einer Reihe in die Anfangsposition (a) zurückgekehrt ist, parallel über eine Strecke δ in die zweite Abtastrichtung Y in 1, so dass er in die Position (b) gelangt. Es ist zu beachten, dass die Position (b) zwar in die erste Abtastrichtung X relativ zu der Position (a) in 1 verschoben ist, dies aber zur leichteren Erklärung dient, und die tatsächliche Position (b) relativ zu der ersten Abtastrichtung X dieselbe ist, wie die Position (a).
Der Tintenstrahlkopf wiederholt nach Beendigung der zweiten Abtastbewegung zur Position (b) die erste Abtastbewegung und gibt Tinte in Schritt S13 ab. Während dieser ersten Abtastbewegung landet Tinte, die von der ersten vorderen Düsengruppe abgegeben wird, das erste Mal auf der zweiten Reihe in der Farbfilterbildungsregion 11 auf dem Muttersubstrat 12, und Tinte, die von der zweiten vorderen Düsengruppe abgegeben wird, landet das zweite Mal auf der ersten Reihe.
Anschließend wiederholt der Tintenstrahlkopf 22 die zweite Abtastbewegung zu den Positionen (c) bis (k) und wiederholt die erste Abtastbewegung und die Abgabe der Tinte (Schritt S13 bis S16), bis ein Tintenauftragprozess für eine Spalte der Farbfilterbildungsregionen 11 des Muttersubstrats 12 beendet ist. Da in dieser Ausführungsform die zweite Abtaststrecke δ durch Teilen der Düsenreihe 28 in vier Gruppen bestimmt wird, wird jede der Filterelementregionen 7 viermal dem Tintenabgabeprozess unterzogen, einmal für jede der vier Düsengruppen, die daher mit einer vorbestimmten Tintenmenge gefüllt werden, d.h., dem Filterelementmaterial, wenn die erste Abtastung und zweite Abtastung für eine Spalte der Farbfilterbildungsregionen 11 beendet ist.
Wenn die Abgabe der Tinte für eine Spalte der Farbfilterbildungsregionen 11 beendet ist, wird der Tintenstrahlkopf 22, der von der Sub-Abtastantriebseinheit 21 angetrieben wird, in die Startposition der nächsten Spalte der Farbfilterbildungsregionen 11 bewegt (Schritt S19) und bildet die Filterelemente in den Filterelementbildungsregionen 7, indem die erste Abtastung, zweite Abtastung und Abgabe von Tinte relativ zu dieser Spalte der Filterelementbildungsregionen 7 wiederholt werden (Schritt S13 bis S16).
Sobald die Filterelemente 3 einer Farbe, die zum Beispiel aus R, G und B ausgewählt ist, in allen Farbfilterbildungsregionen 11 in dem Muttersubstrat 12 gebildet sind (J in Schritt S18), wird das behandelte Muttersubstrat 12 von der Substratanordnungseinheit 23 oder einem anderem Transportmechanismus in Schritt S20 abgegeben.
Wenn der Bediener nicht eine Beendigung des Prozesses verlangt (N in Schritt S21), wird anschließend der Tintenabgabevorgang bezüglich R relativ zu einem anderen Muttersubstrat 12 wiederholt, indem er zu Schritt S2 zurückkehrt.
Wenn der Bediener die Beendigung des Prozesses verlangt (J in Schritt S21), bewegt die CPU 69 den Tintenstrahlkopf 22 zu der Position der Abdeckeinheit 76 in 8 und der Tintenstrahlkopf 22 wird mit der Abdeckeinheit 76 abgedeckt (Schritt S22).
Die Strukturierung einer ersten Farbe, die aus R, G und B ausgewählt ist, die das Farbfilter bilden, zum Beispiel R, wird wie oben vollendet. Anschließend wird das Muttersubstrat 12 zu einer anderen Tintenstrahlvorrichtung 16 befördert, um das Filterelementmaterial einer zweiten Farbe, die aus R, G und B ausgewählt ist, zum Beispiel G, aufzutragen, um die Strukturierung von G auszuführen, und schließlich zu einer anderen Tintenstrahlvorrichtung 16, um das Filterelementmaterial einer dritten Farbe, die aus R, G und B ausgewählt ist, zum Beispiel B, aufzutragen, um die Strukturierung von B auszuführen. Somit wird das Muttersubstrat 12, das die Mehrzahl von Farbfiltern 1 (5A) enthält, die jeweils ein gewünschtes Punktmuster aus R, G und B, wie ein streifenförmiges Muster aufweisen, hergestellt. Das Muttersubstrat 12 wird entsprechend den Farbfilterregionen 11 geschnitten, um einzelne Farbfilter 1 zu erhalten.
Es sollte festgehalten werden, dass, wenn das Farbfilter 1 für die Farbanzeige in einer Flüssigkristallvorrichtung verwendet wird, Elektroden, Ausrichtungsschichten und dergleichen auf der Oberfläche des Farbfilters 1 abgeschieden werden. Wenn in einem solchen Fall einzelne Farbfilter 1 aus dem Muttersubstrat 12 vor dem Abscheiden der Elektroden und der Ausrichtung von Schichten ausgeschnitten werden, werden die anschließenden Prozesse, wie die Bildung von Elektroden und dergleichen, mühsam. Somit wird in diesem Fall das Muttersubstrat 12 nicht unmittelbar nach Vollendung der Farbfilter 1 auf dem Substrat 12 geschnitten, sondern das Muttersubstrat 12 wird vorzugsweise ausgeschnitten, nachdem zusätzliche Prozesse wie die Bildung von Elektroden und die Ausrichtung von Schichten beendet sind.
Wie zuvor beschrieben, wird gemäß dem Verfahren und der Vorrichtung zur Herstellung des Farbfilters dieser Ausführungsform jedes der Filterelemente 3 in dem Farbfilter, das in 5A dargestellt ist, nicht durch eine erste Abtastung des Tintenstrahlkopfs 22 gebildet (siehe 1), sondern stattdessen wird jedes der Filterelemente 3 zu einer vorbestimmten Dicke gebildet, indem Tinte n Mal, viermal in dieser Ausführungsform, von der Mehrzahl von Düsen 27 aufgetragen wird, die zu verschiedenen Düsengruppen gehören. Selbst wenn daher eine Variation zwischen der abgegebenen Tintenmenge unter der Mehrzahl von Düsen 27 auftritt, können Variationen in der Schichtdicke unter der Mehrzahl von Filterelementen 3 vermieden werden, und Lichtdurchlasseigenschaften des Farbfilters können dadurch gleichförmig gestaltet werden.
Es ist offensichtlich, dass, da die Filterelemente 3 durch Abgabe von Tinte von dem Tintenstrahlkopf 22 in dem Her- stellungsverfahren dieser Ausführungsform gebildet werden, komplexe Prozesse, wie jene, die fotolithografische Techniken anwenden, nicht erforderlich sind, und die Rohmaterialien effizient verbraucht werden.
Wie zuvor in Verbindung mit 23A beschrieben ist, hat die Mehrzahl von Düsen 27, die die Düsenreihe 28 des Tintenstrahlkopfs 22 bildet, eine ungleichförmige Verteilung in der abgegebenen Tintenmenge. Wie zuvor beschrieben, geben einige der Düsen 27, die sich an zwei Endabschnitten der Düsenreihe 28 befinden, zum Beispiel 10 an jedem der zwei Endabschnitte, Tinte in einer größeren Menge ab. Vom Standpunkt des Erreichens einer Gleichförmigkeit in der Schichtdicke der abgegebenen Tintenschichten, d.h., der Filterelemente, ist es nicht bevorzugt, Düsen zu verwenden, die eine größere Menge an Tinte im Vergleich zu anderen Düsen abgeben.
Somit sind, wie in 13 dargestellt ist, vorzugsweise einige der Düsen 27, zum Beispiel etwa 10, die sich in jedem der zwei Endabschnitte E der Düsenreihe 28 befinden, von allen Düsen 27, die die Düsenreihe 28 bilden, im Voraus so eingestellt, dass sie keine Tinte abgeben, und die Düsen 27, die sich in dem übrigen Abschnitt F befinden, sind in mehrere Gruppen, zum Beispiel vier Gruppen, geteilt. Die zweite Abtastbewegung wird entsprechend dieser Düsengruppe ausgeführt.
Obwohl in dieser ersten Ausführungsform ein undurchsichtiges Harzmaterial als Sperrwand 6 verwendet wird, kann auch ein durchsichtiges Harzmaterial als Sperrwand 6 verwendet werden. In einem solchen Fall kann eine lichtabschirmende Metallschicht oder ein Harzmaterial an der Position abgeschieden werden, die dem Raum zwischen den Filterelementen entspricht, wie auf der Sperrwand 6 oder unter der Sperrwand 6, so dass eine schwarze Maske gebildet wird. Eine andere Konfiguration ist die Bildung der Sperrwand 6 aus durchsichtigem Harzmaterial und kein Einfügen einer schwarzen Maske.
Obwohl ferner in der ersten Ausführungsform R, G und B als Filterelemente verwendet werden, können anstelle von R, G und B Cyan (C), Magenta (M) und Gelb (Y) verwendet werden. In einem solchen Fall werden Filterelementmaterialien C, M und Y anstelle der Filterelementmaterialien R, G und B verwendet.
