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Die
vorliegende Erfindung betrifft den Auftrag von löslichen Materialien, und insbesondere
den Auftrag von löslichen
Materialien mithilfe der Tintenstrahltechnologie.
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In
den letzten Jahren hat es eine Zunahme in der Zahl der Produkte
gegeben, die als Teil ihres Fertigungsprozesses den Auftrag von
organischen oder anorganischen löslichen
oder dispergierbaren Materialien wie z. B. Polymeren, Farbstoffen,
Kolloidmaterialien und dergleichen auf festen Oberflächen erfordern.
Ein Beispiel dieser Produkte ist eine Elektrolumineszenz-Anzeigevorrichtung
mit organischen Polymeren. Eine Elektrolumineszenz-Anzeigevorrichtung
mit organischen Polymeren erfordert den Auftrag von löslichen
Polymeren in vordefinierten Mustern auf ein festes Substrat, um
die lichtemittierenden Pixel der Anzeigevorrichtung herzustellen.
Weitere Beispiele umfassen den Auftrag von Materialien, um auf einem
Substrat Dünnschichttransistoren
(TFTs) mit organischen Polymeren zu formen, und Verbindungen zwischen
Chips, die durch Fluidic Self Assembly (FSA) auf dem Substrat hergestellt
werden. Das Substrat kann zum Beispiel aus Glas, Kunststoff oder
Silizium bestehen.
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Typischerweise
ist das Substrat ein starres Substrat, wodurch eine starre Anzeigevorrichtung
erhalten wird. Doch Produkte mit flexiblen Anzeigen, die zusammengerollt
oder gefaltet werden können, werden
immer begehrter, vor allem, wo eine große Anzeige erforderlich ist.
Derartige Anzeigen bieten wesentlich bessere Gewichts- und Handhabungseigenschaften
und neigen weniger leicht dazu, aufgrund eines Stoßes bei
der Installation der Anzeigevorrichtung oder während ihres Gebrauchs auszufallen.
Zudem können
leicht relativ kleine Anzeigevorrichtungen bereitgestellt werden,
die eine große
Anzeigefläche
aufweisen.
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In
der Fertigung von Halbleiteranzeigevorrichtungen, einschließlich Leuchtdioden(LED)-Anzeigen,
sind konventionell fotolithografische Techniken verwendet worden.
Fotolithografische Techniken sind aber relativ komplex, zeitraubend
und kostspielig zu implementieren. Überdies sind fotolithografische Techniken
nicht ohne weiteres zur Verwendung in der Fertigung von Anzeigevorrichtungen
geeignet, die lösliche
organische Polymermaterialien enthalten. Probleme bei der Fertigung
von organischen Polymerpixeln haben in gewissem Maße die Entwicklung von
Produkten wie Elektrolumineszenz-Anzeigevorrichtungen
mit solchen Materialien als lichtemittierenden Pixelelementen behindert.
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Ferner
ist die Verwendung von Ätzmasken wie
z. B. Fotomasken für
die Fotolithografie oder Metalllochmasken für den Auftrag von Mustern durch Aufdampfung
in konventionellen Fertigungstechniken wohlbekannt. Diese Verfahren
werden deshalb im Kontext dieser Erfindung nicht eingehend beschrieben.
Diese konventionellen Fertigungstechniken sind jedoch bei einer
Anzahl von Geräten,
einschließlich
großer
Anzeigevorrichtungen, mit erheblichen Prozessschwierigkeiten verbunden.
Tatsächlich haben
die Ätzung
und der Auftrag von relativ langen, aber extrem dünnen Leitungen
lange Zeit lang erhebliche Fertigungsprobleme bereitet, da es sehr schwierig
ist, mechanisch robuste Masken herzustellen, welche die benötigte Auflösung im
Fertigprodukt gewährleisten.
Zum Beispiel wird eine Metalllochmaske für die Aufdampfung bei einer
großen
Anzeigevorrichtung im zentralen, nicht abgestützten Teil der Maske unvermeidlich
eine Absenkung oder Durchbiegung aufweisen. Dies führt jeweils
am Rand und im Zentrum des Substrats zu einem ungleichen Abstand
zwischen der Maske und dem Substrat, was eine ungleiche Breite und
Dicke der aufgetragenen Leitungen zur Folge hat und die Qualität der Anzeige nachteilig
beeinflusst.
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Organische
Halbleiterpolymere können
unter Verwendung der Tintenstrahltechnologie in Mustern mit hoher
Auflösung gedruckt
werden und stellen daher für
die Herstellung von Leuchtdioden für Flachbildschirme und Feldeffekttransistoren
eine attraktive Alternative zu konventionelleren Halbleitermaterialien
wie z. B. Silizium dar.
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Deshalb
wurde vorgeschlagen, die Tintenstrahltechnologie zum Auftrag der
löslichen
organischen Polymere in der Fertigung zum Beispiel von Elektrolumineszenz-Anzeigevorrichtungen
und Dünnschichttransistoren
zu verwenden. Die Tintenstrahltechnologie ist von der Auflösung her
für den Auftrag
solcher löslichen
und dispergierbaren Materialien ideal geeignet. Sie ist eine schnelle
und billige Technik. Im Gegensatz zu anderen Techniken wie Rotationsbeschichtung
und Aufdampfung erzeugt sie sofort ein Muster, ohne die Notwendigkeit
eines Ätzschritts
in Verbindung mit einer lithografischen Technik. Ferner werden keine
Prozesstechniken mit hoher Spezifikation wie z. B. Vakuum- und Bedampfungsprozesse
benötigt,
wie dies bei der Fertigung von anorganischen Halbleitern der Fall
ist. Die Investition in Produktionsmittel zur Herstellung von Bauelementen kann
daher reduziert werden. Zusätzlich
wird im Vergleich zu einer Rotationsbeschichtungstechnik weniger
organisches Material verschwendet, da das Material direkt in Form
der benötigten
vordefinierten Muster in sehr kleinen Mengen aufgetragen wird.
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Der
Auftrag der löslichen
organischen Materialien auf die feste Fläche mithilfe der Tintenstrahltechnologie
unterscheidet sich aber von der konventionellen Anwendung der Technologie,
um Tinte auf Papier aufzutragen, und geht mit einigen Problemen einher.
Das heißt,
in einer Anzeigevorrichtung ist eine Hauptanforderung die Gleichmäßigkeit
der Lichtabgabe und die Gleichmäßigkeit
der elektrischen Eigenschaften. Daher liegt das nicht unerhebliche
Problem vor, einen sehr präzisen
Auftrag der löslichen Polymere
aus dem Tintenstrahldruckkopf auf das Substrat zu gewährleisten.
Dies gilt vor allem für Farbanzeigen,
da die jeweiligen Polymere, die rotes, grünes und blaues Licht emittieren,
in jedes Pixel der Anzeige aufgetragen werden müssen.
