專利名稱：供應液體材料到基底上的方法、小滴噴射設備、電光設備及電子設備的制作方法
技術領域：
本申請涉及供應液體材料到基底上的方法、小滴噴射設備、具有多種色素的基底、電光設備以及電子設備。
背景技術：
使用噴墨設備供應例如墨水等液體材料到上面形成多個分部(parition)的基底的每個分部上的方法是已知的。每個分部將成為像素(色素)。例如，使用噴墨設備形成以矩陣形式排列在矩陣型顯示器上的濾色器基板或發(fā)射部分的濾色器元素的方法是已知的。在這樣的方法中，由于有必要使噴射到每個分部(換言之，每個像素)的墨滴在每個分部上均勻變寬，所以可將多個墨滴應用于同一分部(換言之，每個像素)。在此情形下，作為易于使墨水在每個像素上變寬的方法，日本公開專利申請No.2001-133622披露了這樣一種方法，其中在已經(jīng)噴射的第一墨滴變干之前(換言之，在第一墨滴保持液體形式期間)第二墨滴從噴墨頭噴射到預定分部，由此第一和第二墨滴以液體形式互相混合。
然而，在本申請中披露的所述方法中，利用第二墨滴與先前已經(jīng)應用于一個像素的第一墨滴碰撞的沖擊力(impact)，第二墨滴易于噴灑到任何鄰近的另一顏色像素。因此，存在可能出現(xiàn)第一和第二墨水顏色混合的問題。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一個目的是提供一種供應液體材料到基底上的方法、小滴噴射設備、具有多種色素的基底、電光設備以及電子設備，其能以高制造效率制造具有多種色素的無混色和丟色的高質(zhì)量基底。
為了獲得上述目的，在本發(fā)明的一方面，本發(fā)明旨在提供一種供應液體材料到基底上的方法。將液體材料以小滴形式供給基底上的方法包括以下步驟
準備基底；在基底上形成多個分部，所述多個分部的每個都適于成為色素；以及在使基底關于小滴噴射裝置相互移動期間，經(jīng)由小滴噴射裝置噴射一個或多個小滴，所述小滴噴射裝置具有一個或多個噴嘴，所述液體材料通過所述噴嘴供給所述多個分部的每個上，在此情形下，在噴射步驟中，將第一小滴通過所述小滴噴射裝置的噴嘴噴射到基底的預定分部上，然后在已經(jīng)落在預定分部上的第一小滴變干后將一個或多個后續(xù)小滴噴射到預定分部上，且一個或多個后續(xù)小滴的總量小于第一小滴的總量。
因此，可能的是，為了在基底(基板)上形成色素，快速并穩(wěn)妥地供應所必需的液體材料量給將成為色素的每個分部。并且，可能遍布每個分部均勻地散布或加寬所供應的液體材料。這使得可能確定地防止丟色發(fā)生。此外，可能限制隨后的墨滴到達分部上時液體材料噴灑，因此可能有效防止噴灑的液體材料抵達任何鄰近分部。這使得可能確定地防止顏色混合發(fā)生。為此，可能以高制造效率制造具有多種色素的高質(zhì)量基底(或基板)。
在根據(jù)本發(fā)明的制造具有多種色素的基底的方法中，優(yōu)選的是，在噴射步驟中，小滴噴射裝置噴射第一和隨后的墨滴，使得一個隨后的墨滴的量小于一個第一墨滴的量。
因此，可能在隨后的墨滴到達分部上時更確定地防止液體材料噴灑在任何鄰近分部上，且使得可能更確定地防止顏色混合發(fā)生。
在根據(jù)本發(fā)明的制造具有多種色素的基底的方法中，優(yōu)選的是，小滴噴射裝置包括一個或多個空腔，分別與一個或多個噴嘴連通；以及驅(qū)動元件，根據(jù)具有驅(qū)動電壓波形且應用于驅(qū)動元件的驅(qū)動信號改變裝在空腔內(nèi)的液體材料的液體壓力，以噴射小滴。在此情形下，在噴射步驟中，通過改變待應用于驅(qū)動元件的驅(qū)動電壓波形，調(diào)整將噴射的一個小滴的量。
這使得可能更精確地調(diào)整一個小滴的量。
在根據(jù)本發(fā)明的制造具有多種色素的基底的方法中，優(yōu)選的是，一個或多個噴嘴包括多個噴嘴，且噴射步驟包括以下步驟同時使第一小滴噴通過多個噴嘴中的一些噴射到一個預定分部上；以及將后續(xù)小滴通過所述多個噴嘴中的一些噴射到一個預定分部上，這些噴嘴的數(shù)量小于第一小滴通過噴嘴噴射的噴嘴數(shù)量。
因此，可能限制隨后的墨滴到達分部上時液體材料噴灑在任何鄰近分部上，這使得可能確定地防止顏色混合發(fā)生。
在根據(jù)本發(fā)明的制造具有多種色素的基底的方法中，優(yōu)選的是，在噴射步驟中，將一個或多個后續(xù)小滴中每個的總量設定為第一小滴總量的30％到70％。
因此，可能限制隨后的墨滴到達分部上時液體材料噴灑在任何鄰近分部上，這使得可能確定地防止顏色混合發(fā)生。此外，可能進一步提高制造效率。
在根據(jù)本發(fā)明的制造具有多種色素的基底的方法中，優(yōu)選的是，在噴射步驟中，將后續(xù)小滴的飛行速度設定為小于第一小滴的飛行速度。
因此，可能限制隨后的墨滴到達分部上時液體材料噴灑在任何鄰近分部上，這使得可能確定地防止顏色混合發(fā)生。
在根據(jù)本發(fā)明的制造具有多種色素的基底的方法中，優(yōu)選的是，一個或多個后續(xù)小滴包括多個后續(xù)小滴，且在噴射步驟中，噴射后續(xù)小滴，使得后續(xù)小滴將到達的位置與所述第一和后續(xù)小滴先前已經(jīng)到達的位置不同。
這使得可能更確定和更均勻地遍布每個分部散布或加寬所供應的液體材料。
在根據(jù)本發(fā)明的制造具有多種色素的基底的方法中，優(yōu)選的是，已經(jīng)落在預定分部上的小滴最初形成點，并且在噴射步驟中，將所述后續(xù)小滴噴射到預定分部上，使得由所述后續(xù)小滴形成的點與由先前已經(jīng)落在預定分部上的小滴形成的點部分重疊。
這使得可能更確定和更均勻地遍布每個分部散布或加寬所供應的液體材料。
在本發(fā)明的另一方面，本發(fā)明旨在提供一種用于將液體噴射到上面形成多個分部的基底上的液滴噴射設備。多個分部的每個都適于變成色素。所述設備包括
小滴噴射裝置，用于噴射小滴到基底上，所述小滴噴射裝置包括一個或多個噴嘴，其中小滴將通過所述噴嘴噴射；移動裝置，用于使基底關于小滴噴射裝置相互移動；以及控制單元，用于控制小滴噴射裝置和移動裝置的操作，使得在使基底關于小滴噴射設備相互移動期間小滴噴射裝置噴射小滴到基底上。
在此情形下，控制單元控制小滴噴射裝置，使得第一小滴通過小滴噴射裝置的噴嘴噴射到基底的預定分部上，然后在已經(jīng)落在預定分部上的第一小滴變干后將一個或多個后續(xù)小滴噴射到預定分部上，使得一個或多個后續(xù)小滴中每個的量小于第一小滴的量。
這樣，為了在基底(基板)上形成色素，快速并穩(wěn)妥地供應所必需的液體材料量給將成為色素的每個分部。并且，可能遍布每個分部均勻地散布或加寬所供應的液體材料。這使得可能確定地防止丟色發(fā)生。此外，可能限制隨后的墨滴到達分部上時液體材料噴灑，因此可能有效防止噴灑的液體材料抵達任何鄰近分部。這使得可能確定地防止顏色混合發(fā)生。為此，可能以高制造效率制造具有多種色素的高質(zhì)量基底(或基板)。
在根據(jù)本發(fā)明的小滴噴射設備中，優(yōu)選的是，小滴噴射裝置噴射第一和隨后的墨滴，使得一個隨后的墨滴的量小于一個第一墨滴的量。
在根據(jù)本發(fā)明的小滴噴射設備中，優(yōu)選的是，小滴噴射設備將一個或多個后續(xù)小滴中每個的量設定為第一小滴總量的30％到70％。
在根據(jù)本發(fā)明的小滴噴射設備中，優(yōu)選的是，小滴噴射裝置包括一個或多個空腔，分別與一個或多個噴嘴連通；以及驅(qū)動元件，根據(jù)具有驅(qū)動電壓波形且從控制單元應用到驅(qū)動元件的驅(qū)動信號改變裝在空腔內(nèi)的液體材料的液體壓力，以噴射小滴。在此情形下，通過改變待應用于驅(qū)動元件的驅(qū)動電壓波形，調(diào)整將噴射的一個小滴的量。