Obwohl ferner in der ersten Ausführungsform die Sperrwand 6 durch Fotolithografie gebildet wird, ist es möglich, die Sperrwand 6 durch das Tintenstrahlverfahren zu bilden, wie bei der Bildung des Farbfilters.
[Zweite Ausführungsform]
2 zeigt einen Prozess zur Abgabe von Tinte, d.h., eines Filterelementmaterials, auf jeder der Filterelementbildungsregionen 7 in jeder der Farbfilterbildungsregionen 11 in einem Muttersubstrat 12 unter Verwendung eines Tintenstrahlkopfs 22 gemäß einer anderen Ausführungsform eines Verfahrens und einer Vorrichtung zur Herstellung eines Farbfilters der vorliegenden Erfindung.
Das Schema des Prozesses dieser Ausführungsform ist dasselbe wie jenes, das in 6A bis 6D dargestellt ist, und eine Tintenstrahlvorrichtung zur Abgabe von Tinte hat denselben Mechanismus wie die Vorrichtung, die in 8 dargestellt ist. Ferner teilt eine CPU 69, die in 14 dargestellt ist, im Prinzip eine Mehrzahl von Düsen 27, die eine Düsenreihe 28 bilden, in n Gruppen, zum Beispiel vier Gruppen, und eine zweite Abtaststrecke δ ist so definiert, dass sie einer Länge L/n, d.h., L/4, jeder der Düsengruppen entspricht, auf dieselbe Weise wie jene bezüglich 1.
Diese Ausführungsform unterscheidet sich von der vorangehenden Ausführungsform, die in 1 dargestellt ist, darin, dass eine Programm-Software, die in einem Speicher 71 gespeichert ist, in 14 anders ist. Insbesondere werden ein Hauptabtastungssteuerbetrieb und ein Sub-Abtastungssteuerbetrieb, die von der CPU 69 ausgeführt werden, geändert.
Genauer kehrt in 2 der Tintenstrahlkopf 22 nicht in seine Anfangsposition zurück, sobald er seine Abtastbewegung in die erste Abtastrichtung X beendet hat, sondern bewegt sich stattdessen in die zweite Abtastrichtung über eine Strecke δ, die einer Düsengruppe entspricht, d.h., in eine Position (b), unmittelbar nach Beendigung der ersten Abtastbewegung in eine Richtung. Anschließend wird die Abtastbewegung in die Richtung ausgeführt, die der zuvor beschriebenen einen Richtung der ersten Abtastrichtung X entgegengesetzt ist, wodurch der Tintenstrahlkopf 22 in die Position (b') gebracht wird, die die Position ist, die von Position (a) in der zweiten Abtastrichtung um die Strecke δ verschoben ist. Unnötig zu sagen, dass Tinte selektiv von der Mehrzahl von Düsen 27 während der ersten Abtastung von Position (a) zu (b) und der ersten Abtastbewegung von Position (b) zu (b') abgegeben wird.
Kurz gesagt, in dieser Ausführungsform werden die erste Abtastung und zweite Abtastung des Tintenstrahlkopfs 22 kontinuierlich nacheinander ausgeführt, ohne durch Rückkehrbewegungen unterbrochen zu sein; daher ist die Zeit, die für die Rückkehrbewegung erforderlich ist, nicht mehr notwendig und die Betriebszeit kann verkürzt werden.
[Dritte Ausführungsform]
3 zeigt einen Prozess zur Abgabe von Tinte, d.h., eines Filterelementmaterials, auf jede der Filterelementbildungsregionen 7 in jeder der Farbfilterbildungsregionen 11 in einem Muttersubstrat 12 unter Verwendung eines Tintenstrahlkopfs 22 gemäß einer anderen Ausführungsform eines Verfahrens und einer Vorrichtung zur Herstellung eines Farbfilters der vorliegenden Erfindung.
Das Schema des Prozesses dieser Ausführungsform ist dasselbe wie jenes, das in 6A bis 6D dargestellt ist, und eine Tintenstrahlvorrichtung zur Abgabe von Tinte hat denselben Mechanismus wie die Vorrichtung, die in 8 dargestellt ist. Ferner teilt eine CPU 69, die in 14 dargestellt ist, im Prinzip eine Mehrzahl von Düsen 27, die eine Düsenreihe 28 bilden, in n Gruppen, zum Beispiel vier Gruppen in 1.
Die Ausführungsform unterscheidet sich von der vorangehenden Ausführungsform, die in 1 dargestellt ist, darin, dass die Düsenreihe 28 des Tintenstrahlkopfs 22 sich in eine Richtung parallel zu der zweiten Abtastrichtung Y erstreckt, wie in Position (a) in 3 dargestellt ist, wenn der Tintenstrahlkopf 22 in eine Auftragsstartposition eines Muttersubstrats 12 in Schritt S12 gebracht wird, wie in 15 dargestellt ist. Eine solche Anordnung ist vorteilhaft, wenn der Düsenabstand des Tintenstrahlkopfs 22 gleich dem Elementabstand des Muttersubstrats 12 ist.
In dieser Ausführungsform wiederholt auch der Tintenstrahlkopf 22 eine Abtastbewegung in die erste Abtastrichtung X, eine Rückkehrbewegung in die Anfangsposition und eine zweite Abtastbewegung in die zweite Abtastrichtung Y über eine Strecke δ, mit dem Anfang in Position (a) und dem Ende in Position (k), und gibt selektiv Tinte, d.h., ein Filterelementmaterial, von der Mehrzahl von Düsen 27 während der ersten Abtastbewegungen ab. Somit wird das Filterelementmaterial in das Innere der Filterelementbildungsregionen 7 der Farbfilterbildungsregionen 11 in dem Muttersubstrat 12 abgegeben.
Es sollte festgehalten werden, dass in dieser Ausführungsform, da die Düsenreihe 28 so angeordnet ist, dass sie parallel zu der zweiten Abtastrichtung Y liegt, die zweite Abtaststrecke δ gleich der Länge einer Düsengruppe L/n, d.h., L/4, ist.
[Vierte Ausführungsform]
4 zeigt einen Prozess zur Abgabe von Tinte, d.h., eines Filterelementmaterials, an jede der Filterelementbildungsregionen 7 jeder der Farbfilterbildungsregionen 11 in einem Muttersubstrat 12 unter Verwendung eines Tintenstrahlkopfs 22 gemäß einer anderen Ausführungsform eines Verfahrens und einer Vorrichtung zur Herstellung eines Farbfilters der vorliegenden Erfindung.
Das Schema des Prozesses dieser Ausführungsform ist dasselbe wie jenes, das in 6A bis 6D dargestellt ist, und eine Tintenstrahlvorrichtung zur Abgabe von Tinte hat denselben Mechanismus wie die Vorrichtung, die in 8 dargestellt ist. Ferner teilt eine CPU 69, die in 14 dargestellt ist, im Prinzip eine Mehrzahl von Düsen 27, die eine Düsenreihe 28 bilden, in n Gruppen, zum Beispiel vier Gruppen in 1.
Diese Ausführungsform unterscheidet sich von der vorangehenden Ausführungsform, die in. 1 dargestellt ist, darin, dass sich die Düsenreihe 28 des Tintenstrahlkopfs 22 in eine Richtung parallel zu der zweiten Abtastrichtung Y erstreckt, wie durch die Position (a) in 4 dargestellt ist, wenn der Tintenstrahlkopf 22 in eine Auftragsstartposition eines Muttersubstrats 12 in Schritt S12 gebracht wird, wie in 15 dargestellt ist, und dass die erste Abtastung und zweite Abtastung des Tintenstrahlkopfs 22 kontinuierlich nacheinander ausgeführt werden, ohne durch Rückkehrbewegungen unterbrochen zu sein, wie in der Ausführungsform von 2.
Es ist zu beachten, dass in dieser Ausführungsform, die in 4 dargestellt ist, und in der vorangehenden Ausführungsform, die in 3 dargestellt ist, jede der Filterelementregionen 7 mit einem Filterelementmaterial versehen werden kann, das von zwei der Düsen 27 derselben ersten Abtastreihe abgegeben wird, wenn zwei Düsenreihen 28 entlang der ersten Abtastrichtung X bereitgestellt sind, wie in 11 dargestellt ist, da sich die Düsenreihe 28 in eine Richtung orthogonal zu der ersten Abtastrichtung X erstreckt.
[Fünfte Ausführungsform]
16 zeigt einen Tintenstrahlkopf 22A, der in einer weiteren Ausführungsform eines Verfahrens und einer Vorrichtung zur Herstellung eines Farbfilters gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet wird. Der Tintenstrahlkopf 22A unterscheidet sich von dem Tintenstrahlkopf 22, der in 10 dargestellt ist, darin, dass drei Arten von Düsenreihen, nämlich eine Düsenreihe 28R zur Abgabe roter Tinte, eine Düsenreihe 28G zur Abgabe grüner Tinte und eine Düsenreihe 28B zur Abgabe blauer Tinte, in einem Tintenstrahlkopf 22A gebildet sind, und jede der drei Arten von Düsenreihen mit einem Tintenabgabesystem bereitgestellt ist, wie in 12A und 12B dargestellt ist. Hier ist das Tintenabgabesystem, das der roten Düsenreihe 28R entspricht, an eine rote Tintenzufuhreinheit 37R angeschlossen, das Tintenabgabesystem, das der grünen Düsenreihe 28G entspricht, ist an eine grüne Tintenzufuhreinheit 37G angeschlossen und das Tintenabgabesystem, das der blauen Düsenreihe 28B entspricht, ist an eine blaue Tintenzufuhreinheit 37B angeschlossen.