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Die
Substratgrößen können relativ
groß sein und
betragen typischerweise 40 cm × 50
cm oder mehr. Um den Auftrag der löslichen Materialien zu unterstützen, wurde
vorgeschlagen, das Substrat mit einer Schicht zu versehen, die ein
Muster von Wandstrukturen aufweist, die in einem entnetzenden Material
definiert sind, um eine Anordnung von Vertiefungen oder langen Gräben vorzusehen,
die von den Wandstrukturen begrenzt werden, um das aufzutragende
Material aufzunehmen. Solch ein bemusteres Substrat wird nachstehend
als eine Bankstruktur bezeichnet. Wenn gelöste organische Polymere in
die Vertiefungen aufgetragen werden, bewirkt der Unterschied in
der Benetzbarkeit der organischen Polymerlösungen und des Bankstruktur-Materials,
dass die Lösung
sich selbst in den Vertiefungen ausrichtet, die auf der Substratoberfläche vorgesehen
sind.
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Es
ist aber immer noch notwendig, die Tröpfchen des organischen Polymermaterials
in wesentlicher Ausrichtung mit den Vertiefungen in der Bankstruktur
aufzutragen. Selbst, wenn solch eine Bankstruktur verwendet wird,
haftet die aufgetragene organische Polymerlösung in gewissem Maße an den Wänden des
Materials, das die Vertiefungen definiert. Dies hat zur Folge, dass
der zentrale Bereich jedes aufgetragenen Tröpfchens bestenfalls eine dünne Schicht
des aufgetragenen Materials aufweist, die vielleicht nur 10% des
Materials entspricht, das an den Wänden der Bankstruktur aufgetragen
wird. Das Polymermaterial, das im Zentrum der Vertiefungen aufgetragen
wird, wirkt in der Anzeigevorrichtung als das aktive lichtemittierende
Material, und wenn das Polymermaterial nicht in präziser Ausrichtung
mit den Vertiefungen aufgetragen wird, können die Menge und daher die
Dicke des aktiven lichtemittierenden Materials zusätzlich reduziert
werden. Diese Verdünnung
des aktiven lichtemittierenden Materials ist ein ernstes Problem,
da der Strom, der bei Gebrauch der Vorrichtung durch das Material
fließt,
erhöht
wird, was die Lebensdauer und den Wirkungsgrad der lichtemittierenden
Geräte
der Anzeige reduziert. Diese Verdünnung des aufgetragenen Polymermaterials wird
auch von Pixel zu Pixel schwanken, wenn die Ausrichtung des Auftrags
nicht auf präzise
Weise gesteuert wird. Dies hat eine Schwankung in der Lichtemissionsleistung
des organischen Polymermaterials von Pixel zu Pixel zur Folge, weil
die LEDs, die durch das organische Material geformt werden, strombetriebene
Bauelemente sind und, wie oben erwähnt, der Strom, der durch das
aufgetragene Polymermaterial fließt, mit einer Abnahme in der
Dicke des aufgetragenen Materials zunimmt.
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Diese
Leistungsschwankung von Pixel zu Pixel führt zu einer Ungleichmäßigkeit
im angezeigten Bild, was die Qualität des angezeigten Bilds verschlechtert.
Diese Verschlechterung der Bildqualität ist zusätzlich zur Verringerung im
Wirkungsgrad und in der Lebensdauer der LEDs der Anzeige. Daraus
ist zu ersehen, dass der präzise
Auftrag des Polymermaterials wesentlich ist, um unabhängig davon,
ob eine Bankstruktur vorgesehen ist, eine gute Bildqualität und einen
akzeptablen Wirkungsgrad und eine akzeptable Haltbarkeit zu gewährleisten.
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1 zeigt
eine konventionelle Tintenstrahlauftragsmaschine 100, die
für starre
oder flexible Substrate verwendet werden kann. Die Maschine umfasst
eine Basis 102, die ein Paar aufrechte Säulen 104 trägt. Die
Säulen 104 tragen
einen Querbalken 106, an dem ein Träger 108 befestigt
ist, der einen Tintenstrahldruckkopf 110 trägt. Die
Basis 102 trägt
auch eine Platte 112, auf welcher ein Substrat 114 befestigt
werden kann, das typischerweise aus Glas ist und eine maximale Größe von 40
cm × 50
cm hat. Die Platte 112 ist über eine computergesteuerte motorisierte
Unterlage oder Translationsbühne 116 auf
der Basis 102 befestigt, um die Bewegung der Platte 112 sowohl
in einer Quer- als auch in einer Längsrichtung relativ zum Druckkopf
durchzuführen, wie
in 1 durch die Achsen X und Y gezeigt. Da die Bewegung
der Platte 112 und demnach des Substrats 114 relativ
zum Druckkopf 110 computergesteuert ist, können beliebige
Muster auf das Substrat gedruckt werden, indem geeignete Materialien
aus dem Druckkopf 110 auf vorbestimmte Stellen auf dem
Substrat ausgestoßen
werden. Die Computersteuerung wird ferner benutzt, um die Wahl und
den Betrieb der Düsen
zu steuern, und eine Kamera kann verwendet werden, um das Substrat
während
des Drucks zu betrachten. Um die Präzision des Drucks zu erhöhen, kann
eine Positionsrückmeldung
für die Translationsbühne vorgesehen
werden, wodurch die ständige Überwachung
der Position der Platte während
der Bewegung ermöglicht
wird. Zusätzlich
kann ein Signal, das zur Kommunikation zwischen der Translationsbühne und
der Computersteuerung verwendet wird, als Taktsignal für die Zeitsteuerung
des Tintenstrahlausstoßes
verwendet werden.
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Zwei
separate Techniken können
implementiert werden, um die Position der Tröpfchen auf dem Substrat zu
synchronisieren. Eine Technik ist die Verwendung eines Signals als
eine Triggerquelle für
die Zeitsteuerung des Ausstoßes
der Geschwindigkeit des Substrats entsprechend. Durch Anpassen der Frequenz
des Ausstoßes
vom Kopf an diese Geschwindigkeit kann ein bestimmter Auftragsabstand der
Tröpfchen
erreicht werden. Durch Ändern
des Verhältnisses
beider kann der Abstand zwischen aufgetragenen Tröpfchen verändert werden.
Alternativ dazu beinhaltet eine andere Technik die Verwendung des
Signals, das in einem Positionscodierersystem benutzt wird, das
in der Translationsbühne
implementiert ist. Der Positionscodierer wird in der Translationsbühne verwendet,
um die Position der sich bewegenden Platte genau zu bestimmen. Der Positionscodierer
sendet ein Signal an das Steuergerät als eine Folge von elektrischen
Impulsen, und die Position und Geschwindigkeit der Bühne wird
anhand dieses Signals bestimmt. Dieses Signal kann daher auch als
das Zeitsteuerungssignal für
den Druckkopf implementiert werden.
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In
beiden obigen Fällen
liegt eine Anforderung vor, dass die Position des Kopfs zum Substrat mikrongenau
sein muss, um einheitliche Muster des Materials auf dem Substrat
mit der gewünschten
Präzision
zu erhalten. Um dies zu erreichen, ist eine genaue Positionssteuerung
der Bühne
entscheidend.