在根據(jù)本發(fā)明的小滴噴射設備中，優(yōu)選的是，一個或多個噴嘴包括多個噴嘴，且每次小滴噴射裝置將第一小滴噴通過多個噴嘴中的一些射到一個預定分部上，然后將后續(xù)小滴通過所述多個噴嘴中的一些噴射到一個預定分部上，這些噴嘴的數(shù)量小于第一小滴通過噴嘴噴射的噴嘴數(shù)量。
在根據(jù)本發(fā)明的小滴噴射設備中，優(yōu)選的是，控制單元將一個或多個后續(xù)小滴中每個的飛行速度設定為小于第一小滴的飛行速度。
在根據(jù)本發(fā)明的小滴噴射設備中，優(yōu)選的是，移動裝置使基底關于小滴噴射裝置相互移動，使得后續(xù)小滴將到達的位置與第一小滴已經(jīng)到達的位置不同。
在根據(jù)本發(fā)明的小滴噴射設備中，優(yōu)選的是，已經(jīng)由小滴噴射裝置噴射并落在預定分部上的小滴形成最初形成點，并且小滴噴射裝置將后續(xù)小滴噴射到預定分部上，使得由后續(xù)小滴形成的點與由先前已經(jīng)落在預定分部上的小滴形成的點部分重疊。
在本發(fā)明的再一方面，本發(fā)明旨在提供一種具有多種色素的基底。本發(fā)明的基底是使用上述方法制造的。
在本發(fā)明的又一方面，本發(fā)明旨在提供一種電光設備。本發(fā)明的電光設備包括上述具有多種色素的基底。
這使得可能以高制造效率提供設置有具有多種色素的高質(zhì)量基底(或基板)的光電設備。
在本發(fā)明的又一方面，本發(fā)明旨在提供一種電子設備。本發(fā)明的電子設備包括上述電光設備。
這使得可能提供設置有本發(fā)明的光電設備的電子設備。


根據(jù)以下參考附圖進行的本發(fā)明的優(yōu)選實施例的詳細描述，本發(fā)明的上述和其它目的、特性和優(yōu)點將變得更加顯然。
圖1是本發(fā)明的第一實施例中的小滴噴射設備的透視圖。
圖2是從圖1中所示小滴噴射設備的平臺(stage)側(cè)觀看的小滴噴射裝置的圖示。
圖3是圖1中所示小滴噴射設備的小滴噴射頭的底面圖示。
圖4(a)和4(b)分別是圖1中所示小滴噴射設備的小滴噴射頭的橫截面透視圖和橫截面圖。
圖5是圖1中所示小滴噴射設備的控制單元的框圖。
圖6(a)是頭驅(qū)動單元的示意圖。
圖6(b)是示出用于頭驅(qū)動單元的驅(qū)動信號、選擇信號和噴射信號的時間圖。
圖7是用于說明本發(fā)明的第一實施例中的小滴供應方法的圖示。
圖8是用于說明本發(fā)明的第一實施例中的小滴供應方法的圖示。
圖9是用于說明本發(fā)明的第二實施例中的小滴供應方法的圖示。
圖10是用于說明本發(fā)明的第三實施例中的小滴供應方法的圖示。
圖11是示出基底的示意圖，其中小滴由本發(fā)明的第二實施例中的小滴供應設備供應到基底上。
圖12是示意圖，示出設置有本發(fā)明第二實施例中的小滴噴射設備的制造設備。
圖13是本發(fā)明的第二實施例中的小滴供應設備的透視圖。
圖14是示意圖，示出通過本發(fā)明的第二實施例中的小滴噴射設備供應液體材料到基底上的方法。
圖15是示出基底的示意圖，其中本發(fā)明的第三實施例中的小滴噴射設備供應小滴到基底上。
圖16是示意圖，示出設置有本發(fā)明第三實施例中的小滴噴射設備的制造設備。
圖17是本發(fā)明的第三實施例中的小滴供應設備的透視圖。
圖18是示意圖，示出通過本發(fā)明的第三實施例中的小滴噴射設備供應液體材料到基底上的方法。
圖19是透視圖，示出應用本發(fā)明的電子設備的移動式(或膝上型)個人計算機的結(jié)構(gòu)。
圖20是透視圖，示出應用本發(fā)明的電子設備的便攜式電話(包括個人便攜電話系統(tǒng))的結(jié)構(gòu)。
圖21是透視圖，示出應用本發(fā)明的電子設備的數(shù)碼相機的結(jié)構(gòu)。
具體實施例方式
現(xiàn)在將參看附圖詳細描述供應液體材料到基底上的方法、小滴噴射設備、具有多種色素的基底、電光設備以及電子設備。
<小滴噴射設備的第一實施例>
(小滴噴射設備的整體結(jié)構(gòu))圖1是本發(fā)明的第一實施例中的小滴噴射設備100的透視圖。如圖1中所示，小滴噴射設備100包括用于儲存液體材料111的罐101、管110和其中液體材料111從罐101經(jīng)由管110供應的噴射掃描單元102。噴射掃描單元102設置有其中多個小滴噴射頭114安裝在托架105上的小滴噴射裝置103、控制小滴噴射裝置103的位置的第一位置控制裝置104、用于保持基底10A的平臺106(將在后面描述)、控制平臺106的位置的第二位置控制裝置108以及用于控制小滴噴射裝置103、第一位置控制裝置104和第二位置控制裝置108的控制單元112。移動裝置由第一和第二位置控制裝置104、108構(gòu)成。罐101經(jīng)由管110連接至多個小滴噴射頭114。使用壓縮空氣將液體材料111供給多個小滴噴射頭114的每個。
第一位置控制裝置104根據(jù)來自控制單元112的信號沿X軸方向和/或垂直于X軸方向的Z軸方向移動小滴噴射裝置103。并且，第一位置控制裝置104具有繞平行于Z軸的軸轉(zhuǎn)動小滴噴射裝置103的功能。應指出，在本實施例中，Z軸方向是平行于垂直方向的方向(換言之，重力加速度的方向)。第二位置控制裝置108根據(jù)來自控制單元112的信號沿既垂直于X軸方向又垂直于Z軸方向的Y軸方向移動平臺106。并且，第二位置控制裝置108具有繞平行于Z軸的軸轉(zhuǎn)動平臺106的功能。
平臺106具有既平行于X軸方向又平行于Z軸方向的平面。并且，平臺106構(gòu)造為使得可將具有多個分部的基底固定或保持在平臺106上，其中將液體材料111供給分部。
如上所述，小滴噴射裝置103通過第一位置控制裝置104移動到X軸方向。另一方面，平臺106通過第二位置控制裝置108移動到Y(jié)軸方向。因此，通過第一位置控制裝置104和第二位置控制裝置108可改變小滴噴射頭114關于平臺106的相互位置。
控制單元112構(gòu)造為從外部信息處理設備接收噴射數(shù)據(jù)。所述噴射數(shù)據(jù)表示液體材料111將噴射至的相互位置。就此而言，后面將描述控制單元112的詳細結(jié)構(gòu)和功能。
(小滴噴射裝置)圖2是從圖1中所示小滴噴射設備100的平臺106側(cè)觀看的小滴噴射裝置103的圖示。如圖2中所示，小滴噴射裝置103包括每個都具有大體相同結(jié)構(gòu)的多個小滴噴射頭114和用于保持這些小滴噴射頭114的托架105。在本實施例中，包含在小滴噴射裝置103中的小滴噴射頭114的數(shù)目為八個。每個小滴噴射頭114都具有上面設置多個噴嘴118(后面描述)的底面。每個小滴噴射頭114的底面的形狀都是具有兩個長側(cè)和兩個短側(cè)的多邊形。保持在小滴噴射裝置103中的每個小滴噴射頭114的底面都面對平臺106側(cè)，并且每個小滴噴射頭114的長側(cè)方向和短側(cè)方向分別平行于X軸方向和Y軸方向。
(小滴噴射頭)圖3是圖1中所示小滴噴射設備100的小滴噴射頭114的底面圖示。小滴噴射頭114具有在X軸方向上排列的多個噴嘴118。多個噴嘴118排列為使得小滴噴射頭114在X軸方向上的噴嘴間距HXP約為70μm。就此而言，“小滴噴射頭114在X軸方向上的噴嘴間距HXP”相應于通過沿Y方向投影X軸上的小滴噴射頭114的所有噴嘴118而獲得的相鄰噴嘴圖像之間的間距。
在本實施例中，小滴噴射頭114中的多個噴嘴118構(gòu)成均在X軸方向上延伸的噴嘴排116A和噴嘴排116B。噴嘴排116A和噴嘴排116B以平行方式設置，以便彼此隔開預定距離。在噴嘴排116A和噴嘴排116B的每個中，九十個噴嘴118在X軸方向上以預定距離排列。在本實施例中，所述預定距離為約140μm。換言之，噴嘴排116A的噴嘴間距LNP和噴嘴排116B的噴嘴間距LNP約為140μm。