Das Schema des Prozesses, der gemäß dieser Ausführungsform ausgeführt wird, ist dasselbe wie jenes, das in 6 dargestellt ist, und eine Tintenstrahlvorrichtung zur Abgabe von Tinte ist im Prinzip dieselbe wie die Vorrichtung, die in 8 dargestellt ist. Ferner teilt, wie in 1, eine CPU 69, die in 14 dargestellt ist, im Prinzip eine Mehrzahl von Düsen 27, die die Düsenreihen 28R, 28G und 28B bilden, in n Gruppen, zum Beispiel vier Gruppen, und der Tintenstrahlkopf 22A wird in die zweite Abtastrichtung über eine zweite Abtaststrecke δ gemäß diesen Düsengruppen bewegt.
In der Ausführungsform, die in 1 dargestellt ist, hat der Tintenstrahlkopf 22 eine Art von Düsenreihe 28; daher ist es notwendig, die Tintenstrahlköpfe 22, die in 8 dargestellt sind, separat aus drei Farben, d.h., R, G und B, herzustellen, um ein Farbfilter aus R, G und B zu bilden. Wenn im Gegensatz dazu der Tintenstrahlkopf 22A mit der Struktur, die in 16 dargestellt ist, verwendet wird, können drei Farben, d.h., R, G und B, gleichzeitig auf ein Muttersubstrat 12 durch eine erste Abtastung des Tintenstrahlkopfs 22A in die erste Abtastrichtung X aufgetragen werden, und es ist ausreichend, nur einen Tintenstrahlkopf 22A herzustellen. Durch Einstellen des Düsenreihenabstandes verschiedener Farben auf denselben wie den Abstand der Filterelementregionen auf dem Muttersubstrat, ist ferner ein gleichzeitiges Auftragen von drei Farben, d.h., R, G und B, möglich.
[Sechste Ausführungsform]
17 zeigt eine Ausführungsform eines Verfahrens zur Herstellung einer Flüssigkristallvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung. 18 zeigt eine Ausführungsform der Flüssigkristallvorrichtung, die durch dieses Herstellungsverfahren hergestellt wird. 19 ist eine Querschnittsansicht, die die Struktur der Flüssigkristallvorrichtung zeigt, geschnitten entlang der Linie IX-IX in 18. Vor der Beschreibung des Verfahrens und der Vorrichtung zur Herstellung der Flüssigkristallvorrichtung wird zunächst ein Beispiel der Flüssigkristallvorrichtung, die durch dieses Herstellungsverfahren hergestellt wird, erklärt. Es ist zu beachten, dass die Flüssigkristallvorrichtung dieses Beispiels vom transflektiven Typ ist und eine Vollfarbenanzeige durch eine einfache Matrixmethode erreicht.
Unter Bezugnahme auf 18 wird eine Flüssigkristallvorrichtung 101 gebildet, indem Flüssigkristalltreiber-ICs 103a und 103b als Halbleiterchips auf einer Flüssigkristallplatte 102 montiert werden, eine flexible gedruckte Schaltung (FPC) 104 als Verbindungselement an die Flüssigkristallplatte 102 angeschlossen wird, und ein Beleuch tungssystem 106 an der Rückseite der Flüssigkristallplatte 102 als Gegenlicht bereitgestellt wird.
Die Flüssigkristallplatte 102 wird durch Bonden eines ersten Substrats 107a und eines zweiten Substrats 107b unter Verwendung eines Dichtungsmaterials 108 gebildet. Das Dichtungsmaterial 108 wird zum Beispiel durch Auftragen eines Epoxidharzes auf die inneren Oberflächen des ersten Substrats 107a und des zweiten Substrats 107b an deren Umfang gebildet. Ferner, wie in 19 dargestellt ist, werden kreisförmige oder zylindrische leitende Elemente 109, die aus einem leitenden Material bestehen, in dem Dichtungsmaterial 108 verteilt.
In 19 hat das erste Substrat 107a eine Basisplatte 111a, die aus einem transparenten Glas, transparenten Kunststoff oder dergleichen besteht., Eine reflektive Schicht 112 wird an der inneren Oberfläche (oberen Oberfläche in 19) der Basis 111a gebildet, eine Isolierschicht 113 wird darauf abgeschieden, erste Elektroden 114a, die in Streifen angeordnet sind, wenn sie aus der Richtung von Pfeil D betrachtet werden (siehe 18), werden darauf abgeschieden, und eine Ausrichtungsschicht 116a wird darauf gebildet. Eine polarisierende Platte 117a wird auf der äußeren Oberfläche (der unteren Oberfläche in 19) der Basis 111a durch Bonden oder dergleichen aufgebracht.
In 18 sind die Spalte zwischen den Streifen zur Erklärung der Anordnung der ersten Elektroden 114a breiter als die tatsächliche Breite eingezeichnet; daher ist die Anzahl von Reihen, die die ersten Elektroden 114a bilden, in der Zeichnung geringer. In der tatsächlichen Anwendung ist die Anzahl von Reihen, die die ersten Elektroden 114a bilden, die auf der Basis 111a angeordnet sind, größer.
In 19 hat das zweite Substrat 107b eine Basisplatte 111b, die aus transparentem Glas, transparentem Kunststoff oder dergleichen besteht. Ein Farbfilter 118 wird an, der inneren Oberfläche (der unteren Oberfläche in 19) der Basis 11b gebildet, zweite Elektroden 114b, die in Streifen angeordnet sind (siehe 18), wenn sie von der Richtung des Pfeils D betrachtet werden, und die sich in eine Richtung orthogonal zu den ersten Elektroden 114a erstrecken, werden darauf gebildet, und eine Ausrichtungsschicht 116b wird auf der Oberseite gebildet.
Eine polarisierende Platte 117b wird auf der äußeren Oberfläche (der oberen Oberfläche in 19) der Basis 111b durch Bonden oder dergleichen aufgebracht.
In 18 sind die Spalte zwischen den Streifen zur Erklärung der Anordnung der zweiten Elektroden 114b, wie bei den ersten Elektroden 114a breiter als die tatsächliche Breite eingezeichnet; daher ist die Anzahl von Reihen, die die zweiten Elektroden 114b bilden, in der Zeichnung geringer. In der tatsächlichen Anwendung ist die Anzahl von Reihen, die die zweiten Elektroden 114b bilden, die auf der Basis 111b angeordnet sind, größer.
Unter Bezugnahme auf 19 ist Flüssigkristall, zum Beispiel superverdrillter nematischer (STN) Flüssigkristall L, in dem Raum, der durch das erste Substrat 107a, das zweite Substrat 107b und das Dichtungsmaterial 108 gebildet wird, d.h., dem Zellenspalt, eingeschlossen. Eine große Anzahl mikrosphärischer Abstandshalter 119 wird auf den Oberflächen des ersten Substrats 107a und des zweiten Substrats 107b verteilt, und die Dicke des Zellspalts wird durch das Vorhandensein dieser Abstandshalter 119 im Zellenspalt aufrechterhalten.
Die ersten Elektroden 114a und die zweiten Elektroden 114b sind orthogonal zueinander ausgerichtet, und deren Schnitt punkte sind in einer Punktmatrix angeordnet, wenn sie aus der Richtung von Pfeil D in 19 betrachtet werden. Jeder der Schnittpunkte in der Punktmatrix bildet ein Pixel. Das Farbfilter 118 wird durch Anordnen der roten Elemente, grünen Elemente und blauen Elemente in einem vorbestimmten Muster gebildet, bei Betrachtung aus der Richtung von Pfeil D, zum Beispiel in einem streifenförmigen Muster, einem deltaförmigen Muster, einem mosaikförmigen Muster oder dergleichen. Jedes der zuvor beschriebenen Pixel entspricht einem von R, G und B, und eine Einheit, die aus drei Pixeln R, G und B besteht, bildet ein Pixel.
Eine Mehrzahl von Pixeln und Pixel, die in der Punktmatrix angeordnet sind, strahlen selektiv Licht zur Anzeige von Bildern, wie Buchstaben und Zahlen, außerhalb des zweiten Substrats 107b der Flüssigkristallplatte 102 aus. Die Fläche, auf der solche Bilder angezeigt werden, ist die effektive Pixelfläche. In 18 und 10 sind rechteckige ebene Flächen, die durch Pfeile V angezeigt sind, effektive Anzeigeflächen.
Unter Bezugnahme auf 19 besteht die reflektive Schicht 112 aus einem lichtreflektierenden Material, wie einer APC-Legierung, Al oder dergleichen, und Öffnungen 121 sind an den Positionen gebildet, die den Pixeln entsprechen, die die Schnittpunkte der ersten Elektroden 114a und der zweiten Elektroden 114b sind. Infolgedessen sind die Öffnungen 121, wie die Pixel, in einer Punktmatrix angeordnet, wenn sie von der Richtung des Pfeils D in 19 betrachtet werden.
Die ersten Elektroden 114a und die zweiten Elektroden 114b bestehen zum Beispiel aus ITO, das ein transparentes leitendes Material ist. Jede der Ausrichtungsschichten 116a und 116b wird durch Auftragen einer Schicht aus Polyimidbasiertem Harz mit gleichförmiger Dicke gebildet. Diese Ausrichtungsschichten 116a und 116b werden einer Reibbe handlung unterzogen, um eine anfängliche Orientierung der Flüssigkristallmoleküle auf den Oberflächen des ersten Substrats 107a und des zweiten Substrats 107b zu bestimmen.