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Doch
es können
Lagefehler auftreten, die auf mechanische Beschränkungen der Translationsbühne zurückzuführen sind,
was die Lagegenauigkeit des Tintendruckkopfs 110 relativ
zur Platte 112 und daher zum Substrat 114, auf
welchem das Muster mit hoher Auflösung benötigt wird, begrenzt. Diese
Begrenzung in der Lagegenauigkeit kann auf die folgenden beispielhaften
Ursachen zurückzuführen sein.
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Die
Bewegung der Bühne
und demnach der Platte entlang ihres Wegs können falsch sein, d. h., die
Entfernung, die von der Bühne
tatsächlich
zurückgelegt
wird, kann geringfügig
länger
oder kürzer
sein als die Sollentfernung, die in die Maschine einprogrammiert
wurde. Dies kann Bezug nehmend auf 2 erläutert werden,
wo der Soll-Translationsraum durch das Rechteck mit durchgezogener
Linie angezeigt wird, das durch die Punkte A, B, C, D definiert
wird, d. h., die Punkte auf dem Substrat, die vom Tintendruckkopf
eigentlich erreicht werden sollen; und der Ist-Translationsraum,
der durch das Parallelogramm mit gestrichelter Linie angezeigt wird,
das durch die Punkte A, B',
C', D' definiert wird und
auf Fehler in der Translationslänge
und im Konstruktionswinkel θ zwischen
den x- und y-Achsen des Translationssystems zurückzuführen ist.
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Diese
Fehler in der Translationslänge
können
in einer oder beiden der in 2 gezeigten
Achsen auftreten, und aus 2 ist zu
ersehen, dass die Ist-Translation vom Punkt A (Ausgangspunkt) ausgehend
zum Beispiel x + Δx
oder y + Δy
sein kann, statt der Translationslänge x oder y zu entsprechen.
Es sind auch Fehler zu erwarten, die aus der Kombination der zwei
Achsen in einer x-y-Konfiguration resultieren, wenn ein Fehler im
Konstruktionswinkel vorliegt, der von den zwei Achsen gebildet wird.
Zum Drucken eines präzisen
Musters sollte ein Winkel, der von den zwei Achsen gebildet wird,
genau 90° betragen,
doch dies ist aufgrund der Fertigungstoleranzen der Tintenstrahlmaschine
häufig
nicht der Fall. Wenn der gebildete Winkel nicht genau 90° beträgt, ist
zu erwarten, dass die Position der Bühne vom Ausgangspunkt A entfernt
falsch sein wird und bei im wesentlichen großen Bewegungen vom Punkt A
fort die Fehllage der Bühne
wohl zu einem inakzeptablen Versatz in den vom Tintendruckkopf aufgetragenen
Tröpfchen
führen
wird.
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Es
ist hervorzuheben, dass vor dem tatsächlichen Auftrag von Tröpfchen aus
dem Druckkopf eine vorbereitende Ausrichtung der Translationsbühne relativ
zum Druckkopf notwendig ist, um sicherzustellen, dass die Translationsbühne und
der Kopf durch den ganzen Soll-Translationsbereich hindurch, wie
er durch die Punkte A, B, C und D in 2 definiert
wird, sowohl in der x- als auch in der y-Richtung ausgerichtet sind.
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Folglich
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung die Bereitstellung eines
Verfahrens, mit dem solche Lagefehler, die durch die mechanischen Beschränkungen
der Translationsbühne
verursacht werden, kompensiert werden können.
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Eine
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist auch die Bereitstellung einer
Tintenstrahlauftragsvorrichtung, die solch eine Kompensation ermöglicht.
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EP 0540245 A offenbart
einen Tintenstrahldrucker, in dem ein Druckkopf an parallelen Führungsschienen
53,
55 entlang
relativ zu einer Antriebswalze
63 bewegt wird, um Papier
zu bedrucken. Es wird eine Korrekturtechnik (angewandt), bei der vertikale
Linien auf das Papier gedruckt werden und anschließend die
horizontale Position der vertikalen Linien unter Bezugnahme auf
einen gedachten Bezugspunkt festgestellt wird.
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Nach
einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren
zur Korrektur von Lagefehlern zwischen einer Bühne, die ein Substrat zum Bedrucken
trägt,
und einem Tintenstrahldruckkopf bereitgestellt, wobei das Verfahren
umfasst: das Anordnen des Druckkopfs an einer ersten Position, die mit
einer ersten Ausrichtungsmarke auf dem Substrat ausgerichtet ist;
das Bewegen des Druckkopfs relativ zur Bühne in eine erste Richtung
entlang einer x-Achse
von der ersten Position zu einer zweiten Position; das Messen einer
ersten Abweichung zwischen der zweiten Position und einer zweiten
Ausrichtungsmarke auf dem Substrat; das Bewegen des Druckkopfs relativ
zur Bühne
zurück
in die erste Position; das Bewegen des Druckkopfs relativ zur Bühne in eine
zweite Richtung entlang einer y-Richtung
von der ersten Position zu einer dritten Position; das Messen einer zweiten
Abweichung zwischen der dritten Position und einer dritten Ausrichtungsmarke
auf dem Substrat; und das Erzeugen mindestens eines Korrekturfaktors
aus der ersten und/oder zweiten Abweichung, um Lagefehler zwischen
dem Substrat und dem Druckkopf entlang der x-Achse und/oder entlang
der y-Achse zu korrigieren.
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Bevorzugt
wird ein erster Korrekturfaktor zur Verwendung in der Querrichtung
x erzeugt, und ein zweiter Korrekturfaktor wird zur Verwendung in
der Längsrichtung
y erzeugt.
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Vorteilhafterweise
wird ein Versatzwinkel θ, der
zwischen der x- und y-Achse gebildet wird, anhand der gemessenen Abweichung
einer der Achsen bestimmt, und der Korrekturfaktor zur Verwendung
in der Steuerung der Bewegung der Translationsbühne in der anderen der Achsen
wird in Abhängigkeit
vom bestimmten Versatzwinkel θ kompensiert.
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In
einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Tintenstrahlauftragsvorrichtung bereitgestellt,
umfassend: einen Tintenstrahldruckkopf, eine Bühne, um ein Substrat in einer
Ebene zu tragen und eine relative Bewegung zwischen dem Tintenstrahldruckkopf
und dem Substrat entlang einer x-Achse und einer y-Achse zu bewirken,
und Steuermittel, um die relative Lage des Tintenstrahldruckkopfs
und der Bühne
jeweils entlang der x-Achse
und der y-Achse zu steuern, wobei die Steuermittel angeordnet sind,
um einen Korrekturfaktor anzuwenden, der dem ersten Aspekt entsprechend
erzeugt wird, um Lagefehler zwischen der Bühne und dem Tintenstrahldruckkopf
entlang der x-Achse und/oder der y-Achse zu korrigieren.