噴嘴排116B的位置離開X軸的正向位置(即圖3中的右方方向)關于噴嘴排116A的位置的噴嘴間距LNP的一半長度(即，70μm)。為此，小滴噴射頭114在X方向上的噴嘴間距HXP是噴嘴排116A或116B的噴嘴間距的一半長度(即，70μm)。因此，小滴噴射頭114在X方向上的噴嘴的線密度是噴嘴排116A或116B的噴嘴的線密度的兩倍。就此而言，“X方向上的噴嘴的線密度”相應于通過沿Y軸方向投影X軸上的多個噴嘴獲得的每單位長度上的噴嘴圖像數(shù)目。
應指出，包含在小滴噴射頭114中的噴嘴排的數(shù)目不限于2條。小滴噴射頭114可包括M條噴嘴排。在此情形下，“M”為1或更大的自然數(shù)。以噴嘴間距HXP的長度的M倍為間距在M條噴嘴排的每條中設置多個噴嘴118。并且，在M為2或更大的自然數(shù)的情況下，對于M條噴嘴排中的一條噴嘴排，其它(M-1)條噴嘴排離X軸方向噴嘴間距HXP的長度的i倍且不相交。在此情形下，“i”是從1到M-1的自然數(shù)。
由于噴嘴排116A或116B的每個都是由90個噴嘴118構(gòu)造的，所以每個小滴噴射頭114具有180個噴嘴118。在此情形下，將噴嘴排116A的兩端的每5個噴嘴設定為“暫停噴嘴”。以此方式，也將噴嘴排116B的兩端的每5個噴嘴設定為“暫停噴嘴(suspension nozzle)”。液體材料111的小滴不會通過這20個暫停噴嘴噴射。因此，在每個小滴噴射頭114中的180個噴嘴118中的160個噴嘴118的每個都充當用于使液體材料111以小滴形式噴射的噴嘴。
如圖2中所示，多個小滴噴射頭114沿X軸方向在小滴噴射裝置103上排成兩行?？紤]到暫停噴嘴，小滴噴射頭114的一行和小滴噴射頭114的另一行排列為使得從Y軸方向看它們部分重疊。因此，小滴噴射裝置103構(gòu)造為使得用于噴射液體材料111的噴嘴118在基底10A的短側(cè)的長度上沿X軸方向以噴嘴間距HXP連續(xù)。盡管小滴噴射頭114設置為覆蓋本實施例的小滴噴射裝置103中的基底10A的整個短側(cè)(在X軸方向上的基底10A的長度)，但本發(fā)明中的小滴噴射裝置可覆蓋基底10A的短側(cè)的部分。
圖4(a)和4(b)分別是圖1中所示小滴噴射設備100的小滴噴射頭114的橫截面透視圖和橫截面圖。如圖4(a)和4(b)中所示，每個小滴噴射頭114構(gòu)成噴墨頭。更具體地，每個小滴噴射頭114設置有隔板126和噴嘴板128。貯液器129位于隔板126和噴嘴板128之間。貯液器129裝有從罐101經(jīng)由進墨口131供給的液體材料111。
多個分隔壁122位于隔板126和噴嘴板128之間?？涨?20由隔板126、噴嘴板128和一對分隔壁122限定。由于空腔120是根據(jù)一個噴嘴118設置的，所以空腔120的數(shù)目與噴嘴118的數(shù)目相同。液體材料111經(jīng)由設置在這對分隔壁122之間的供墨口130供給空腔120。
作為驅(qū)動元件的振動器124根據(jù)每個空腔120設置在隔板126上。振動器124改變裝在空腔120內(nèi)的液體材料111的液體壓力，且包括壓電元件124C、一對電極124A和124B，其中壓電元件124C夾在電極124A和124B之間。通過在這對電極124A和124B之間施加驅(qū)動電壓信號，壓電元件124C變形，改變裝在空腔120內(nèi)的液體材料111的液體壓力，從而使液體材料111以小滴形式通過相應噴嘴118噴射。調(diào)整每個噴嘴118的形狀，以便通過每個噴嘴118在Z軸方向上噴射液體材料111。
就此而言，“液體材料”是指具有足以通過噴嘴118噴射的粘度的材料。在此情形下，材料可以是水基或油基的。所述材料僅需具有通過噴嘴118可噴射的流度(粘度)。即使可將固體材料粉碎成所述材料，所述材料整體上可以是流體。
圖1中所示的控制單元112可構(gòu)造為施加驅(qū)動電壓信號到多個彼此獨立的振動器124的每個。換言之，可根據(jù)來自與每個噴嘴118關聯(lián)的控制單元112的驅(qū)動電壓信號控制通過每個噴嘴118噴射的液體材料111的體積。在此情形下，控制單元112可以從0pl到42pl(皮升)可變地設定待通過每個噴嘴118噴射的液體材料111的體積。并且，控制單元112可以將每個噴嘴118設定為在掃描操作期間執(zhí)行噴射操作，或不執(zhí)行噴射操作。
在本發(fā)明的說明書中，將包括一個噴嘴118、相應于一個噴嘴118的一個空腔120和相應于一個空腔120的一個振動器124的部分稱為“噴射部分127”。在此情形下，一個小滴噴射頭114所具有的噴射部分127的數(shù)目與噴嘴118的數(shù)目相同。噴射部分127可具有這樣的結(jié)構(gòu)，其中，通過電熱轉(zhuǎn)換元件利用液體材料的熱膨脹(薄膜沸騰)噴射液體材料。
在本發(fā)明中，小滴噴射裝置103中的噴嘴間距HXP不限于上述，也可以是任意大小。并且，除了圖2中所示的結(jié)構(gòu)外，小滴噴射裝置103可構(gòu)造為使得多個小滴噴射頭114在Y軸方向上重疊。在此情形下，可能在X方向上縮短整個小滴噴射裝置103的噴嘴間距(噴嘴排密度)，并且這使得可能以較高的分辨率(resolution)將小滴供給基底10A上。
(控制單元)接著，現(xiàn)在將描述控制單元112的構(gòu)造。圖5是圖1中所示小滴噴射設備100的控制單元112的框圖。如圖5中所示，控制單元112設置有輸入緩沖存儲器200、存儲單元202、處理單元204、掃描驅(qū)動單元206和頭驅(qū)動單元208。處理單元204連接至輸入緩沖存儲器200、存儲單元202、掃描驅(qū)動單元206和頭驅(qū)動單元208的每個。并且，掃描驅(qū)動單元206電連接至第一位置控制單元104和第二位置控制單元108。類似地，頭驅(qū)動單元208電連接至多個小滴噴射頭114的每個。
輸入緩沖存儲器200接收用于從外部信息處理設備噴射液體材料111的小滴的噴射數(shù)據(jù)。噴射數(shù)據(jù)包括表示每個噴嘴118關于基底上的所有分部中的每個分部的相互位置的數(shù)據(jù)、表示供應液體材料111到所有分部直到所供給的液體材料的厚度變成理想厚度所需要的相互掃描的次數(shù)的數(shù)據(jù)、指定一些噴嘴118為ON噴嘴118A的數(shù)據(jù)和指定其它噴嘴118為OFF噴嘴118B的數(shù)據(jù)。輸入緩沖存儲器200輸出噴射數(shù)據(jù)到處理單元204，接著處理單元204將噴射數(shù)據(jù)存儲在存儲單元202中。在此點上，圖5中的存儲單元202是RAM(隨機存取存儲器)。
處理單元204根據(jù)存儲在存儲單元202中的噴射數(shù)據(jù)輸出表示每個噴嘴118關于基底上的所有分部的每個的相互位置的數(shù)據(jù)到掃描驅(qū)動單元206。掃描驅(qū)動單元206分別輸出與相互位置數(shù)據(jù)和噴射周期(ejectioncycle)EP(后面將參看圖6描述)一致的驅(qū)動電壓信號給第一位置控制單元104和第二位置控制單元108。結(jié)果，小滴噴射頭114(換言之，小滴噴射裝置103)相互掃描分部。另一方面，處理單元204根據(jù)存儲在存儲單元202中的噴射數(shù)據(jù)和噴射周期EP輸出用于在每個噴射時間(ejectiontiming)中指定每個噴嘴118的ON/OFF的選擇信號SC給頭驅(qū)動單元208。接著頭驅(qū)動單元208根據(jù)選擇信號SC輸出噴射液體材料111所需要的噴射信號給小滴噴射頭114。結(jié)果，液體材料111以小滴形式通過小滴噴射頭114中的相應噴嘴118噴射。