Unter Bezugnahme auf 18 ist das erste Substrat 107a größer als das zweite Substrat 107b, und das erste Substrat 107a hat einen vorstehenden Substratabschnitt 107c, der von dem zweiten Substrat 107b nach außen vorsteht, wenn diese Substrate unter Verwendung des Dichtungsmaterials 108 gebondet werden. Verschiedene Arten von Verbindungsleitungen, wie Leitungsdrähte 114c, die sich von den ersten Elektroden 114a erstrecken, Leitungsdrähte 114d, die zur Verbindung der zweiten Elektroden 114b, die auf dem zweiten Substrat 107b angeordnet sind, über leitende Elemente 109 (siehe 19), die im Inneren des Dichtungsmaterials 108 angeordnet sind, dienen, Metallleiter 114e, die an Eingangshöcker, d.h., Eingangsanschlüsse, der Flüssigkristalltreiber-ICs 103a angeschlossen sind, Metallleiter 114f, die an die Eingangshöcker der Flüssigkristalltreiber-ICs 103b angeschlossen sind, und dergleichen, sind jeweils in einer geeigneten Anordnung auf diesem vorstehenden Substratabschnitt 107c gebildet.
In dieser Ausführungsform sind die Leitungsdrähte 114c, die sich von den ersten Elektroden 114a erstrecken, und die Leitungsdrähte 114d, die an die zweiten Elektroden 114b angeschlossen sind, aus demselben Material wie diese Elektroden gebildet, d.h., ITO oder einem leitenden Oxid. Die Metallleiter 114e und 114f, die die Eingangsseiten der Flüssigkristalltreiber-ICs 103a und 103b verbinden, sind aus einem Metallmaterial mit geringem elektrischen Widerstand hergestellt, zum Beispiel einer APC-Legierung. Die APC-Legierung besteht vorwiegend aus Ag und enthält Pd und Cu als sekundäre Komponenten, zum Beispiel enthält die Legierung 98 Prozent Ag, 1 Prozent Pd und 1 Prozent Cu.
Die Flüssigkristalltreiber-IC 103a und die Flüssigkristalltreiber-IC 103b sind an die Oberfläche des vorstehenden Substratabschnitts 107c durch anisotrope leitende Filme (ACF) 122 gebondet, um so darauf befestigt zu werden. Mit anderen Worten, in dieser Ausführungsform ist die Flüssigkristallplatte vom Chip-auf-Glas (COG) Typ, in dem Halbleiterchips direkt auf den Substraten montiert sind. Bei dieser Befestigungsstruktur vom COG-Typ sind die Eingangshöcker der Flüssigkristalltreiber-ICs 103a und 103b an die Metallleiter 114e und 114f durch leitende Partikel angeschlossen, die im ACF 122 enthalten sind, und die Ausgangshöcker der Flüssigkristalltreiber-ICs 103a und 103b sind leitend an die Leitungsdrähte 114c und 114d angeschlossen.
Unter Bezugnahme auf 18 hat die Flüssigkristallplatte 104 einen flexiblen Harzfilm 123, eine Schaltung 126, die Chipkomponenten 124 umfasst, und Metallleiteranschlüsse 127. Die Schaltung 126 ist direkt an der Oberfläche des Harzfilms 123 durch eine leitende Verbindungsmethode, wie Löten oder dergleichen, montiert. Die Metallleiteranschlüsse 127 bestehen aus einem leitenden Material, wie einer APC-Legierung, Cr, Cu oder dergleichen. Die Region der FPC 104, in der die Metallleiteranschlüsse 127 gebildet sind, ist an die Region des ersten Substrats 107a, in der Metallleiter 114e und 114f gebildet sind, durch den ACF 122 angeschlossen. Die Metallleiter 114e und 114f an der Substratseite werden dann an die Metallleiteranschlüsse 127 an der Seite der FPC 104 durch die leitenden Partikel angeschlossen, die in dem ACF 122 enthalten sind.
Externe Verbindungsanschlüsse 131 sind an dem Umfangsabschnitt gegenüber der FPC 104 gebildet. Die externen Verbindungsanschlüsse 131 sind an eine externe Schaltung angeschlossen, die in der Zeichnung nicht dargestellt ist. Basierend auf dem Signal, das von dieser externen Schaltung gesendet wird, werden die Flüssigkristalltreiber-ICs 103a und 103b angesteuert, und ein Abtastsignal wird entweder zu den ersten Elektroden 114a oder den zweiten Elektroden 114b geleitet und ein Datensignal wird zu den anderen geleitet. Somit wird die Spannung, die an jedes der Pixel angelegt wird, die in der Punktmatrix in der effektiven Anzeigefläche V angeordnet sind, entsprechend den Pixeln gesteuert und folglich wird die Ausrichtung des Flüssigkristalls L entsprechend den Pixeln gesteuert.
Unter Bezugnahme auf 18 hat das Beleuchtungssystem 106, das als sogenanntes Gegenlicht dient, wie in 19 dargestellt ist, ein Lichtleitermaterial 132, das aus einem Acrylharz oder dergleichen besteht, eine Diffundierschicht 133, die auf der Lichtemissionsfläche 132B angeordnet ist, eine reflektierende Schicht 134, die auf der Oberfläche gegenüber der Lichtemissionsschicht 132b des Lichtleitermaterials 132 angeordnet ist, und Leuchtdioden (LEDs) 136, die die Lichtquelle sind.
Die LEDs 136 werden von einem LED-Substrat 137 gehalten, und das LED-Substrat 137 ist an einem Trägerelement (in der Zeichnung nicht dargestellt) befestigt, das zum Beispiel integral auf dem Lichtleitermaterial 132 gebildet ist. Wenn das LED-Substrat 137 an einer vorbestimmten Position des Trägerelements befestigt ist, ist die LED 136 so positioniert, dass sie einer Lichtauffangfläche 132a gegenüberliegt, die eine Seitenfläche des Lichtleitermaterials 132 ist. Es ist zu beachten, dass das Bezugszeichen 138 einen Puffer zum Puffern einer Schlageinwirkung bezeichnet, die auf die Flüssigkristallplatte 102 ausgeübt wird.
Wenn die LEDs 136 Licht ausstrahlen, wird das Licht von der Lichtauffangfläche 132a aufgefangen, im Inneren des Lichtleitermaterials 132 durchgelassen, und durch die Diffundierschicht 133 als planares Licht von der Lichtemissionsfläche 132b ausgestrahlt, während es von der reflektierenden Schicht 134 und den Wänden des Lichtleitermaterials 132 reflektiert wird.
Da die Flüssigkristallvorrichtung 101 die zuvor beschriebene Konfiguration hat, wird, wenn Umgebungslicht, wie Sonnenlicht oder Raumlicht, ausreichend ist, das Umgebungslicht im Inneren der Flüssigkristallplatte 102 von der Seite des zweiten Substrats 107b in 19 aufgefangen, und das Licht, das durch den Flüssigkristall L geht, wird an der reflektiven Schicht 112 reflektiert und wieder zu dem Flüssigkristall L geleitet. Die Ausrichtung des Flüssigkristalls L wird durch die Elektroden 114a und 114b, die diesen umgeben, entsprechend den Pixeln R, G und B gesteuert. Somit wird das Licht, das zu dem Flüssigkristall L geleitet wird, entsprechend den Pixeln moduliert, und durch solche Modulationen zeigt die Flüssigkristallplatte 102 Bilder an, wie Buchstaben und Zahlen, die aus Licht bestehen, das durch die polarisierende Platte 117b geht, und Licht das nicht hindurchgeht. Somit wird eine reflexionsartige Anzeige erhalten.
Wenn im Gegensatz dazu das Umgebungslicht unzureichend ist, strahlen die LEDs Licht aus, um planares Licht von der Lichtemissionsfläche 132b auszustrahlen, und das Licht wird zum dem Flüssigkristall L über Öffnungen 121 geleitet, die in der reflektiven Schicht 112 gebildet sind. In dieser Zeit wird, wie bei der reflexionsartigen Anzeige, das zugeleitete Licht durch den Flüssigkristall L, dessen Orientierungen kontrolliert sind, entsprechend den Pixeln zur Anzeige von Bildern moduliert. Somit wird eine Anzeige der transmissiven Art erhalten.
Die Flüssigkristallvorrichtung 101 mit der zuvor beschriebenen Struktur wird zum Beispiel durch ein Herstellungsverfahren hergestellt, das in 17 dargestellt ist. In diesem Herstellungsverfahren bildet eine Reihe von Schritten P1 bis P6 ein Verfahren zur Herstellung eines ersten Substrats 107a und eine Reihe von Schritten P11 bis P14 bildet ein Verfahren zur Herstellung des zweiten Substrats 107b. Das Verfahren zur Herstellung des ersten Substrats und das Verfahren zur Herstellung des zweiten Substrats 107b werden für gewöhnlich getrennt ausgeführt.