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Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung werden nun lediglich beispielhaft Bezug
nehmend auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, wobei:
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1 eine
schematische Darstellung einer Tintenstrahlauftragsvorrichtung ist;
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2 ein
schematisches Diagramm ist, das die Lagefehler veranschaulicht,
die in der in 1 gezeigten Tintenstrahlauftragsvorrichtung
auftreten können;
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3a und 3b auf
diagrammatische Weise Beispiele von Druckmodi der in 1 gezeigten
Tintenstrahlauftragsvorrichtung zeigen;
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4 ein
schematischer Grundriss eines Substrats ist, das Ausrichtungsmarken
zur Verwendung mit der in 1 gezeigten
Tintenstrahlauftragsvorrichtung zeigt;
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5 ein
schematischer Grundriss eines Substrats ist, das Ausrichtungsmarken
zur Verwendung mit der vorliegenden Erfindung zeigt;
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6 ein
Blockdiagramm eines elektrooptischen Bauelements zeigt;
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7 eine
schematische Ansicht eines mobilen Personal Computers ist, der eine
Anzeigevorrichtung aufweist, die erfindungsgemäß hergestellt wurde;
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8 eine
schematische Ansicht eines Mobiltelefons ist, das eine Anzeigevorrichtung
aufweist, die erfindungsgemäß hergestellt
wurde; und
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9 eine
schematische Ansicht einer Digitalkamera ist, die eine Anzeigevorrichtung
aufweist, die erfindungsgemäß hergestellt
wurde.
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In
einem Tintenstrahldruckprozess gibt es zwei grundlegende Verfahren,
die allgemein verwendet werden, um eine relative Bewegung zwischen
einer Translationsbühne,
die eine Platte zum Tragen eines Substrats trägt, und einem Tintenstrahldruckkopf
zu gewährleisten,
und diese werden in 3a und 3b gezeigt.
Im Verfahren, das in 3a gezeigt wird, erfolgt die
Bewegung entlang der x-Achse, und der Druck erfolgt, wenn die Bewegung
von links nach rechts durchgeführt
wird, wie in der Zeichnung gezeigt. Dies ist als die positive x-Richtung
bekannt, und der Druck entlang der x-Achse wird daher in einem unidirektionalen
Modus durchgeführt.
Am Ende der ersten Druckzeile, wie in 3a als
Linie 1 angezeigt, wird der Ausstoß beendet, und die Platte wird von
der Translationsbühne
in Richtung der y-Achse be wegt, wie in 3a als
Linie 2 angezeigt. Die Platte wird dann von der Translationsbühne in die
Richtung bewegt, die entgegengesetzt zu der ist, in der der Druck
erfolgt, d. h. von rechts nach links, wie in 3a als
Linie 3 angezeigt. Dies ist als die negative x-Richtung
bekannt. Die Platte wird dann ohne weitere Verschiebung entlang
der y-Achse wieder in die positive x-Richtung bewegt, um die zweite
Zeile des benötigten
Musters zu drucken, wie in 3a als
Linie 4 angezeigt. Diese Bewegung durch die Translationsbühne wird
wiederholt, bis das benötigte
Muster fertig gestellt ist, d. h., die relative Position des Druckkopfs
sich vom Punkt A zum Punkt C verschoben hat, wie in 2 gezeigt.
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Das
zweite grundlegende Verfahren des Tintenstrahldrucks besteht darin,
bei der Bewegung der Translationsbühne in Richtung der y-Achse
zu drucken, wie in 3b gezeigt. Von einem Ausgangspunkt
(wie dem in 2 gezeigten Punkt A) aus wird die
Translationsbühne
entlang der y-Achse bewegt, und das zu druckende Material wird vom
Druckkopf ausgestoßen.
Dies wird in 3b als Linie 1 angezeigt.
Der Ausstoß vom
Druckkopf wird beendet, und die Translationsbühne wird dann in Richtung der x-Achse
bewegt, wie in 3b als Linie 2 angezeigt. Die
Translationsbühne
wird dann in der entgegengesetzten Richtung entlang der y-Achse
bewegt, und der Druck wird durchgeführt. Der Vorgang wird wiederholt,
bis das benötigte
gemusterte Bild fertig gestellt ist. Demnach erfolgt der Druck in
diesem zweiten Druckmodus in beiden Bewegungsrichtungen entlang
der y-Achse.
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In
Wirklichkeit treten aber aufgrund der mechanischen Beschränkungen
der Translationsbühne Lagefehler
auf, sodass je nachdem, ob die Translationslänge länger oder kürzer ist als die Solllänge, die Ist-Translation
entlang der x-Achse x + Δx
oder x – Δx entspricht,
und nicht x. Ferner sollte der Winkel, der zwischen den zwei Achsen
x und y gebildet wird, 90° betragen,
d. h., die zwei Achsen sollten rechtwinklig zueinander sein, doch
im gebildeten Winkel wird stets ein Versatz 8 vorgefunden.
Wenn der Druck entlang der in 3a gezeigten
Linie 1 erfolgt, wird der Druck daher entlang der in 2 gezeigten
Linie A D' durchgeführt, und
nicht entlang der benötigten
Linie A D. Allgemein ist der Versatz oder Fehler Δx für alle Koordinaten
entlang der Längsachse
y relativ konstant, weil der Versatz durch mechanische Beschränkungen
in der Translationsbühne
verursacht wird.
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Der
Versatzwinkel θ führt aber
zu Lagefehlern, die mit zunehmender Bewegung entlang der y-Achse
größer werden,
sodass selbst dann, wenn der Fehler Δx in der Translationsbühne entlang
der x-Achse nicht vorhanden wäre,
beim Druck der Endlinie des benötigten
Musters ein Versatz Δxy
entlang der x-Achse erzeugt würde,
wie in 2 gezeigt. In der Praxis liegt stets ein Fehler Δx vor, sodass
der Endpunkt des gedruckten Musters, nämlich der Punkt C', von der Sollposition
C um Δxy
+ Δx in
Richtung der x-Achse und um Δy
in Richtung der y-Achse versetzt ist.
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Da
die Ist-Translationslänge
länger
oder kürzer
sein kann als die Solllänge,
wird der tatsächliche Druck
entsprechend länger
oder kürzer
sein als beabsichtigt.
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Solche
Lagefehler sind bei üblichen
Anwendungen für
Tintenstrahlauftragsvorrichtungen wie das Drucken von Bildern auf
Papier nicht problematisch, doch beim Drucken von Mustern für elektronische
Bauelemente können
derartige Lagefehler sehr problematisch sein.
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Bei
der vorliegenden Erfindung wird der Fehler, der in der Translation
entlang der x-Achse auftritt, durch die Verwendung eines Korrekturfaktors
(oder Skalierungsfaktors) kompensiert, der anhand von Ausrichtungsmarken
auf dem zu bedruckenden Substrat bestimmt wird. Solch ein Substrat wird
in 4 gezeigt, wo zu sehen ist, dass ein Substrat 200 Ausrichtungsmarken
A1, A2 und A3 trägt.
In der gezeigten Ausführungsform
entsprechen die Positionen der Ausrichtungsmarken A1, A2 und A3
im Wesentlichen den Punkten A, B und D im Soll-Translationsraum, der
in 2 gezeigt wird.
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Zur
Bestimmung des Korrekturfaktors werden die Ausrichtungsmarken vor
Ort mit einem geeigneten Gerät
wie z. B. einem CCD-Mikroskop betrachtet.