控制單元112可以是設置有CPU(中央處理單元)、ROM(只讀存儲器)、RAM等的計算機。在此情形下，可使用計算機可執(zhí)行的軟件程序?qū)崿F(xiàn)上述控制單元112的操作。另一方面，控制單元112可用專用電路(換言之，硬件)實現(xiàn)。
接著，將描述控制單元112中的頭驅(qū)動單元208的構(gòu)造和功能。圖6(a)是頭驅(qū)動單元208的示意圖。圖6(b)是示出用于頭驅(qū)動單元的驅(qū)動信號、選擇信號和噴射信號的時間圖。如圖6(a)中所示，頭驅(qū)動單元208包括一個驅(qū)動信號發(fā)生器203和多個模擬開關AS。如圖6(b)中所示，驅(qū)動信號發(fā)生器203產(chǎn)生驅(qū)動信號DS。驅(qū)動信號DS的電勢相對于參考電勢L臨時改變。更具體地，驅(qū)動信號DS包括利用噴射周期EP重復的多個噴射波形P。就此而言，噴射波形P相應于施加在相應振動器124沖的這對電極124A和124B之間的驅(qū)動電壓波形，以通過一個噴嘴118噴射一個小滴。
將驅(qū)動信號DS供給每個模擬開關AS的輸入終端。每個模擬開關AS是根據(jù)每個噴射部分127設置的。即，模擬開關AS的數(shù)目等于噴射部分127的數(shù)目(換言之，噴嘴118的數(shù)目)。
處理單元204輸出表示每個噴嘴118的ON/OFF的選擇信號SC給每個模擬開關AS。就此而言，選擇信號SC可成為關于每個模擬開關AS的高電平狀態(tài)或低電平狀態(tài)。響應于驅(qū)動信號DS和選擇信號SC，每個模擬開關AS施加噴射信號ES給相應振動器124的電極124A。更具體地，在選擇信號變成高電平狀態(tài)的情形下，模擬開關AS轉(zhuǎn)為ON，并將驅(qū)動信號DS作為噴射信號ES施加給電極124A。另一方面，在選擇信號變成低電平狀態(tài)的情形下，模擬開關AS轉(zhuǎn)為OFF，且模擬開關AS輸出給電極124A的噴射信號ES的電勢變成參考電勢L。當將驅(qū)動信號DS施加給振動器124的電極124A時，液體材料111通過相應于振動器124的噴嘴118噴射。就此而言，將參考電勢L施加給每個振動器124的電極124B。
在圖6(a)中所示的實例中，設定兩個選擇信號SC中每個的高電平時期和低電平時期，以使具有周期2EP的噴射波形P出現(xiàn)，其中所述周期2EP是兩個噴射信號ES中每個的噴射周期EP的兩倍。這樣，液體材料111以小滴形式通過兩個相應噴嘴118噴射，且周期為2EP。將共用驅(qū)動信號DS從共享驅(qū)動信號發(fā)生器203施加給相應于兩個噴嘴118的振動器124的每個。為此，液體材料111大體上同時通過兩個噴嘴118噴射。
通過使用上述構(gòu)造，小滴噴射設備100執(zhí)行噴射掃描操作，其中根據(jù)施加給控制單元112的噴射數(shù)據(jù)將液體材料111供給基底10A。
<供應液體材料的方法的實施例>
使用上述小滴噴射設備100執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明將液體材料以小滴形式供給基底上的方法。以下，將參看圖7至圖10描述本發(fā)明的方法的實施例。就此而言，盡管在以下說明中設想了制造用于液晶顯示器的濾色器基板的情形，但如后面將描述的，本發(fā)明能應用于制造與濾色器基板不同的多種電光設備。
如圖7中所示，每個都變成色素(像素)的多個細長分部18R、18G和18B在基底10A上形成，以便與黑底14和圍堰(bank)16分離。分部18R是成為色素R(紅色)的區(qū)域，分部18G是成為色素G(綠色)的區(qū)域，且分部18B是成為色素B(藍色)的區(qū)域。
分部18R、18G和18B中每個都具有大體為矩形的形狀。每個分部的縱向平行于Y軸方向，同時每個分部的橫向平行于X軸方向。以線性形式設置的一組分部18R、18G和18B相應于濾色器基板的一個像素。許多組分部18R、18G和18B在基底10A上形成，以便以矩陣形式排列。即，將基底10A用于制造條形排列型濾色器基板。
小滴噴射設備100執(zhí)行一個或多個噴射掃描操作，其中在通過驅(qū)動第二位置控制裝置108使基底10A在Y軸方向上關于小滴噴射裝置103相互移動期間，用于形成色素的液體材料111以小滴形式通過噴嘴118噴射。在噴射掃描操作中，小滴噴射裝置103和基底10A相互移動，以使小滴噴射裝置103大體上遍及基底10A移動。
就此而言，盡管在以下說明中，將供應小滴到分部18R上的情形作為典型實例描述，但可以相同方式將小滴供應到分部18G或18B上。并且，盡管圖7僅示出一個分部18R，但是小滴可以相同方式在一個噴射掃描操作中供應到所有分部18R上，其中小滴噴射頭114通過所有分部18R上。
在根據(jù)本發(fā)明的供應小滴到基底上的方法中，液體材料111的第一小滴通過噴嘴118噴射到分部18R上。在此情形下，可噴射多個第一小滴。接著在已經(jīng)到達分部18R上的第一小滴(液體材料111)變干(即，第一小滴保持液體狀態(tài))后一次或多次將一個或多個后續(xù)小滴噴射到相同分部18R上。
在本發(fā)明中，由于這樣供應到一個分部18R上的第一和后續(xù)小滴在它們處于液體狀態(tài)中時組合，所以液體材料111可在分部18R各處均勻變寬。這使得可能確定地防止丟色發(fā)生。
并且，本發(fā)明的特征在于，第一小滴的總量小于一個或多個后續(xù)小滴中的每個小滴的總量。這樣，本發(fā)明具有以下優(yōu)點。
當一個或多個后續(xù)小滴落在分部18R上時，第一小滴(液體材料111)已經(jīng)供給分部18R上。因此，在后續(xù)小滴落在分部18R上時的沖擊力很大的情況下，到達的第一小滴即紅色液體材料111可能作為噴霧噴灑到鄰近的綠色分部18G或藍色分部18B上。這樣，發(fā)生混色，以改變分部的顏色，并且這導致濾色器基板質(zhì)量很差。
與上述情形相比，在本發(fā)明中，由于后續(xù)小滴的量減少(換言之，將后續(xù)小滴的尺寸設定為較小)，所以可能減小后續(xù)小滴落在分部上時的沖擊力。這使得可能防止到達的第一小滴(液體材料111)作為噴霧噴灑。即使液體材料111作為噴霧噴灑，也可能有效地防止噴霧到達臨近分部18G或18B。因此，可能有效防止上述混色發(fā)生。
并且，由于將第一小滴的總量設定為比后續(xù)小滴的總量大，所以可能減少供應必需量的液體材料111到分部18R上所需要的小滴數(shù)量。這使得可能快速形成像素。因此，可能提高濾色器基板的制造效率。
另一方面，在第一和后續(xù)小滴數(shù)量全都減少的情形下，可能防止混色，但是供應必需量的液體材料111到分部18R上所需要的小滴數(shù)量往往增加。這使得制造效率降低。在本發(fā)明中，優(yōu)選的是，為了獲得防止混色的效果和提高制造效率的效果之間的高度平衡，將一個或多個后續(xù)小滴中每個的總量設定為第一小滴總量的30％到70％。
下面，將參看附圖更具體地描述供應液體材料的方法。圖7和8是用于說明本發(fā)明的第一實施例中的小滴供應方法(供應液體材料的方法)的圖示。
在圖7和8中所示的第一實施例中，一個第一小滴51通過噴嘴118噴射。四個后續(xù)小滴52、53、54和55接著依次通過相同噴嘴118噴射。如圖7中所示，調(diào)節(jié)四個后續(xù)小滴52、53、54和55中每個的量，以使其小于第一小滴51的量。
通過改變待應用于振動器124的驅(qū)動電壓波形(參看圖6)，可能調(diào)節(jié)將通過噴嘴118噴射的小滴的量。盡管四個后續(xù)小滴52、53、54和55中每個的量在圖7和8中所示的實例中彼此相同，但是它們也可以彼此不同。在此情形下，僅需使其小于第一小滴51的量。