Zunächst wird das Verfahren zur Herstellung des ersten Substrats beschrieben. Die reflektiven Schichten 112 für mehrere Flüssigkristallplatten 102 werden auf der Oberfläche eines großen Muttermaterialsubstrats, das aus durchsichtigem Glas, durchsichtigem Kunststoff oder dergleichen besteht, durch Fotolithografie oder dergleichen gebildet. Die Isolierschichten 113 werden dann auf der Oberseite unter Verwendung eines bekannten Abscheidungsprozesses (Schritt P1) gebildet. Anschließend werden die ersten Elektroden 114a und die Leitungen 114c, 114d, 114e und 114f durch Fotolithografie oder dergleichen gebildet (Schritt P2).
Anschließend werden Ausrichtungsschichten 116a auf den ersten Elektroden 114a durch ein Auftragverfahren, ein Druckverfahren oder dergleichen gebildet (Schritt P3), und einem Reibprozess unterzogen, um die anfängliche Ausrichtung des Flüssigkristalls (Schritt P4) zu bestimmen. Anschließend wird das Dichtungsmaterial 208 in einer umgebenden Weise mit Hilfe zum Beispiel eines Siebdrucks oder dergleichen gebildet (Schritt P5), und sphärische Abstandshalter 110 werden darauf verstreut (Schritt P6). Somit wird ein großes erstes Muttersubstrat mit einer Mehrzahl von Plattenmustern der ersten Substrate 107a der Flüssigkristallplatten 102 hergestellt.
Das Verfahren zur Herstellung des zweiten Substrats (Schritte P11 bis P14 in 17) wird separat von dem Verfahren zur Herstellung des ersten Substrats durchgeführt. Zuerst wird ein großes Muttermaterialsubstrat, das aus durchsichtigem Glas, durchsichtigem Kunststoff oder dergleichen besteht, gebildet, und die Farbfilter 118 für die Mehrzahl von Flüssigkristallplatten 102 werden auf dessen Oberfläche gebildet (Schritt P11). Das Farbfilter wird durch das Herstellungsverfahren gebildet, das in 6 dargestellt ist, und die R, G und B Filterelemente werden entsprechend dem Verfahren zum Kontrollieren des Tintenstrahlkopfs, das in 1 bis 4 dargestellt ist, unter Verwendung der Tintenstrahlvorrichtung 16, die in 8 dargestellt ist, gebildet. Da das Verfahren zur Herstellung des Farbfilters und das Verfahren zum Kontrollieren des Tintenstrahlkopfs dieselben wie in der vorangehenden Beschreibung sind, wird deren Beschreibung unterlassen.
Wie in 6D dargestellt ist, werden, nachdem das Farbfilter 1, d.h., das Farbfilter 118, auf dem Muttersubstrat 12, d.h., dem Muttermaterialsubstrat, gebildet wurde, die zweiten Elektroden 114b durch Fotolithografie gebildet (Schritt P12), die Ausrichtungsschichten 116b werden durch Auftrag, Druck oder dergleichen gebildet (Schritt P13), und die Ausrichtungsschichten 116b werden einer Reibbehandlung unterzogen, um die Anfangsausrichtung des Flüssigkristalls zu bestimmen (Schritt P14). Somit wird ein großes zweites Muttersubstrat mit einer Mehrzahl von Plattenmustern der zweiten Substrate 107b der Flüssigkristallplatten 102 hergestellt.
Nach der Bildung der großen ersten und zweiten Muttersubstrate werden die Muttersubstrate mit den Dichtungsmaterialien 108 ausgerichtet und gebondet (Schritt P21). Auf diese Weise wird eine leere Plattenstruktur hergestellt, die eine Mehrzahl von Plattenabschnitten der Flüssigkristallplatten enthält und noch nicht mit Flüssigkristall gefüllt ist.
Anschließend werden Ritzrillen, d.h., Schneiderillen, an vorbestimmten Positionen der erhaltenen leeren Plattenstruktur gebildet und die Plattenstruktur wird entsprechend diesen Ritzrillen gebrochen, d.h., geschnitten (Schritt P22). Auf diese Weise wird ein Streifen der leeren Plattenstruktur mit freiliegenden Flüssigkristalleinlassöffnungen 110 (siehe 18) des Dichtungsmaterials 108 jeder Flüssigkristallplatte gebildet.
Anschließend wird Flüssigkristall L in das Innere jedes Flüssigkristallplattenabschnitts durch die freiliegenden Flüssigkristalleinlassöffnungen 110 eingespritzt und die Flüssigkristalleinlassöffnungen werden dann mit Harz oder dergleichen verschlossen (Schritt P23). Für gewöhnlich wird der Flüssigkristall gefüllt, indem zum Beispiel ein Sammelbehälter mit Flüssigkristall gefüllt wird, der Sammelbehälter, der den Flüssigkristall enthält, und der Streifen leerer Platten in eine Kammer oder dergleichen eingebracht werden, der Streifen leerer Platten in den Flüssigkristall im Inneren der Kammer oder dergleichen getaucht wird, nachdem die Kammer oder dergleichen evakuiert wurde und die Kammer atmosphärischem Druck ausgesetzt wurde. Da zu diesem Zeitpunkt das Innere der leeren Platten bei einem Vakuum ist, fließt der Flüssigkristall, der durch den atmosphärischen Druck unter Druck gesetzt wird, über die Flüssigkristalleinlassöffnungen in das Innere der Platten. Da der Flüssigkristall an den Umfängen der Flüssigplattenstrukturen nach dem Einfüllen des Flüssigkristalls haftet, wird der Streifen von Platten nach dem Flüssigkristallfüllprozess in Schritt P24 gewaschen.
Anschließend werden Ritzrillen an vorbestimmten Positionen des Streifens der Mutterplatte gebildet, nachdem der Flüssigkristall eingefüllt und der Waschschritt ausgeführt wurde, und der Streifen von Platten wird entlang diesen Ritzrillen geschnitten, um eine Mehrzahl von Flüssigkristallplatten auszuschneiden (Schritt P25). Die Flüssigkristallvorrichtungen 101 werden durch Montieren der Flüssigkristalltreiber-ICs 103a und 103b auf jeder der erhaltenen Flüssigkristallplatten 102, Einbauen des Beleuchtungssystems 106 als Gegenlicht und Anschließen der FPC 104 (Schritt P26) gebildet, wie in 18 dargestellt ist.
Das zuvor beschriebene Verfahren und die Vorrichtung zur Herstellung der Flüssigkristallvorrichtungen haben die folgenden Merkmale, insbesondere während des Verfahrens zur Herstellung von Farbfiltern. Die einzelnen Filterelemente 3 in dem Farbfilter 1, wie in 5A dargestellt, d.h., dem Farbfilter 118, das in 19 ist, werden nicht durch eine erste Abtastung des Tintenstrahlkopfs 22 gebildet (siehe 1), sondern stattdessen wird jedes der Filterelemente in einer vorbestimmten Schichtdicke gebildet, indem ein Tintenabgabevorgang unter Verwendung einer Mehrzahl von Düsen 27, die zu verschiedenen Gruppen gehören, n Mal, zum Beispiel viermal, ausgeführt wird. Auf diese Weise kann eine Variation in der Schichtdicke unter der Mehrzahl von Filterelementen 3 selbst dann verhindert werden, wenn eine Variation in der abgegebenen Menge von Tinte unter der Mehrzahl von Düsen 27 eintritt, wodurch die ebenen Lichtdurchlasseigenschaften des Farbfilters gleichförmig werden. Dies bedeutet, dass die Flüssigkristallvorrichtung 101, die in 19 dargestellt ist, eine lebendige Farbanzeige ohne Farbphasenunregelmäßigkeiten erreicht.
Da ferner in dem Verfahren und der Vorrichtung zur Herstellung von Flüssigkristallvorrichtungen dieser Ausführungsform die Filterelemente 3 durch Abgabe von Tinte von dem Tintenstrahlkopf 22 unter Verwendung der Tintenstrahlvorrichtung 16 gebildet werden, die in 8 dargestellt ist, sind keine komplexen Prozesse wie jene, die fotolithografische Techniken verwenden, erforderlich und Rohmaterialien werden effizient verbraucht.
[Zweite Ausführungsform]
20 zeigt eine Ausführungsform eines Verfahrens zur Herstellung einer elektrolumineszenten (EL) Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung. 21A bis 21D zeigen die Hauptschritte dieses Herstellungsverfahrens und die Querschnittsansichten der Hauptstruktur der EL-Vorrichtung, die durch dieses Verfahren erhalten wird. Wie in 21D dargestellt ist, wird eine EL-Vorrichtung 201 durch Bilden von Pixelelektroden 202 auf einem transparenten Substrat 204, Bilden einer Bank 205 in Gitterform, wenn sie aus der Richtung eines Pfeils G betrachtet wird, zwischen den Pixelelektroden 202, Bilden von Löcherinjektionsschichten 220 in der Vertiefungen des Gitters, Bilden roter Lichtemissionsschichten 203R, grüner Lichtemissionsschichten 203G und blauer Lichtemissionsschichten 203B in den Vertiefungen des Gitters in einem vorbestimmten Muster, wie einem streifenförmigen Muster, bei Betrachtung aus der Richtung von Pfeil G, und Bilden von Gegenelektroden 213 an der Oberseite hergestellt.
Wenn die zuvor beschriebenen Pixelelektroden 202 durch aktive Elemente mit zwei Anschlüssen, wie Dünnfilmdioden (TFDs), angesteuert werden, sind die Gegenelektroden 213 in einem streifenförmigen Muster angeordnet, wenn sie aus der Richtung von Pfeil G betrachtet werden. Wenn die Pixelelektroden 202 durch aktive Elemente mit drei Anschlüssen, wie Dünnfilmtransistoren (TFTs) angesteuert werden, sind die Gegenelektroden 213 als Einzelplattenelektrode gebildet.