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Zuerst
wird der Druckkopf mit der Ausrichtungsmarke A1 auf dem Substrat
ausgerichtet, die im Wesentlichen dem Ursprung, d. h. den Koordinaten (0,
0) des Soll-Translationsraums
entspricht. Am Anfang ist es notwendig, eine der Achsen der Translationsbühne, entweder
die x-Achse oder die y-Achse, zu wählen und so zu orientieren,
dass die vom Tintenstrahldruckkopf ausgestoßenen Tröpfchen tatsächlich entlang der gewählten Achse
aufgetragen werden, wenn eine relative Bewegung zwischen der Translationsbühne und
dem Tintendruckkopf entlang der gewählten Achse stattfindet. Allgemein
wird zu diesem Zweck die x-Achse gewählt. Angenommen, dass die x-Achse
gewählt
wird, wird diese Ausrichtung entlang der x-Achse erreicht, indem
die Translationsbühne
relativ zum Druckkopf gedreht wird, während der Druckkopf auf den
Ursprung ausgerichtet ist. Die Translationsbühne wird dann bewegt, und Tröpfchen werden
entlang der beabsichtigten x-Achse aufgetragen. wenn eine Winkelfehlausrichtung
der x-Achse vorliegt, werden die aufgetragenen Tröpfchen von
der x-Achse versetzt sein. Dies ungeachtet der tatsächlichen
Translationslänge
entlang der x-Achse. Der Druckkopf wird dann wieder auf den Ursprung
ausgerichtet, und die Translationsbühne wird relativ zum Druckkopf
gedreht. Eine weitere Reihe von Tröpfchen wird entlang der beabsichtigten
x-Achse aufgetragen und auf einen Versatz von der gewünschten
x-Achse hin überprüft. Dieser
Vorgang wird wiederholt, bis eine Ausrichtung der x- Achse mit den aufgetragenen
Tröpfchen
vorliegt. Folglich ist ein Rand des Soll-Translationsraums mit einer
Achse der Translationsbühne
ausgerichtet, und dadurch ist gewährleistet, dass die Linie AD
des Soll-Translationsraums mit der x-Achse der Translationsbühne ausgerichtet
ist. Dieser Vorgang wurde in Bezug auf den tatsächlichen Tröpfchenauftrag beschrieben.
Die Ausrichtung des Rands des Translationsraums kann aber auch ohne
Tröpfchenauftrag
durch Betrachten des Druckkopfs zwischen jeder iterativen Drehung der
Translationsbühne
durchgeführt
werden.
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Die
Entfernung x des Punkts D vom Punkt A im Soll-Translationsraum ist bekannt, und die
Ausrichtungsmarke A3 ist so angeordnet, das sie um die Entfernung
x von der Ausrichtungsmarke A1 beanstandet ist, d. h. dem Punkt
D entsprechend. Der Translationsmechanismus wird dann typischerweise computergesteuert
um eine befohlene Entfernung x entlang der positiven x-Achse bewegt,
d. h. zu Koordinaten (x, 0), und die Korrelation des Tintendruckkopfs
mit der Ausrichtungsmarke A3 wird geprüft. Wenn der Lagefehler Δx vorliegt,
kann er gesehen und gemessen werden. Der Druckkopf wird dann zu Koordinaten
(0, 0) in Korrelation mit der Ausrichtungsmarke A1 zurückgestellt.
Die Translationsbühne
wird dann um die Entfernung y in Richtung der y-Achse bewegt, und
die Korrelation des Druckkopfs mit der Ausrichtungsmarke A2 wird
geprüft.
Wenn nur der Lagefehler Δy
vorliegt, wird der Druckkopf entlang der y-Achse ausgerichtet sein,
aber um eine Entfernung Δy
von der Ausrichtungsmarke A2 verschoben sein. In diesem Fall ist
nur eine Kompensation in Richtung der y-Achse notwendig. Wenn aber auch
der Versatzwinkel θ vorliegt,
was häufig
der Fall ist, wird der Druckkopf nicht entlang der y-Achse ausgerichtet
sein und auch in Richtung der x-Achse verschoben sein. Diese Verschiebung
in Richtung der x-Achse kann entweder in der positiven oder negativen
x-Achsen-Richtung
sein. Wenn ein Versatzwinkel θ vorliegt,
z. B. in der in 2 gezeigten positiven x-Achsen-Richtung,
wird bei der Bewegung der Translationsbühne in Richtung der y-Achse eine Kompensation
sowohl in Richtung der x- als auch der y-Achse notwendig sein, um
Lagefehler zu kompensieren, die durch den Versatz im Winkel verursacht werden,
der von den zwei Achsen gebildet wird.
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Eine
Berechnung der Korrekturfaktoren, die zur Bewegung entlang des Soll-Translationsraums erforderlich
sind, wird nun erläutert.
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Angenommen, Δx sei der
Lagefehler bei der Bewegung nur entlang der positiven x-Achsen-Richtung,
und Δy sei
der Lagefehler bei der Bewegung nur entlang der positiven y-Achsen-Richtung.
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Korrektur
in der x-Richtung
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Bei positivem Δx und Δy vom Ursprung
A.
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Wenn
y = 0, ist der Skalierungskorrekturfaktor in der x-Richtung: x/(x + Δx) (1)
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Daher
ist die tatsächlich
zu erreichende Position: a·x/(x
+ Δx) (2)wobei a die
beabsichtigte x-Koordinate ist.
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Wenn
y > 0, muss der zwischen
den zwei Achsen gebildete Winkel θ berücksichtigt werden.
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Nach
geometrischen Prinzipien ist zu ersehen, dass tanθ = Δxy/(y + Δy) (3)
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Demnach
ist Δxy' (ein Fehler in der
x-Richtung an jedem Punkt entlang der y-Achse) von der Länge abhängig, die entlang
der y-Achse zurückgelegt
wird, b. Geometrisch ergibt dies Δxy' = b·tanθ (4)
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Daher
wird die tatsächliche
Position, zu welcher die Translationsbühne bewegt werden sollte, unter
Berücksichtigung
dieser Lagefehler erhalten, indem der Ausdruck (4) vom Ausdruck
(2) subtrahiert wird, nämlich a·x/(x + Δx) – b·Δxy/(y + Δy) (5)weil Δxy' in der positiven
x-Richtung ist. Bei Δxy' in der negativen
Richtung würde
die Korrektur den Ausdruck (2) + (4) ergeben.
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Korrektur
in der y-Richtung
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Bei positivem Δy vom Ursprung
A.
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Die
Korrektur für
die y-Richtung durch einen Skalierungsfaktor, der der Bewegungsentfernung entlang
der y-Achse entspricht, d. h. einer Verschiebung b, ist wie folgt y/(y + Δy) (6)
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Daher
ist die tatsächlich
zu erreichende Koordinate: b·y/(y
+ Δy) (7)
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Durch
den obigen Prozess kann die Ausrichtung des Druckkopfs relativ zu
den Punkten A, B, C, D des Soll-Translationsraums
ermittelt werden, und eine geeignete Positionskompensation in Form
eines Korrekturfaktors, der jeden Fehler Δx, Δy und θ in jeder Kombination kompensieren
kann, kann in das Steuerprogramm für die Translationsbühne aufgenommen
werden. Die Translationsbühne
wird gewöhnlich
durch einen Computercode gesteuert, und der Einschluss der notwendigen
Korrekturen für
die Bühne
kann in solch einen Code aufgenommen werden.