并且，在本發(fā)明中，優(yōu)選的是，將后續(xù)小滴52、53、54和55中每個的飛行速度(換言之，噴射速度)設定為小于第一小滴51的飛行速度。這使得可能進一步減少后續(xù)小滴52、53、54和55中每個到達分部上時的沖擊力。因此，可能更確定地防止液體材料111噴灑。就此而言，通過改變待應用于振動器124的驅(qū)動電壓波形，可能調(diào)節(jié)將第一和后續(xù)小滴51、52、53、54和55中每個的飛行速度。
此外，在本實施例中，在使基底10A在Y軸方向上關于噴嘴118相互移動期間，第一小滴51和后續(xù)小滴52、53、54和55依次通過同一個噴嘴118噴射。這樣，如圖8中所示，可能逐漸移動第一小滴51和后續(xù)小滴52、53、54和55的到達位置。這使得可能使液體材料111更均勻地遍及分部18R散布。
并且，在第一小滴51和后續(xù)小滴52、53、54和55落在分部18R上時形成的多個點沿Y軸方向(換言之，掃描方向)排列。如圖8中所示，優(yōu)選的是，第一和后續(xù)小滴供給分部上，使得這些點以預定空間彼此部分重疊。就此而言，“預定空間”是指這樣的空間，在假定第一和后續(xù)小滴獨立存在而不會使由先前落在分部18R上的小滴形成的一個點與其它小滴組合時使得第一和后續(xù)小滴彼此連接的空間。
由已經(jīng)通過噴嘴118噴射并落在分部18R上的液體材料111的一個小滴形成的點的直徑可根據(jù)液體材料111的一個小滴的體積、液體材料111與分部18R的地面的接觸角(可濕度)等而改變。由于此原因，通過預先以實驗或理論計算檢查由已經(jīng)落在分部18R上的液體材料111的一個小滴形成的點的直徑，可能控制上述“預定空間”。
就此而言，盡管在圖8中將由已經(jīng)落在分部上的第一小滴51和后續(xù)小滴52、53、54和55形成的點描述為部分重疊，但應理解，多個小滴彼此整合，且事實上沿周緣散開。即，圖8是示意圖，以便易于理解根據(jù)本發(fā)明的供應小滴的方法，但不表示供應到分部18R上的液體材料111(與圖9和10中相同)的實際散開方式。
就此而言，第一小滴51和后續(xù)小滴52、53、54和55也可不通過同一噴射掃描操作噴射，如果先前已經(jīng)供給分部上的液體材料111沒有變干，則它們可以通過多個噴射掃描操作噴射。
并且，在本發(fā)明中，通過重復以下步驟供應液體材料111到分部18R上；以及利用烘干設備使所供應的液體材料111變干(預烘焙)，色素材料可以堆疊形式形成。在此情形下，在本發(fā)明中，當液體材料111的小滴在變干后再次噴射到分部18R上時，在返回起始點后應用上述第一小滴和后續(xù)小滴之間的關系。變干后首先噴射到分部18R上的小滴相應于第一小滴。
圖9是用于說明本發(fā)明的第二實施例中的小滴供應方法的圖示。下面，將參看圖9對第二實施例的供應小滴到基底上的方法進行描述；然而，主要描述上述第一實施例和第二實施例之間的差別，且省略對相似部分的描述。
在圖9中所示的第二實施例中，將兩個第二小滴61a、61b通過兩個噴嘴118a、118b噴射到同一分部18R上一次。接著將兩個后續(xù)小滴通過兩個噴嘴118a、118b噴射到同一分部18R上五次。即，后續(xù)小滴包括第一后續(xù)小滴62a、62b、第二后續(xù)小滴63a、63b、第三后續(xù)小滴64a、64b、第四后續(xù)小滴65a、65b和第五后續(xù)小滴66a、66b。調(diào)節(jié)后續(xù)小滴62a、62b、63a、63b、64a、64b、65a、65b、66a和66b中每個的量，以使其小于第一小滴61a、61b中每個的量。
并且，以與上述第一實施例類似的方式，將第一和后續(xù)小滴供應到同一分部18R上，使得這些點通過預定空間彼此部分重疊。根據(jù)第二實施例中供應小滴到基底上的方法，可能獲得類似于上述第一實施例的效果。
圖10是用于說明本發(fā)明的第三實施例中的小滴供應方法的圖示。下面，將參看圖10對第三實施例的供應小滴到基底上的方法進行描述；然而，主要描述上述第一或第二實施例和第三實施例之間的差別，且省略對相似部分的描述。
在圖10中所示的第三實施例中，將兩個第二小滴71a、71b通過兩個噴嘴118a、118b噴射到同一分部18R上一次。接著，使一個后續(xù)小滴交替通過兩個噴嘴118a、118b中其中之一噴射到同一分部18R上五次。即，后續(xù)小滴包括通過噴嘴118a噴射的第一后續(xù)小滴72a、通過噴嘴118b噴射的第二后續(xù)小滴73b、通過噴嘴118a噴射的第三后續(xù)小滴74a、通過噴嘴118b噴射的第四后續(xù)小滴65b和通過噴嘴118a噴射的第五后續(xù)小滴76a。調(diào)節(jié)后續(xù)小滴72a、73b、74a、75b和76a中每個的量，以使其小于第一小滴71a、71b中每個的量。
以此方式，在第三實施例中，使第一小滴同時通過多個噴嘴噴射到同一分部上，且接著將后續(xù)小滴通過一個或一些噴嘴(少于所屬多個噴嘴)噴射到同一分部上。因此，可將后續(xù)小滴中每個的量設定為與第一小滴中每個的量相同。
并且，以與上述第一或第二實施例類似的方式，將第一和后續(xù)小滴供應到同一分部18R上，使得這些點通過預定空間彼此部分重疊。根據(jù)第三實施例中供應小滴到基底上的方法，可能獲得類似于上述第一實施例的效果。
<小滴噴射設備的第二實施例>
接著，現(xiàn)在將詳細描述其中本發(fā)明的小滴噴射設備應用于濾色器基板的制造的實例。圖11是示出基底10A的示意圖，其中小滴由本發(fā)明的第二實施例中的小滴供應設備供應到基底10A上。
圖11(a)和圖11(b)中所示的基底10A是通過利用后面描述的制造設備1(參看圖12)執(zhí)行工藝而變成濾色器基板10的基板?；?0A具有以矩陣形式排列在其上的多個分部18R、18G和18B。
更具體地，基底10A包括支撐基板12，具有透光性；多個細長分部18R、18G和18B，每個都變成形成在支撐基板12上的色素(像素)，以與黑底14和圍堰16分離。黑底14由具有光屏蔽效應的材料制成。黑底14和設置在黑底14上的圍堰16以矩陣形式設置在支撐基板12上，從而多個透光部分即多個像素區(qū)由它們限定。
在像素區(qū)中，由支撐基板12、黑底14和圍堰16限定的凹入部分分別相應于分部18R、18G和18B。分部18R是其中形成僅波長在紅波長范圍內(nèi)的光透過的濾光層111FR的區(qū)域。分部18G是其中形成僅波長在綠波長范圍內(nèi)的光透過的濾光層111FG的區(qū)域。分部18B是其中形成僅波長在藍波長范圍內(nèi)的光透過的濾光層111FB的區(qū)域。
圖11(b)中所示基底10A位于既平行于X軸方向又平行于Y軸方向的虛平面上?；?0A中的分部18R、18G和18B以此順序在X軸方向上周期性地排列。另一方面，分部18R在Y軸方向上以預定間隔排列，分部18G在Y軸方向上以預定間隔排列，且分部18B在Y軸方向上以預定間隔排列。就此而言，X軸方向垂直于Y軸方向。
分部18R的沿X軸方向的間隔LRY即間距約為560μm。所述間距LRY與分部18G的沿X軸方向的間隔LGY相同。并且，分部18R是具有長側(cè)和短側(cè)的矩形形狀。更具體地，分部18R在X軸方向上的長度即其短側(cè)的長度大體上為100μm，在Y軸方向上的長度即其長側(cè)的長度大體上為300μm。分部18G和18B中每個都具有與分部18R相同的形狀和尺寸。就此而言，在相鄰分部和此分部之間的間隔的大小相應于屏幕尺寸約為40英寸的高清晰度電視中同色像素的間隔和尺寸。