Die Region, die zwischen einer der Pixelelektroden 202 und einer der Gegenelektroden 213 liegt, definiert ein Pixel, und die Pixel in drei Farben R, G und B als eine Einheit bilden ein Pixel. Durch Steuern des elektrischen Stroms, der zu jedem der Pixel fließt, können gewünschte Pixel aus der Mehrzahl von Pixeln selektiv erleuchtet werden, und Vollfarbenbilder können in der Richtung von Pfeil H angezeigt werden.
Die zuvor beschriebene EL-Vorrichtung 201 kann durch das Herstellungsverfahren hergestellt werden, das in 20 dargestellt ist.
Insbesondere, wie in Schritt P51 und 21A dargestellt ist, werden aktive Elemente, wie TFDs und TFTs, und dann die Pixelelektroden 202 auf der Oberfläche des transparenten Substrats 204 gebildet. Beispiele für die Verfahren zur Bildung dieser sind eine Fotolithografiemethode, eine Vakuumabscheidungsmethode, eine Sputtermethode und eine Pyrosolmethode. Beispiele für die Materialien für die Pixelelektroden sind Indiumzinnoxid (ITO), Zinnoxid, und ein gemischtes Oxid aus Indiumoxid und Zinkoxid.
Anschließend, wie in Schritt P52 und 21a dargestellt ist, wird eine Sperrwand, d.h., die Bank 205, durch eine bekannte Strukturierungstechnik, zum Beispiel Fotolithografie, gebildet, so dass der Spalt zwischen jeder der Pixelelektroden 202 und der Bank 205 gefüllt wird. Auf diese Weise kann der Kontrast verbessert werden, lumineszente Materialien können daran gehindert werden, sich untereinander zu mischen, und Licht wird am Austreten aus diesen Spalten gehindert. Jede Art von Material kann für die Bank 205 verwendet werden, solange das Material gegen das Lösemittel beständig ist, das in dem EL-Material enthalten ist. Vorzugsweise wird ein Material, das durch einen Fluorkohlenstoff-Gasplasmaprozess fluoriniert werden kann, zum Beispiel ein organisches Material, wie ein Acrylharz, Epoxidharz, lichtempfindliches Polyimid oder dergleichen, verwendet.
Anschließend wird unmittelbar vor dem Auftragen von Tinte für Löcherinjektionsschichten das Substrat 204 einer kontinuierlichen Plasmabearbeitung unter Verwendung gasförmigen Sauerstoffs und Fluorkohlenstoff-Gasplasma unterzogen (Schritt P53). Durch diesen Prozess wird die Oberfläche des Polyimids wasserabweisend, die Oberfläche von ITO wird hydrophil, und die Benetzbarkeit des Substrats, die für die Feinstrukturierung der Tintentröpfchen erforderlich ist, kann kontrolliert werden. Die Plasmaerzeugungsvorrichtung kann vom Vakuumtyp oder atmosphärischem Typ sein.
Wie in Schritt P54 und 21A dargestellt ist, wird Tinte für Löcherinjektionsschichten von einem Tintenstrahlkopf 22 einer Tintenstrahlvorrichtung 16, die in 8 dargestellt ist, abgegeben, so dass Muster auf den Pixelelektroden 202 gebildet werden. Als spezifische Methode zum Kontrollieren des Tintenstrahlkopfs wird die Methode verwendet, die in 1, 2, 3 oder 4 dargestellt ist. Nach der Bildung der Muster wird das Lösemittel durch Vakuum (1 Torr) bei Raumtemperatur über 20 Minuten entfernt (Schritt P55) und anschließend wird eine Wärmebehandlung unter atmosphärischem Druck bei 20°C (auf einer warmen Platte) zehn Minuten ausgeführt, um die Löcherinjektionsschichten 220, die in der Tinte unlöslich sind, für die Leuchtschichten in Schritt P56 zu bilden. Die Schichtdicke ist 40 nm.
Wie in Schritt P57 und 21B dargestellt ist, wird dann Tinte für rote Lichtemissionsschichten und Tinte für grüne Lichtemissionsschichten unter Verwendung eines Tintenstrahlverfahrens auf die Löcherinjektionsschichten 220 in den Filterelementregionen aufgetragen. Hier wird jede Tinte von dem Tintenstrahlkopf 22 der Tintenstrahlvorrichtung 16, die in 8 dargestellt ist, abgegeben, und der Tintenstrahlkopf wird gemäß dem Verfahren, das in 1, 2, 3 oder 4 dargestellt ist, kontrolliert. Durch Verwendung des Tintenstrahlverfahrens kann eine Feinstrukturierung einfach innerhalb einer kurzen Zeitperiode ausgeführt werden. Es wird auch möglich, die Schichtdicke durch Ändern der Konzentration des Feststoffgehalts in der Tintenzusammensetzung und der Abgabemenge zu ändern.
Anschließend wird das Lösemittel, das in der aufgetragenen Tinte zur Bildung von Lichtemissionsschichten enthalten ist, durch Vakuum (1 Torr) bei Raumtemperatur über 20 Minuten entfernt (Schritt P5), und die Tinte zur Bildung von Lichtemissionsschichten wird in einer Stickstoffatmosphäre bei 150°C vier Stunden wärmebehandelt, um eine Konjugation zu erreichen und die roten Lichtemissionsschichten 203R und die grünen Lichtemissionsschichten 203G zu bilden (Schritt P59). Die Dicke jeder Schicht ist 50 nm. Die Lichtemissionsschichten, die durch die Wärmebehandlung konjugiert wurden, sind in dem Lösemittel unlöslich.
Die kontinuierliche Plasmabearbeitung, die gasförmigen Sauerstoff und Fluorkohlenstoffgasplasma verwendet, kann auf den Löcherinjektionsschichten 220 durchgeführt werden, bevor die Lichtemissionsschichten gebildet werden. Auf diese Weise werden Fluorverbindungen auf den Löcherinjektionsschichten 220 gebildet, die Löcherinjektionseffizienz wird aufgrund des höheren Ionisierungspotenzials erhöht, und organische EL-Vorrichtungen mit einer hohen Lichtemissionseffizienz können erhalten werden.
Anschließend, wie in Schritt P60 und 21C dargestellt ist, werden die blauen Lichtemissionsschichten 203B auf den roten Lichtemissionsschichten 203R, den grünen Lichtemissionsschichten 203G und den Löcherinjektionsschichten 220 im Inneren der Pixel gebildet. Auf diese Weise werden nicht nur drei Primärfarben gebildet, sondern auch die Differenzen zwischen der Bank 205 und den roten Lichtemissionsschichten 203R und zwischen der Bank 205 und den grünen Lichtemissionsschichten 203G können ausgeglichen werden, wodurch eine Ebnung erreicht wird. Somit kann ein Kurschluss zwischen den oberen und unteren Elektroden sicher vermieden werden. Durch Einstellen der Schichtdicken der blauen Lichtemissionsschichten 203B dienen die blauen Lichtemissionsschichten 203B als Elektroneninjektionstransportschichten in der mehrlagigen Struktur, wobei die roten Lichtemissionsschichten 203R und die grünen Lichtemissionsschichten 203G kein blaues Licht ausstrahlen.
Die blauen Lichtemissionsschichten 203B können zum Beispiel durch ein typisches Rotationsbeschichtungsverfahren gebildet werden, das ein Nassverfahren ist, oder durch ein Tintenstrahlverfahren, ähnlich dem Verfahren zur Bildung der roten Lichtemissionsschichten 203R und der grünen Lichtemissionsschichten 203G.
Anschließend, wie in Schritt P61 und 21D dargestellt ist, werden Gegenelektroden 213 gebildet, um die EL-Vorrichtung 201 zu bilden. Wenn die Gegenelektroden 213 Einzelplattenelektroden sind, können die Gegenelektroden 213 durch ein Abscheidungsverfahren, wie ein Dampfabscheidungsverfahren und ein Sputterverfahren, unter Verwendung von zum Beispiel Mg, Ag, Al, Li oder dergleichen als Rohmaterialien ausgeführt werden. Wenn die Gegenelektroden 213 in einem streifenförmigen Muster angeordnet sind, können die Gegenelektroden 213 durch Strukturieren der abgeschiedenen Elektrodenschicht gebildet werden; in einem solchen Fall kann eine Strukturierungstechnik, wie Fotolithografie, verwendet werden.
Gemäß dem Verfahren und der Vorrichtung zur Herstellung der EL-Vorrichtung, wie zuvor beschrieben, wird der Tintenstrahlkopf gemäß dem Kontrollverfahren, das in 1, 2, 3 oder 4 dargestellt ist, kontrolliert. Somit werden die Löcherinjektionsschichten 220 und die R, G und B Lichtemissionsschichten 203R, 203G und 203B im Inneren der Pixel, wie in 21A bis 21D dargestellt, nicht durch eine erste Abtastung des Tintenstrahlkopfs 22 gebildet (siehe 1). Stattdessen werden die Löcherinjektionsschichten und/oder jede der Lichtemissionsschichten in einer vorbestimmten Dicke gebildet, indem die Abgabe von Tinte n Mal, zum Beispiel viermal, von der Mehrzahl von Düsen 27, die zu verschiedenen Düsengruppen gehören, ausgeführt wird. Selbst wenn daher eine Variation zwischen der abgegebenen Tintenmenge unter der Mehrzahl von Düsen 27 auftritt, können somit Variationen in der Schichtdicke unter der Mehrzahl von Pixeln vermieden werden, und die ebene Lichtdurchlasseigenschaft der Lichtemissionsfläche der EL-Vorrichtung kann gleichförmig gestaltet werden. Dies bedeutet, dass die Flüssigkristallvorrichtung 201, die in 21D dargestellt ist, eine lebendige Farbanzeige ohne Farbphasenunregelmäßigkeiten erreicht.