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Beim
in 3a gezeigten Druckmodus würde der Korrekturfaktor gewährleisten,
dass für
eine zu druckende Zeile die Position einer Solldruckstelle am Ende
der x-Achse korrekt
ist, d. h., die Stelle am Punkt D und nicht am Punkt D' liegt. Um zum Anfang einer
folgenden zu druckenden Zeile zurückzukehren, wird die Kenntnis
des Versatzwinkels genutzt, wie er durch die Messungen unter Verwendung
der Ausrichtungsmarken bestimmt wurde. Daher gewährleistet die kompensierende
Verschiebung entlang der x-Achsen-Richtung in jeder Zeile an jedem Punkt
entlang der y-Achse stets, dass der Anfang und das Ende jeder gedruckten
Zeile jeweils in Ausrichtung mit Linien AB und CD erfolgt, und nicht
an Linien AB' und
CD' entlang. Der
Druck kann deshalb im Soll-Translationsraum erfolgen, der durch
die Punkte A, B, C, D definiert wird, und nicht im falschen Translationsraum,
der durch die Punkte A, B',
C', D' definiert wird.
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Wenn
bei diesem x-Achsen-Druckmodus ein bidirektionaler Druck verwendet
wird (d. h., das Drucken auch entlang der Linie 3, die
in 3a gezeigt wird), kann eine entsprechende Kompensation
implementiert werden. Für
den in 3b gezeigten Druckmodus, d.
h. Drucken mit Bewegung in Richtung der y-Achse, ist ein anderer
Korrekturfaktor für das
Steuerprogramm in der Translationsbühne notwendig. Der Korrekturfaktor
muss die Fehler Δx, Δy und den
Versatzwinkel θ während einer
gedruckten Zeile kompensieren. Wenn keine Korrektur sowohl in Richtung
der x- als auch der y-Achse
erfolgt, wird das Muster entlang einer Zeile mit dem Versatzwinkel θ gedruckt.
Wenn der Druck zum Beispiel am Punkt A startet und die gedruckte
Zeile am Punkt B enden soll, dann wird die tatsächlich erreichte Position der Punkt
B' sein. Um den
Versatzwinkel in diesem Druckmodus zu korrigieren, muss die x-Achse
daher auch durch eine vorbestimmte Bewegung und Geschwindigkeit
der Translationsbühne
korrigiert werden, damit die angewandte Korrektur durch die ganze
Bewegung auf der x-Achse hindurch korrekt ist. Die Bewegung und
Geschwindigkeit der Translationsbühne entlang der x-Achse werden
so gewählt, dass
sie jeweils direkt proportional zur Bewegung und zur Geschwindigkeit
der Translationsbühne
nur entlang der y-Achse sind. Auf diese Weise wird das Muster entlang
aller Zeilen in Richtung der y-Achse zwischen den Linien AB und
CD gedruckt, und nicht entlang der Linien AB' und D'C' und
dazwischenliegenden Linien.
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Wie
oben beschrieben, besteht ein zunehmender Bedarf, Bauelemente auf
relativ großflächige Kunststoffsubstrate
zu drucken. Diese Substrate können
während
des Druckvorgangs auf einer Platte getragen werden, doch es hat
sich gezeigt, dass das Substrat selbst inhärente Verformungen wie z. B. Oberflächenunterbrechungen
aufweisen kann, und das Substrat sich überdies aufgrund von Änderungen in
der Umgebungstemperatur während
des Fertigungsprozesses verformen kann. Diese Verformungen können bewirken,
dass das Substrat sich von einem Ende zum anderen leicht verdreht,
oder es kann eine geringfügige
Welligkeit des Substrats auf der Platte auftreten. Daher kann der
Korrekturfaktor, der für
einen Abschnitt oder Bereich des Substrats bestimmt wurde, zur Verwendung
in anderen Bereichen nicht geeignet sein. Deshalb können mehrere
Sätze Ausrichtungsmarken
auf dem Substrat vorgesehen werden, und das erfindungsgemäße Verfahren
kann für
einige oder alle Sätze
wiederholt werden, und dadurch kann eine Anzahl von Korrekturfaktoren
abgeleitet werden und auf selektive Weise in den verschiedenen Bereichen
des Substrats angewandt werden. 5 zeigt
ein Beispiel solch eines Substrats, wo zu sehen ist, dass die Ausrichtungsmarken über die
gesamte Auftrags fläche
des Substrats hinweg verteilt sind, und nicht nur an den Eckpunkten, wie
bei dem in 4 gezeigten Substrat.
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Die
Gleichungen (1)–(7)
ergeben eine lineare Näherung,
die aus der Positionsinformation von drei Ausrichtungsmarken abgeleitet
wird, die an den Eckpunkten angeordnet sind. Die lineare Näherung kann
angewandt werden, um Sollpositionen (Stellen, wo Tröpfchen aufgetragen
werden sollen) anhand der verteilten Ausrichtungsmarken zu berechnen. Das
Substrat ist in mehrere Segmente unterteilt, wobei jedes Segment
mindestens drei Ausrichtungsmarken enthält, und die lineare Näherung kann
innerhalb jedes Segments durchgeführt werden, um jeweilige Sätze der
Korrekturfaktoren zu erhalten. In diesem Fall können sich die Korrekturfaktoren
eines Segments wegen der Verformung eines Substrats von denen eines
oder mehrerer anderer Segmente unterscheiden. Die lineare Näherung ist
besonders für
den Fall geeignet, wo ein Einzelsubstrat mehrere unabhängige Bauelemente
aufweist. Die Ausrichtungsmarken können in den Grenzregionen zwischen
den unabhängigen
Bauelementen angeordnet sein. Die Bewegung eines Tintenstahldruckkopfs oder
Substrats wird so gesteuert, dass sie Zickzacklinien beschreibt,
die aus den verschiedenen Korrekturfaktoren abgeleitet wurden.
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Die
lineare Näherung
ist die einfachste Methode, um Lagefehler zu korrigieren, und eine
bessere Korrektur kann durch polynomische Näherung höherer Ordnung oder Spline-Kurven-Näherung erreicht
werden. Die Positionen der verteilten Ausrichtungsmarken werden
mit Polynom- oder Spline-Kurven
zusammengepasst, und die Sollposition wird anhand der Polynom- oder
Spline-Kurve berechnet. Die Bewegung eines Tintendruckkopfs oder
Substrats wird so gesteuert, dass die Polynomkurve oder Spline-Kurve
beschrieben wird. Polynom- oder Spline-Kurven-Näherungen sind aus numerischen
Analysetechniken wohlbekannt und werden im Kontext der vorliegenden
Erfindung daher nicht eingehender beschrieben.