圖12是示意圖，示出設置有本發(fā)明第二實施例中的小滴噴射設備100的制造設備1。圖12中所示的制造設備1是用于供應相應的濾色器材料到圖11中所示基底10A中的分部18R、18G和18B中每個的設備。更具體地，制造設備1包括小滴噴射設備100R，用于使用上述供應小滴到基底上的方法供應濾色器材料111R到所有分部18R上；烘干設備150R，用于烘干供給分部18R上的濾色器材料111R；小滴噴射設備100G，用于使用上述供應小滴到基底上的方法供應濾色器材料111G到所有分部18G上；烘干設備150G，用于烘干供給分部18G上的濾色器材料111G；小滴噴射設備100B，用于使用上述供應小滴到基底上的方法供應濾色器材料111B到所有分部18B上；烘干設備150B，用于烘干供給分部18B上的濾色器材料111B；爐160，用于預加熱(后烘焙)濾色器材料111R、111G和111B；小滴噴射設備100C，用于在這樣后烘焙的濾色器材料111R、111G和111B上設置保護膜20；烘干設備150C，用于烘干保護膜20；以及硬化設備165，用于通過再加熱硬化烘干的保護膜20。并且，制造設備1包括傳送設備170，用于以小滴噴射設備100R、烘干設備150R、小滴噴射設備100G、烘干設備150G、小滴噴射設備100B、烘干設備150B、小滴噴射設備100C、烘干設備150C和硬化設備165的順序傳送基底10A。
圖13是本發(fā)明的第二實施例中的小滴供應設備100R的透視圖。如圖13中所示，除了第二實施例中的小滴噴射設備100R包括代替罐101和管110的用于液體濾色器材料111R的罐101R和管110R外，小滴噴射設備100R的構(gòu)造與第一實施例中的小滴噴射設備100R的構(gòu)造大體相同。就此而言，與第一實施例中的小滴噴射設備100具有類似功能的小滴噴射設備100R用相同附圖標記表示，且省略對其的重復描述。
類似地，除了第二實施例中的小滴噴射設備100G、100B和100C分別包括代替罐101和管110的用于液體濾色器材料111G、111B和111C的罐101G、101B和101C以及管110G、110B和110C外，小滴噴射設備100G的構(gòu)造、小滴噴射設備100B的構(gòu)造和小滴噴射設備100C的構(gòu)造與第一實施例中的小滴噴射設備100的構(gòu)造大體相同。就此而言，本實施例的液體濾色器材料111R、111G和111B是本發(fā)明的液體材料的一些實例。
接著，將描述小滴噴射設備100R的操作。小滴噴射設備100R噴射相同液體材料到以矩陣形式排列在基底10A上的多個分部18R上。就此而言，如將在第三實施例中描述的，基底10A可用用于電發(fā)光顯示器的基板代替或用于等離子體顯示器的后基板代替。另一方面，基底10A可用設置有電子發(fā)射元件的用于圖像顯示的基板代替。
在以下說明中，將描述使用制造設備1制造濾色器基板10的一系列工藝。
根據(jù)以下步驟制造圖11中所示的基底10A。首先，利用濺射法或蒸發(fā)法在支撐基板12上形成金屬薄膜。接著利用光刻法從金屬薄膜形成呈網(wǎng)狀圖樣的黑底14?？蓪⒔饘巽t或氧化鉻作為用于黑底14的材料。就此而言，支撐基板12是對可見光(光波長)具有透光性的基板，例如玻璃基板等。隨后，涂敷由負型干膜成分構(gòu)成的抗蝕劑層，以便覆蓋支撐基板12和黑底14。暴露抗蝕劑層，同時使得形成為矩陣圖樣的掩模薄膜(maskfilm)貼在抗蝕劑層上。接著，通過利用蝕刻工藝去除抗蝕劑層的不暴露部分，獲得圍堰16。這樣，獲得基底10A。
將由樹脂黑(resin black)制成的圍堰用于代替圍堰16。在此情形下，不需要金屬薄膜(換言之，黑底14)，并且圍堰層由單層構(gòu)成。
接著，在大氣壓力下利用氧等離子體工藝使得基底10A成為親液的。凹入部分(像素區(qū)的部分)中的支撐基板12的表面、黑底14的表面和圍堰16的表面中的每個表面通過此工藝有呈現(xiàn)親液的趨勢，其中這些表面中的每個表面都由支撐電極12、黑底14和圍堰16限定。并且，接著對基底10A執(zhí)行將CF4用作生產(chǎn)氣體的等離子體工藝。通過使用CF4的等離子體工藝，使每個凹入部分中的圍堰16的表面氟化，并且圍堰16的表面通過此工藝有呈現(xiàn)非親液的趨勢。就此而言，通過使用CF4的等離子體工藝，已經(jīng)呈現(xiàn)親液的支撐基板12的表面和黑底14的表面稍微喪失親液性。然而，即使這樣，這些表面可保持親液性。這樣，使分別由支撐基板12、黑底14和圍堰16限定的每個凹入部分的表面經(jīng)受預定表面處理，由此每個凹入部分的表面變成分部18R、18G和18B中的任何一個。
就此而言，根據(jù)支撐基板12的材料、黑底14的材料和圍堰16的材料，無需上述表面處理，每個凹入部分的表面可呈現(xiàn)理想的親液性和非親液性。在此情形下，表面不必經(jīng)受上述表面處理。由支撐基板12、黑底14和圍堰16限定的每個凹入部分的表面實際上變成分部18R、18G和18B。
上面形成多個分部18R、18G和18B的基底10A通過傳送設備170傳送到小滴噴射設備100R的平臺106。如圖14(a)中所示，在小滴噴射設備100R中，接著將濾色器材料111R通過小滴噴射頭114噴射到所有分部18R上，使得在所有分部18R中的每個上形成一層濾色器材料111R。更具體地，小滴噴射設備100R使用上述供應小滴到基底上的方法將濾色器材料111R供應到分部18R上。在這層濾色器材料111R在基底10A的所有分部18R中的每個上形成的情形下，傳送設備170將基底10A傳送到烘干設備150R中。接著，通過使設置在分部18R上的濾色器材料111R經(jīng)受完全烘干，在每個分部18R上獲得過濾層111FR。
接著，傳送設備170將基底10A傳送到小滴噴射設備100G的平臺106上。如圖14(b)中所示，在小滴噴射設備100G中，接著將濾色器材料111G通過小滴噴射頭114噴射到所有分部18G上，使得在所有分部18G中的每個上形成一層濾色器材料111G。更具體地，小滴噴射設備100G使用上述供應小滴到基底上的方法將濾色器材料111G供應到分部18G上。在這層濾色器材料111G在基底10A的所有分部18G中的每個上形成的情形下，傳送設備170將基底10A傳送到烘干設備150G中。接著，通過使設置在分部18G上的濾色器材料111G經(jīng)受完全烘干，在每個分部18G上獲得過濾層111FG。
接著，傳送設備170將基底10A傳送到小滴噴射設備100B的平臺106上。如圖14(c)中所示，在小滴噴射設備100B中，接著將濾色器材料111B通過小滴噴射頭114噴射到所有分部18B上，使得在所有分部18B中的每個上形成一層濾色器材料111B。更具體地，小滴噴射設備100B使用上述供應小滴到基底上的方法將濾色器材料111B供應到分部18B上。在這層濾色器材料111B在基底10A的所有分部18B中的每個上形成的情形下，傳送設備170將基底10A傳送到烘干設備150B中。接著，通過使設置在分部18B上的濾色器材料111B經(jīng)受完全烘干，在每個分部18B上獲得過濾層111FB。
接著，傳送設備170將基底10A傳送到爐160中。爐160接著后烘焙(換言之，預加熱)過濾層111FR、111FG和111FB。
接著，傳送設備170將基底10A傳送到小滴噴射設備100C的平臺106上。在小滴噴射設備100C中，接著將液體保護材料通過小滴噴射頭114噴射到基底10A上，使得在過濾層111FR、111FG、111FB和圍堰16上形成一層液體保護材料即保護膜20。在保護膜20已經(jīng)在過濾層111FR、111FG、111FB和圍堰16上形成后，傳送設備170將基底10A傳送到烘干設備150c中。接著，在烘干設備150c完全烘干保護膜20后，硬化設備165加熱保護膜20，以使其完全硬化，由此基底10A變成濾色器基板10(參看圖14(d))。
<小滴噴射設備的第三實施例>