Ferner werden gemäß dem Verfahren und der Vorrichtung zur Herstellung der EL-Vorrichtung dieser Ausführungsform die R, G und B Pixel durch Abgabe von Tinte von dem Tintenstrahlkopf 22 der Tintenstrahlvorrichtung 16 gebildet, die in 8 dargestellt ist. Somit sind komplexe Prozesse, wie jene, die fotolithografische Techniken verwenden, nicht erforderlich und die Rohmaterialien werden effizient verbraucht.
[Andere Ausführungsformen]
Obwohl besondere bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zuvor ausführlich zur Veranschaulichung beschrieben wurden, ist der Umfang der vorliegenden Erfindung nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt. Verschiedene Änderungen können vorgenommen werden, ohne vom Umfang der Erfindung, der in den Ansprüchen definiert ist, abzuweichen.
Zum Beispiel wird in der Vorrichtung zur Herstellung des Farbfilters, die in 8 und 9 dargestellt ist, das Substrat 12 von dem Tintenstrahlkopf 22, der sich in die erste Abtastrichtung X bewegt, hauptabgetastet, und von dem Tintenstrahlkopf 22 sub-abgetastet, indem das Substrat 12 unter Verwendung der Sub-Abtastantriebseinheit 21 bewegt wird. Stattdessen kann die erste Abtastung durch Bewegen des Substrats ausgeführt werden und die zweite Abtastung kann durch Bewegen des Tintenstrahlkopfs 22 ausgeführt werden.
Obwohl ferner der Tintenstrahlkopf, der Tinte unter Verwendung der flexiblen Verformung der piezoelektrischen Elemente abgibt, in den zuvor beschriebenen Ausführungsformen verwendet wird, können auch andere Arten von Tintenstrahlkopf verwendet werden.
Obwohl ferner die üblichsten Konfigurationen, wo die erste und zweite Abtastrichtung im rechten Winkel kreuzen, in den zuvor beschriebenen Ausführungsformen verwendet werden, ist der Winkel nicht eingeschränkt und die Abtastrichtungen können in jedem beliebigen Winkel kreuzen. Obwohl ferner die Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Farbfiltern, der Flüssigkristallvorrichtung und der elektrolumineszenten Vorrichtung in den vorangehenden Ausführungsformen beschrieben sind, sind die vorliegenden Ausführungsformen nicht einschränkend, und diese Erfindung kann mit allen industriellen Technologien ausgeführt werden, die feine Strukturen auf einem Objekt bilden.
Diese Erfindung kann in der Bildung verschiedener Halbleitervorrichtungen (d.h., Dünnfilmtransistor oder Dünnfilmdiode), Verdrahtungsmuster oder eines Isolierfilms verwendet werden.
Offensichtlich sind viele Modifizierungen und Variationen der Materialien, die von dem Kopf abgegeben werden, angesichts des Elements, das auf dem Objekt gebildet wird, möglich. Zum Beispiel können leitende Materialien, wie Metallverbindungen, dielektrische Materialien, Quarzglasvorläufer oder Halbleitermaterialien für die Abgabematerialien verwendet werden.
Obwohl ferner in den obengenannten Ausführungsformen der Name "Tintenstrahlkopf" der Deutlichkeit wegen verwendet wird, ist offensichtlich, dass Materialien, die von dem Tintenstrahlkopf abgegeben werden, nicht auf Tinte beschränkt sind. Der Tintenstrahlkopf kann die obengenannten Materialien abgeben, wie leitende Materialien, dielektrische Materialien, Quarzglasvorläufer oder Halbleitermaterialien.
Die Flüssigkristallanzeige und die elektrolumineszente Vorrichtung, die durch das beschriebene Verfahren hergestellt werden, werden als Anzeigeabschnitte von elektronischen Vorrichtungen, wie Zellulartelefonen und tragbaren Computern verwendet.
Gemäß dem zuvor beschriebenen Verfahren und der Vorrichtung zur Herstellung des Farbfilters der vorliegenden Erfindung wird jedes der Filterelemente in dem Farbfilter nicht durch eine erste Abtastung des Tintenstrahlkopfs gebildet, sondern stattdessen wird jedes der Filterelemente zu einer vorbestimmten Dicke gebildet, indem mehrere Male Tinte von der Mehrzahl von Düsen aufgetragen wird, die zu verschiedenen Düsengruppen gehören. Selbst wenn daher eine Variation zwischen der abgegebenen Tintenmenge unter der Mehrzahl von Düsen auftritt, können Variationen in der Schichtdicke unter der Mehrzahl von Filterelementen vermieden werden und die Lichtdurchlasseigenschaften des Farbfilters können dadurch gleichförmig gestaltet werden.
Da ferner der Tintenstrahlkopf verwendet wird, sind komplexe Verfahren wie jene, die fotolithografische Techniken verwenden, nicht erforderlich und die Rohmaterialien werden effizient verbraucht.
Gemäß dem zuvor beschriebenen Verfahren und der Vorrichtung zur Herstellung der Flüssigkristallvorrichtung wird während der Schritte zur Herstellung des Farbfilters jedes der Filterelemente in dem Farbfilter nicht durch eine erste Abtastung des Tintenstrahlkopfs gebildet, sondern stattdessen wird jedes der Filterelemente zu einer vorbestimmten Dicke gebildet, indem Tinte mehrere Male von der Mehrzahl von Düsen aufgetragen wird, die zu verschiedenen Düsengruppen gehören. Selbst wenn daher eine Variation zwischen der abgegebenen Tintenmenge unter der Mehrzahl von Düsen auftritt, können Variationen in der Schichtdicke unter der Mehrzahl von Filterelementen vermieden werden, und die Lichtdurchlasseigenschaft des Farbfilters kann somit gleichförmig gestaltet werden. Dadurch kann eine lebendige Farbanzeige ohne Farbphasenunregelmäßigkeiten erreicht werden.
Gemäß dem zuvor beschriebenen Verfahren und der Vorrichtung zur Herstellung der elektrolumineszenten Vorrichtung wird jede der R, G und B Lichtemissionsschichten in dem Pixel nicht durch eine erste Abtastung des Tintenstrahlkopfs gebildet, sondern stattdessen wird jede der farbigen Lichtemissionsschichten in einer vorbestimmten Dicke gebildet, indem das lumineszente Material mehrere Male von der Mehrzahl von Düsen aufgetragen wird, die zu verschiedenen Düsengruppen gehören. Selbst wenn daher eine Variation zwischen der abgegebenen Menge des lumineszenten Materials unter der Mehrzahl von Düsen auftritt, können Variationen in der Schichtdicke unter der Mehrzahl von Pixeln vermieden werden, und dadurch können ebene Lichtdurchlasseigenschaften der Lichtemissionsfläche der EL-Vorrichtung gleichförmig gestaltet werden. Dadurch kann eine lebendige Farbanzeige ohne Farbphasenunregelmäßigkeiten erreicht werden.
Da ferner gemäß dem Verfahren und der Vorrichtung zur Herstellung der elektrolumineszenten Vorrichtung die R, B und G Pixel durch Abgabe von Tinte von dem Tintenstrahlkopf gebildet werden, sind komplexe Verfahren wie jene, die fotolithografische Techniken verwenden, nicht erforderlich und die Rohmaterialien werden effizient verbraucht.
Gemäß der Kontrolleinheit zum Kontrollieren des Tintenstrahlkopfs gemäß der vorliegenden Erfindung wird jedes der Farbmuster nicht durch eine Abtastung des Tintenstrahlkopfs gebildet, sondern stattdessen wird jedes der Farbmuster zu einer vorbestimmten Dicke gebildet, indem Tinte mehrere Male von der Mehrzahl von Düsen aufgetragen wird, die zu verschiedenen Düsengruppen gehören. Selbst wenn daher eine Variation zwischen der abgegebenen Tintenmenge unter der Mehrzahl von Düsen auftritt, können Variationen in der Schichtdicke unter den Farbmustern vermieden werden, und die Lichtdurchlasseigenschaft der Farbmuster kann somit gleichförmig gestaltet werden. Dadurch können die optischen Eigenschaften der Farbmuster in der Ebene der optischen Komponente gleichmäßig gestaltet werden.
Somit können R, G und B Filterelemente, die als Farbmuster in dem Farbfilter, d.h., der optischen Komponente, dienen, in gleichförmiger Dicke gebildet werden. Ferner kann die Dicke der R, G und B Lichtemissionsschichten, d.h., der Farbmuster, und der Löcherinjektionsschichten des elektrolumineszenten Elements, d.h., der optischen Komponente, gleichförmig gestaltet werden.