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Eine
bessere Korrektur kann auch durch Interpolieren der Korrekturfaktoren
erhalten werden. Das in der linearen Näherung verwendete Segment wird
in Untersegmente aufgeteilt, die einen anderen Satz Korrekturfaktoren
aufweisen, der durch Interpolation erhalten wird.
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Tintenstrahlauftragsmaschinen
tragen Tröpfchen
auf, indem sie dem Tintendruckkopf Steuersignale zuführen, die
typischerweise von einem wellenformgenerator erzeugt werden. Die
Zuführung
des Steuersignals an den Druckkopf kann durch Taktimpulse zeitgesteuert
sein, um zu gewährleisten,
dass die Tröpfchen
an den korrekten Zeitpunkten ausgestoßen und daher an der erforderlichen
Stelle auf dem Substrat aufgetragen werden. Der Abstand zwischen
jedem Tröpfchen
in einer gedruckten Linie wird durch die Zeitsteuerung der Impulse
und die Geschwindigkeit der Translationsbühne bestimmt. Beim Drucken
von Bauelementen muss die Absolutposition des Drucks durch den ganzen
Druckbereich hindurch beibehalten werden. Wenn die Translationslänge der
Translationsbühne
kürzer
oder länger
ist als die Solllänge,
werden die tatsächlich
gedruckten Linien daher länger
oder kürzer
sein als beabsichtigt. Der eigentliche Druck wird durch Taktimpulse
gesteuert, wie oben beschrieben, und wenn die Translationslänge korrigiert
wird, die Frequenz der. Taktimpulse aber nicht korrigiert wird,
dann kann das gedruckte Muster vorzeitig abbrechen, und das beabsichtigte voll
gedruckte Muster kann nicht erhalten werden. Dies führt zu einem
Versatz im gedruckten Muster, der beim Drucken von Bauelementen
kritisch sein kann.
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Der
Korrekturfaktor oder die Faktoren, die wie oben beschrieben ermittelt
wurden, können
daher auch vorteilhaft benutzt werden, um die Frequenz der zum Drucken
benötigten
Taktimpulse zu korrigieren. Dies kann durch „Skalieren" der Taktfrequenz zum Drucken mit dem
gleichen Skalierungsfaktor erfolgen, der verwendet wurde, um die
Translationslänge
der Translationsbühne
zu korrigieren. Dadurch werden die zum Steuern des Drucks verwendeten Daten
mit denen korrelieren, die für
das beabsichtigte Sollmuster benötigt
werden. Diese Skalierung der Taktfrequenz kann besonders vorteilhaft
in einer Tintenstrahlauftragsvorrichtung verwendet werden, die die
Position der Translationsbühne überwacht
und die Zeitsteuerung der Taktsignale von der überwachten Position abhängig steuert,
wie in der GB-Patentanmeldung Nr. 0121814.8 beschrieben.
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6 ist
ein Blockdiagramm, das eine Aktivmatrixanzeige (oder Vorrichtung)
zeigt, umfassend elektrooptische Elemente wie z. B. organische Elektrolumineszenz-Elemente
als bevorzugtes Beispiel der elektrooptischen Bauelemente und ein
Adressiersystem, die mit dem Verfahren oder der Vorrichtung der
vorliegenden Erfindung hergestellt werden kann. In der Anzeigevorrichtung 200,
die in dieser Zeichnung gezeigt wird, sind eine Vielzahl von Abtastleitungen „gate", eine Vielzahl von
Datenleitungen „sig", die in eine Richtung
verlaufen, die sich mit der Richtung schneidet, in welcher die Abtastleitungen „gate" verlaufen, eine
Vielzahl von gemeinsamen Stromversorgungsleitungen „com", die im Wesentlichen
parallel zu den Datenleitungen „sig" verlaufen, und eine Vielzahl von Pixeln 201,
die an den Schnittpunkten der Datenleitungen „sig" und der Abtastleitungen „gate" angeordnet sind,
auf einem Substrat geformt.
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Jedes
Pixel 201 umfasst einen ersten TFT 202, zu welchem
ein Abtastsignal zur Gate-Elektrode durch das Abtastgate zugeführt wird,
einen Haltekondensator „cap", der ein Bildsignal
hält, das
von der Datenleitung „sig" über den ersten TFT 202 zugeführt wird,
einen zweiten TFT 203, in welchem das Bildsignal, das vom
Haltekondensator „cap" gehalten wird, der
Gate-Elektrode (einer zweiten Gate-Elektrode) zugeführt wird, und ein elektrooptisches
Element 204 wie z. B. ein Elektrolumineszenz-Element (als
ein Widerstand angezeigt), in welches der Treiberstrom aus der gemeinsamen
Stromversorgungsleitung „com" fließt, wenn
das Element 204 durch den zweiten TFT 203 mit
der gemeinsamen Stromversorgungsleitung „com" elektrisch verbunden ist. Die Abtastleitungen „gate" sind mit einer ersten
Treiberschaltung 205 verbunden, und die Datenleitungen „sig" sind mit einer zweiten
Treiberschaltung 206 verbunden. Mindestens eine von der
ersten Treiberschaltung 205 und der zweiten Treiberschaltung 206 kann
bevorzugt auf dem Substrat geformt sein, auf welchem die ersten TFTs 202 und
die zweiten TFTs 203 geformt sind. Die mit den erfindungsgemäßen Verfahren
hergestellten TFT-Arrays) können
bevorzugt auf mindestens eines von einem Array der ersten TFTs 202 und
der zweiten TFTs 203, der ersten Treiberschaltung 205 und
der zweiten Treiberschaltung 206 angewandt werden.
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Die
vorliegende Erfindung kann demnach zur Herstellung von Anzeigen
und anderen Geräten verwendet
werden, die in viele Arten von Vorrichtungen eingebaut sind, wie
z. B. mobile Anzeigen in Mobiltelefonen, Laptop-PCs, DVD-Abspielgeräten, Kameras,
Feldausrüstungen,
tragbare Anzeigen in Desktop-Computern,
Fernseh-CCTV oder Fotoalben, Instrumententafeln wie z. B. Fahrzeug-
und Flugzeug-Instrumententafeln; oder Industrieanzeigen wie z. B.
Anzeigen für
Ausrüstungen
in Steuerzentalen. Mit anderen Worten, ein elektrooptisches Bauelement
oder eine Anzeige, in der die mit den erfindungsgemäßen Verfahren
hergestellten TFT-Array (s) wie oben erwähnt angewandt wird (werden),
kann in viele Arten von Ausrüstungen
eingebaut werden, wie oben beispielhaft angeführt.
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Verschiedene
elektronische Geräte,
die elektrooptische Anzeigevorrichtungen verwenden, die der vorliegenden
Erfindung gemäß hergestellt
wurden, werden nun beschrieben.
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<1: Mobiler Computer>
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Ein
Beispiel, in dem die Anzeigevorrichtung, die einer der obigen Ausführungsformen
entsprechend hergestellt wurde, auf einen mobilen PC angewandt wird,
wird nun beschrieben.