接著，將描述其中本發(fā)明的小滴噴射設備應用于電發(fā)光顯示器的制造設備的實例。圖15是示出基底30A的示意圖，其中本發(fā)明的第三實施例中的小滴噴射設備200供應小滴到基底30A上。
圖15(a)和15(b)中所示的基底30A是利用后面描述的制造設備2(參看圖16)執(zhí)行工藝變成電發(fā)光顯示器30的基板?；?0A具有以矩陣形式排列在其上的多個分部38R、38G、38B。
更具體地，基底30A包括支撐基板32；電路元件層34，在支撐基板32上形成；多個像素電極36，在電路元件層34上形成；以及多個圍堰40，在多個像素電極36中的相鄰電極之間形成。支撐基板12對可見光(光波長)具有透光性，例如玻璃基板等。多個像素電極36中的每個也對可見光(光波長)具有透光性，例如ITO(銦-錫氧化物)電極等。并且，多個像素電極36以矩陣形式排列在電路元件層34上，且每個像素電極36都限定一像素區(qū)。每個圍堰40都具有網(wǎng)格狀結(jié)構(gòu)，且多個像素電極36的每個都用預定圍堰40圍繞。此外，圍堰40由在電路元件層34上形成的無機圍堰40A和位于無機圍堰40A上的有機圍堰40B構(gòu)成。
電路元件層34設置有多個掃描電極，每個都向支撐基板32上的預定方向延伸；絕緣膜42，形成為覆蓋多個掃描電極；多個信號電極，設置在絕緣膜42上，每個都向垂直于預定方向的方向延伸，其中多個掃描電極的每個都向此預定方向延伸；多個開關元件44，設置在掃描電極和信號電極之間的交叉點附近；以及多個間層絕緣膜45，形成為覆蓋多個開關電極44，例如聚酰亞胺等。每個開關元件44的門電極44G和源電極44S分別電連接至相應掃描電極和相應信號電極。多個像素電極36位于間層絕緣膜45上。多個通孔44V設置在相應于開關元件44的漏電極44D的部分處，且開關電極44分別經(jīng)由通孔44V電連接至相應像素電極36。并且，開關電極44分別設置在相應于圍堰44的部分處。換言之，當從垂直于示出圖15(b)的紙面的方向觀看時，多個開關元件44中的每個都設置為用相應圍堰40覆蓋。
每個都由像素電極36和相應圍堰40限定的凹入部分(像素區(qū)的部分)分別相應于分部38R、38G和38B。分部38R是待形成發(fā)射波長在紅波長范圍內(nèi)的發(fā)光層211FR的區(qū)域。分部38G是待形成發(fā)射波長在綠波長范圍內(nèi)的發(fā)光層211FG的區(qū)域。分部38B是待形成發(fā)射波長在藍波長范圍內(nèi)的發(fā)光層211FR的區(qū)域。
圖15(b)中所示基底30A既平行于X軸方向又平行于Y軸方向的虛平面上。基底30A中的分部38R、38G和38B以此順序在X軸方向上周期性地排列。另一方面，分部38R在Y軸方向上以預定間隔排列，分部38G在Y軸方向上以預定間隔排列，且分部38B在Y軸方向上以預定間隔排列。就此而言，X軸方向垂直于Y軸方向。
分部38R的沿X軸方向的間隔LRY即間距約為560μm。所述間距LRY與分部38G的沿X軸方向的間隔LGY相同。并且，分部38R是具有長側(cè)和短側(cè)的矩形形狀。更具體地，分部38R在X軸方向上的長度即其短側(cè)的長度大體上為100μm，在Y軸方向上的長度即其長側(cè)的長度大體上為300μm。分部38G和38B中的每個都具有與分部38R相同的形狀和尺寸。就此而言，在相鄰分部和分部之間的間隔大小相應于屏幕尺寸約為40英寸的高清晰度電視中同色像素的間隔和尺寸。
圖16是示意圖，示出設置有本發(fā)明第三實施例中的小滴噴射設備200R的制造設備2。圖16中所示的制造設備2是用于供應相應的發(fā)光材料到圖15中所示基底30A中的分部38R、38G和38B中每個的設備。制造設備2包括小滴噴射設備200R，用于使用上述供應小滴到基底上的方法供應發(fā)光材料211R到所有分部38R上；烘干設備250R，用于烘干供給分部38R上的發(fā)光材料211R；小滴噴射設備200G，用于使用上述供應小滴到基底上的方法供應發(fā)光材料211G到所有分部38G上；烘干設備250G，用于烘干供給分部38G上的發(fā)光材料211G；小滴噴射設備200B，用于使用上述供應小滴到基底上的方法供應發(fā)光材料211B到所有分部38B上；烘干設備250B，用于烘干供給分部38B上的發(fā)光材料211B。并且，制造設備2包括傳送設備270，用于以小滴噴射設備200R、烘干設備250R、小滴噴射設備200G、烘干設備250G、小滴噴射設備200B、烘干設備250B的順序傳送基底30A。
圖17是本發(fā)明的第三實施例中的小滴供應設備200R的透視圖。圖17中所示的小滴供應設備200R包括罐201R，用于儲存液體發(fā)光材料211R；管210R；以及噴射掃描單元102，其中將液體發(fā)光材料211R從罐201R經(jīng)由管210R供給噴射掃描單元102。由于噴射掃描單元102的結(jié)構(gòu)與第一實施例(參看圖1)中的噴射掃描單元102的結(jié)構(gòu)相同，所以與噴射掃描單元102具有相似功能的噴射掃描單元102的部件(部分)用相同附圖標記表示，且省略對其的重復描述。并且，除了小滴噴射設備200G和200B分別包括代替罐201R和管210R的用于液體發(fā)光材料211G和211B的罐201G以及管210G和110B外，小滴噴射設備200G的構(gòu)造和小滴噴射設備200B的構(gòu)造與小滴噴射設備200R的構(gòu)造大體相同。就此而言，本實施例的發(fā)光液體材料211R、211G和211B是本發(fā)明的液體材料的一些實例。
接著，將對利用制造設備2制造電發(fā)光顯示器30的方法進行說明。首先，使用已知薄膜形成技術和圖樣化技術制造圖15中所示的基底30A。
接著，在大氣壓力下利用氧等離子體工藝使得基底30A成為親液的。凹入部分(像素區(qū)的部分)中的像素電極36的表面、無機圍堰40A的表面和有機圍堰40B的表面中的每個表面通過此工藝有呈現(xiàn)親液的趨勢，其中這些表面中的每個表面都由像素電極36和圍堰40限定。并且，接著對基底30A執(zhí)行將CF4用作生產(chǎn)氣體的等離子體工藝。通過使用CF4的等離子體工藝，使每個凹入部分中的有機圍堰40B的表面氟化，并且有機圍堰40B的表面通過此工藝有呈現(xiàn)非親液的趨勢。就此而言，通過使用CF4的等離子體工藝，已經(jīng)呈現(xiàn)親液的像素電極36的表面和無機圍堰40A的表面稍微喪失親液性。然而，即使這樣，這些表面可保持親液性。這樣，使每個都由像素電極36、無機圍堰40A和有機圍堰40B限定的每個凹入部分的表面經(jīng)受預定表面處理，由此每個凹入部分的表面變成分部38R、38G和38B中的任何一個。
就此而言，根據(jù)像素電極36的材料、無機圍堰40A的材料和有機圍堰40B的材料，無需上述表面處理，每個凹入部分的表面可呈現(xiàn)理想的親液性和非親液性。在此情形下，表面不必經(jīng)受上述表面處理。由像素電極36、無機圍堰40A和有機圍堰40B限定的每個凹入部分的表面實際上變成分部38R、38G和38B。
就此而言，相應的孔傳輸層37R、37G和37B可在這樣經(jīng)受表面處理的多個像素電極36中的每個上形成。在孔傳輸層37R、37G和37B分別位于像素電極36和發(fā)光層211FR、211FG和211FB之間的情形下，可能提高電發(fā)光顯示器的發(fā)光效率。在此情形下，每個都由孔傳輸層37R、37G和37B以及圍堰40限定的凹入部分相應于分部38R、38G和38B。
就此而言，可能利用噴墨方法形成孔傳輸層37R、37G和37B。在此情形下，可將每個都包括孔傳輸層37R、37G和37B的每個的材料的溶液以預定量涂覆到每個像素區(qū)，且可通過烘干形成孔傳輸層37R、37G和37B。應指出，可使用拉伸(drawing)方法(換言之，根據(jù)本發(fā)明供應液滴到基底上的方法)形成孔傳輸層。