Claims

verfahren zum Abgeben eines Materials an ein Objekt (12), wobei das Verfahren umfasst: Bewegen eines Kopfes (22) und des Objekts (12) in eine erste Abtastrichtung relativ zueinander, wobei der Kopf eine Düsenreihe (28) aufweist, die eine Mehrzahl von Düsengruppen (L/4) umfasst, die jeweils eine Mehrzahl von Düsen (27) enthalten; selektives Abgeben des Materials von der Mehrzahl von Düsen zur Bildung einer Mehrzahl von Elementen (3); und Bewegen des Kopfes und des Objekts in eine zweite Abtastrichtung relativ zueinander, so dass mindestens ein Teil einer Düsengruppe imstande ist, einen Abschnitt des Substrats in der ersten Richtung abzutasten, der bereits von mindestens einem Teil einer anderen Düsengruppe abgetastet wurde, dadurch gekennzeichnet, dass es des Weiteren umfasst: Wiederholen der Bewegung des Kopfes und des Objekts in die erste Abtastrichtung relativ zueinander und der selektiven Abgabe des Materials, so dass Material durch den mindestens einen Teil der mindestens einen Düsengruppe über dem Material abgeschieden wird, das bereits von dem mindestens einen Teil der anderen Düsengruppe abgeschieden wurde.
Verfahren zum Abgeben eines Materials nach Anspruch 1, wobei der Kopf und das Material relativ zueinander über eine Strecke, die einem ganzen Vielfachen der Länge einer der Düsengruppen entspricht, in die zweite Abtastrichtung bewegt werden.
Verfahren zum Abgeben eines Materials nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei die Düsenreihe relativ zu der zweiten Abtastrichtung geneigt ist.
Verfahren zum Abgeben eines Materials nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die zweite Abtaststrecke δ die folgende Gleichung erfüllt: δ = (L/n)cosθwobei L die Länge der Düsenreihe darstellt, n die Anzahl der Düsengruppen darstellt, und Θ den Winkel darstellt, der durch die Düsenreihe und die zweite Abtastrichtung definiert ist.
Verfahren zum Abgeben eines Materials nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei einige der Düsen, die sich an jedem von zwei Endabschnitten der Düsenreihe befinden, kein Material abgeben.
Verfahren zum Abgeben eines Materials nach Anspruch 5, wobei die zweite Abtaststrecke δ die folgende Gleichung erfüllt: δ = (L/n)cosθwobei L die Länge der Düsenreihe ausschließlich der zwei Endabschnitte der Düsenreihe, an welchen sich die Düsen befinden, die kein Filtermaterial abgeben, darstellt, n die Anzahl von Düsengruppen darstellt, und θ den Winkel darstellt, der durch die Düsenreihe und die zweite Abtastrichtung definiert ist.
Verfahren zur Herstellung eines Farbfilters, umfassend ein Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, und das eine Mehrzahl von Tintenstrahlköpfen (a bis k) verwendet, die jeweils ein Material einer anderen Farbe aus der Düsenreihe abgeben.
Verfahren zur Herstellung eines Farbfilters, umfassend ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, und das einen Tintenstrahlkopf mit einer Mehrzahl von Düsenreihen verwendet und ein Material einer anderen Farbe aus jeder Düsenreihe abgibt.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Kopf ein Tintenstrahldruckkopf (22) und das Objekt ein Substrat (2) ist, wobei das Verfahren ein Verfahren zur Herstellung eines Farbfilters ist, mit einer Mehrzahl von Filterelementen (3), die auf dem Substrat ausgerichtet sind.
Verfahren zur Herstellung einer Flüssigkristallvorrichtung (101), wobei die Flüssigkristallvorrichtung umfasst: ein Paar von Substraten (111a, 111b) zum Umschließen von Flüssigkristall; und eine Mehrzahl von Filterelementen (118), die auf mindestens einem der Substrate ausgerichtet sind, wobei das Verfahren zur Herstellung der Flüssigkristallvorrichtung das Verfahren zur Herstellung eines Farbfilters nach Anspruch 9 umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei: der Kopf ein Tintenstrahldruckkopf ist und das Objekt ein Substrat ist, das Verfahren ein Verfahren zur Herstellung einer elektrolumineszenten Vorrichtung (201) ist, wobei die Vorrichtung eine Mehrzahl von Pixeln umfasst, die je weils eine elektrolumineszente Schicht (203R, 203G, 203B) enthalten, die auf einem Substrat (204) ausgerichtet sind; und das Material ein elektrolumineszentes Material ist.
Vorrichtung zum Abgeben eines Materials an ein Objekt (12), umfassend: einen Kopf (22) mit einer Düsenreihe (28), die eine Mehrzahl von Düsengruppen (L/4) umfasst, die jeweils eine Mehrzahl von Düsen (27) enthalten; ein Materialzufuhrelement zum Zuführen eines Materials zu dem Kopf (22); ein erstes Abtastantriebselement zum Bewegen des Kopfs (22) und des Objekts (12) in eine erste Abtastrichtung relativ zueinander; ein zweites Abtastantriebselement zum Bewegen des Kopfs (22) und des Objekts (12) in eine zweite Abtastrichtung relativ zueinander; und ein Düsenabgabekontrollelement zum Kontrollieren der Abgabe des Materials aus der Mehrzahl von Düsen, wobei nach dem Bewegen des Kopfs (22) und des Objekts (12) in die erste Abtastrichtung relativ zueinander, die Vorrichtung so angeordnet ist, dass: das Material selektiv von der Mehrzahl von Düsen abgegeben wird, um eine Mehrzahl von Elementen zu bilden; und der Kopf und das Objekt in die zweite Abtastrichtung relativ zueinander bewegt werden, so dass mindestens ein Teil einer Düsengruppe einen Abschnitt des Substrats in der ersten Richtung abtasten kann, der bereits von mindestens einem Teil einer anderen Düsengruppe abgetastet wurde; dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung des Weiteren so angeordnet ist, dass: der Kopf und das Objekt wiederholt in die erste Abtastrichtung relativ zueinander bewegt werden und das Material selektiv so abgegeben wird, dass Material von mindestens einem Teil der mindestens einen Düsengruppe über dem Material abgeschieden wird, das bereits von dem mindestens einen Teil der anderen Düsengruppe abgeschieden wurde.
Vorrichtung nach Anspruch 12, wobei der Kopf ein Tintenstrahldruckkopf (22) ist und das Objekt ein Substrat (12) ist, wobei die Vorrichtung eine Vorrichtung zur Herstellung eines Farbfilters mit einer Mehrzahl von Filterelementen (3) ist, die auf einem Substrat ausgerichtet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 12, wobei der Kopf ein Tintenstrahldruckkopf ist und das Objekt ein Substrat ist, wobei die Vorrichtung eine Vorrichtung zur Herstellung einer Flüssigkristallvorrichtung (101) ist, umfassend: ein Paar von Substraten (111a, 111b) zum Umschließen eines Flüssigkristalls; und eine Mehrzahl von Filterelementen (118), die auf mindestens einem der Substrate ausgerichtet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 12, wobei: der Kopf ein Tintenstrahldruckkopf ist und das Objekt ein Substrat ist; die Vorrichtung zur Herstellung einer elektrolumineszenten Vorrichtung (201) dient, wobei die Vorrichtung eine Mehrzahl von Pixeln umfasst, von welchen jedes eine elektrolumineszente Schicht (203R, 203G, 203B) enthält, die auf einem Substrat (204) ausgerichtet sind; und das Material ein elektrolumineszentes Material ist.
Kontrolleinheit zum Kontrollieren einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 15, die zur Herstellung einer optischen Komponente verwendet wird, die eine Mehrzahl von Farbmustern umfasst, die auf einem Substrat ausgerichtet sind, wobei die Kontrolleinheit umfasst ein erstes Abtastkontrollelement (19), das zur Kontrolle des Betriebs des ersten Abtastantriebselements angeordnet ist; und ein zweites Abtastkontrollelement (21), das zur Kontrolle des Betriebs des zweiten Abtastantriebselements angeordnet ist, wobei nach dem Bewegen des Kopfs und des Objekts in eine erste Abtastrichtung relativ zueinander die Kontrolleinheit zur Kontrolle der Vorrichtung so angeordnet ist, dass: das Material selektiv von der Mehrzahl von Düsen zur Bildung einer Mehrzahl von Filterelementen abgegeben wird; und der Kopf und das Objekt in die zweite Abtastrichtung relativ zueinander bewegt werden; so dass mindestens ein Teil einer Düsengruppe einen Abschnitt des Substrats in der ersten Richtung abtasten kann, der bereits von mindestens einem Teil einer anderen Düsengruppe abgetastet wurde, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontrolleinheit des Weiteren zur Kontrolle der Vorrichtung so angeordnet ist, dass: der Kopf und das Objekt wiederholt in die erste Abtastrichtung relativ zueinander bewegt werden und das Material selektiv so abgegeben wird, dass Material von dem mindestens einem Teil der mindestens einen Düsengruppe über dem Material abgeschieden wird, das bereits von dem mindestens einen Teil der anderen Düsengruppe abgeschieden wurde.
Verfahren zur Herstellung einer elektronischen Vorrichtung, umfassend: ein Verfahren zur Herstellung einer Flüssigkristallvorrichtung nach Anspruch 10.
Verfahren zur Herstellung einer elektronischen Vorrichtung, umfassend: ein Verfahren nach Anspruch 11.