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7 ist
eine isometrische Ansicht, die die Konfiguration dieses PCs veranschaulicht.
In der Zeichnung ist der PC 1100 mit einem Gehäuse 1104 versehen,
das eine Tastatur 1102 und eine Anzeigeeinheit 1106 umfasst.
Die Anzeigeeinheit 1106 ist mit einer Anzeige implementiert,
die dem oben beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahren entsprechend hergestellt
wurde.
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<2: Mobiltelefon>
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Als
nächstes
wird ein Beispiel beschrieben, in dem die Anzeigevorrichtung auf
ein Anzeigeteil eines Mobiltelefons angewandt wird. 8 ist
eine isometrische Ansicht, die die Konfiguration des Mobiltelefons
zeigt. In der Zeichnung ist das Mobiltelefon 1200 mit einer
Vielzahl von Bedientasten 1202, einem Hörer 1204, einer Sprechmuschel 1206 und
einer Anzeige 100 versehen. Diese Anzeige 100 ist
mit einer Anzeigevorrichtung implementiert, die dem oben beschriebenen
erfindungsgemäßen Verfahren entsprechend
hergestellt wurde.
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<3: Digitalkamera>
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Als
nächstes
wird eine Digitalkamera beschrieben, der eine OEL(organische Elektrolumineszenz)-Anzeigevorrichtung
als Sucher verwendet. 9 ist eine isometrische Ansicht,
die die Konfiguration der Digitalkamera und der Anschlüsse an externe
Geräte
auf schematische Weise veranschaulicht.
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Typische
Kameras verwenden empfindlich gemachte Filme, die lichtempfindliche
Schichten aufweisen, und zeichnen Bilder von Gegenständen auf, indem
sie eine chemische Änderung
in den lichtempfindlichen Schichten bewirken, wogegen die Digitalkamera 1300 durch
fotoelektrische Umwandlung zum Beispiel mithilfe eines ladungsgekoppelten
Bauelements (CCD) Bildsignale vom optischen Bild eines Gegenstands
erzeugt. Die Digitalkamera 1300 ist mit einem OEL-Element 100 auf
der Rückseite
eines Gehäuses 1302 versehen,
um eine Anzeige auf der Basis der Bildsignale vom CCD durchzuführen. Demnach
fungiert die Anzeige 100 als Sucher zur Anzeige des Gegenstands.
Eine Fotoaufnahmeeinheit 1304, die optische Linsen und
das CCD umfasst, ist auf der Vorderseite (hinten in der Zeichnung)
des Gehäuses 1302 angeordnet.
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Wenn
ein Fotograf das Bild festlegt, das auf der OEL-Anzeige 100 erscheint, und
den Auslöser betätigt, werden
Bildsignale vom CCD übertragen und
in Speichern auf einer Leiterplatte 1308 gespeichert. In
der Digitalkamera 1300 sind auf einer Seite des Gehäuses 1302 Videosignalausgangsanschlüsse 1312 und
Eingangs/Ausgangsanschlüsse 1314 für die Datenübertragung
vorgesehen. Wie in der Zeichnung gezeigt, werden ein Fernsehbildschirm 1430 und
ein PC 1440 bei Bedarf jeweils mit den Videosignalanschlüssen 1312 und
den Eingangs/Ausgangsanschlüssen 1314 verbunden.
Die Bildsignale, die in den Speichern der Leiterplatte 1308 gespeichert
sind, werden durch eine bestimmte Betätigung an den Fernsehbildschirm 1430 und
den PC 1440 ausgegeben.
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Beispiele
für andere
elektronische Geräte
als der PC, der in 7 gezeigt wird, das Mobiltelefon, das
in 8 gezeigt wird, und die Digitalkamera, die in 9 gezeigt
wird, schließen
Fernsehgeräte
mit OEL-Elementen, Videorekorder mit Sucher und mit Monitor, Fahrzeugnavigations-
und -instrumentensysteme, Pager, Notebooks, Taschenrechner, Textverarbeitungssysteme,
Bildtelefone, elektronische Kassen und Geräte ein, die mit Berührungsbildschirm
versehen sind. Natürlich
können
OEL-Bauelemente,
die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt
wurden, nicht nur auf Anzeigeteile dieser elektronischen Geräte angewandt
werden, sondern auch auf jede andere Form von Vorrichtung, die einen
Anzeigeteil enthält.
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Ferner
sind die Anzeigevorrichtungen, die der vorliegenden Erfindung entsprechend
hergestellt wurden, auch für
einen leinwandartigen großflächigen Fernseher
geeignet, der sehr dünn,
flexibel und leicht ist. Dadurch ist es möglich, einen derartigen großflächigen Fernseher
an eine Wand zu kleben oder zu hängen.
Der flexible Fernseher kann bei Bedarf auf praktische Weise zusammengerollt
werden, wenn er nicht benötigt
wird.
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Auch
Leiterplatten können
mit der erfindungsgemäßen Technik
hergestellt werden. Konventionelle Leiterplatten werden durch Fotolithografie- und Ätztechniken
hergestellt, welche die Herstellungskosten erhöhen, auch wenn sie mehr kostenorientiert
sind als andere Mikroelektronik-Bauelemente wie z. B. IC-Chips oder
passive Bauelemente. Muster mit hoher Auflösung sind auch notwendig, um
eine hohe Dichte an Bauelementen zu erreichen. Verbindungen auf
einer Leiterplatte können
mit der vorliegenden Erfindung leicht und zuverlässig mit hoher Auflösung erreicht
werden.
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Auch
Farbfilter für
Farbanzeigeanwendungen können
mit der vorliegenden Erfindung hergestellt werden. Tröpfchen einer
Flüssigkeit,
die Farbstoffe oder Pigmente enthält, werden auf präzise Weise
auf gewählte
Bereiche eines Substrats aufgetragen. Häufig wird ein Matrizenformat
verwendet, bei dem die Tröpfchen
in extrem enger Nähe
zueinander sind. Die Betrachtung vor Ort kann sich daher als sehr
vorteilhaft erweisen. Nach der Trocknung wirken die Farbstoffe oder
Pigmente in den Tröpfchen
als Filterschichten.
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Auch
DNA-Sensor-Array-Chips können
mit der vorliegenden Erfindung hergestellt werden. Lösungen,
die verschiedene DNAs enthalten, werden auf ein Array von Aufnahmestellen aufgetragen,
die durch kleine Spalte getrennt wind, wie sie in den Chips vorgesehen
sind.
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Die
obige Beschreibung wurde nur beispielhaft gegeben, und ein Fachmann
wird erkennen, dass Modifikationen vorgenommen werden können, ohne
vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Zum Beispiel
wurde die Erfindung in Bezug auf die Bewegung der Platte relativ
zum Druckkopf beschrieben. Doch es ist auch möglich, den Druckkopf relativ
zur Platte zu bewegen. Deshalb schließt der Ausdruck „Bewegen
des Druckkopfs relativ zur Platte", wie er in den beiliegenden Ansprüchen verwendet
wird, jede Weise des Gewährleistens
der relativen Bewegung zwischen der Platte und dem Druckkopf ein.