上面形成多個分部38R、38G和38B的基底30A通過傳送設備270傳送到小滴噴射設備200R的平臺106。如圖18(a)中所示，在小滴噴射設備200R中，接著將發(fā)光材料211R通過小滴噴射頭114噴射到所有分部38R上，使得在所有分部38R中的每個上形成一層發(fā)光材料211R。更具體地，小滴噴射設備200R使用上述供應小滴到基底上的方法將發(fā)光材料211R供應到分部38R上。在這層發(fā)光材料211R在基底30A的所有分部38R中的每個上形成的情形下，傳送設備270將基底30A傳送到烘干設備250R中。接著，通過使設置在分部38R上的發(fā)光材料211R經(jīng)受完全烘干，在每個分部38R上獲得發(fā)光層211FR。
接著，傳送設備270將基底30A傳送到小滴噴射設備200G的平臺106上。如圖18(b)中所示，在小滴噴射設備200G中，接著將發(fā)光材料211G通過小滴噴射頭114噴射到所有分部38G上，使得在所有分部38G中的每個上形成一層發(fā)光材料211G。更具體地，小滴噴射設備200G使用上述供應小滴到基底上的方法將發(fā)光材料211G供應到分部38G上。在這層發(fā)光材料211G在基底30A的所有分部38G中的每個上形成的情形下，傳送設備270將基底30A傳送到烘干設備250G中。接著，通過使設置在分部38G上的發(fā)光材料211G經(jīng)受完全烘干，在每個分部38G上獲得發(fā)光層211FG。
接著，傳送設備270將基底30A傳送到小滴噴射設備200B的平臺106上。如圖18(c)中所示，在小滴噴射設備200B中，接著將發(fā)光材料211B通過小滴噴射頭114噴射到所有分部38B上，使得在所有分部38B中的每個上形成一層發(fā)光材料211B。更具體地，小滴噴射設備200B使用上述供應小滴到基底上的方法將發(fā)光材料211B供應到分部38B上。在這層發(fā)光材料211B在基底30A的所有分部38B中的每個上形成的情形下，傳送設備270將基底30A傳送到烘干設備250B中。接著，通過使設置在分部38B上的濾色器材料211B經(jīng)受完全烘干，在每個分部38B上獲得發(fā)光層211FB。
接著，如圖18(d)中所示，反電極46形成為覆蓋發(fā)光層211FR、211FG和211FB以及圍堰40。每個反電極都充當陰極。隨后，通過將密封基板48以其周緣部分連接到基底30A，獲得圖18(d)中所示的電發(fā)光顯示器30。就此而言，惰性氣體封裝在密封基板48和基底30A之間。
在電發(fā)光顯示器30中，從發(fā)光層211FR、211FG和211FB發(fā)射的光通過像素電極36、電路元件層34和支撐電極32發(fā)射到外部。將其中光以此方式通過電路元件層34發(fā)射的電發(fā)光顯示器稱為底部發(fā)射型顯示器。
盡管已經(jīng)基于附圖中所示的實施例描述了將本發(fā)明應用于制造液晶顯示器(濾色器基板)和制造電發(fā)光顯示器的實例，但是應指出，本發(fā)明不限于這些實施例。例如，可能將本發(fā)明應用于制造等離子體顯示器的背基板或設置有電子發(fā)射元件的圖像顯示器(也稱為SED(表面?zhèn)鲗щ娮影l(fā)射顯示器)或FED(場致發(fā)射顯示器))。
<電子器件的實施例>
可將使用上述方法制造的圖像顯示器(電光設備)100作為多種類型的電子設備中每個的顯示部分，所述圖像顯示器例如液晶顯示器、電發(fā)光顯示器、等離子體顯示器或設置有電子發(fā)射元件的圖像顯示器等。
圖19是透視圖，示出應用本發(fā)明的電子設備的移動式(或膝上型)個人計算機的結(jié)構(gòu)。參看圖19，個人計算機1100設置有具有鍵盤1102的機身1104和顯示單元1106。顯示單元1106經(jīng)由鉸鏈部分可轉(zhuǎn)動地支撐在機身1104上。在此個人計算機1100中，顯示單元1106設置有上述圖像顯示器(電光裝置)1000。
圖20是透視圖，示出應用本發(fā)明的電子設備的便攜式電話(包括個人便攜電話系統(tǒng))的結(jié)構(gòu)。參看圖20，便攜式電話1200設置有多個按鈕1202、耳機1204、話筒1206和顯示部分。顯示部分由上述圖像顯示器(電光裝置)1000構(gòu)成。
圖21是透視圖，示出應用本發(fā)明的電子設備的數(shù)碼相機的結(jié)構(gòu)。在此附圖中，示意性地示出數(shù)碼相機到其外部設備的連接。標準相機根據(jù)對象的光學圖像曝光銀鹽照相膠片，同時通過用例如電荷耦合器件(CCD)等成像裝置將對象的光學圖像光電轉(zhuǎn)換成成像信號，數(shù)碼相機1300產(chǎn)生成像信號(圖像信號)。
上述圖像顯示器10000作為顯示部分設置在數(shù)碼相機1300的殼體(機身)1302的背面上。響應CCD的成像信號，液晶顯示器10顯示圖像，且用作用于將對象顯示為電子圖像的取景器。電路板1308放在殼體1302內(nèi)。能儲存成像信號的存儲器放在電路板1308上。
并且，將包括光學透鏡(成像光學系統(tǒng))、CCD等的光接收單元1304設置在殼體1302的正面?zhèn)戎?。當攝影者確認顯示在顯示部分上的對象的圖像并按下快門按鈕1306時，此時的CCD成像信號傳送到電路板1308的存儲器，并儲存在此存儲器中。
并且，視頻信號輸出端子1312和用于數(shù)據(jù)通信的輸入/輸出端子1304設置在數(shù)碼相機1300中的殼體1302的側(cè)表面上。如圖8中所示，如果需要，電視監(jiān)控器1430和個人計算機1440分別連接到視頻信號輸出端子1312和用于數(shù)據(jù)通信的輸入/輸出端子1304。此外，利用預定操作，將儲存在電路板1308的存儲器中的成像信號輸出到電視監(jiān)控器1430和個人計算機1440。
就此而言，除了圖19中所示個人計算機1100、圖20中所示便攜式電話1200和圖21中所示數(shù)碼相機1300外，本發(fā)明的電子設備可適當?shù)赜迷?或應用于)例如電視、攝影機、取景器型或監(jiān)控器直接觀看型磁帶錄像機、膝上型個人計算機、汽車巡航裝置、尋呼機、電腦記事本(包括具有通信功能的電腦記事本)、電子詞典、袖珍計算器、電子游戲裝置、文字處理機、工作站、電視電話、用于防止犯罪的電視監(jiān)控器、電子雙目鏡、POS(銷售點)終端、帶有觸板的設備(例如，金融機構(gòu)中的自動柜員機、自動售票機)、醫(yī)療裝置(例如電子體溫計、血壓計、血糖計、心電圖顯示裝置、超聲波診斷裝置、內(nèi)窺鏡顯示屏)、魚探儀、各種測量裝置、量規(guī)(例如用于車輛、飛機、輪船等的量規(guī))、飛行模擬器、任何其它類型的監(jiān)控器、例如投影機等投影型顯示器等。
已經(jīng)基于圖中所示實施例描述了根據(jù)本發(fā)明的供應液體材料到基底上的方法、小滴噴射設備、具有多種色素的基底、電光設備和電子設備，但應指出，本發(fā)明不限于這些實施例。小滴噴射設備、電子器件和電子設備的相應部分可用能以相同方式工作任意布置代替。并且，任何其它任意部件可添加到本發(fā)明的小滴噴射設備、電子器件和電子設備。
權(quán)利要求
1.一種將液體材料以小滴形式供給基底上的方法，所述方法包括以下步驟準備基底；在基底上形成多個分部，所述多個分部的每個都適于成為色素；以及在使基底關于小滴噴射裝置相互移動期間，經(jīng)由小滴噴射裝置噴射一個或多個小滴，所述小滴噴射裝置具有一個或多個噴嘴，所述液體材料通過所述噴嘴供給所述多個分部的每個上，其中在噴射步驟中，將第一小滴通過所述小滴噴射裝置的噴嘴噴射到基底的預定分部上，然后在已經(jīng)落在預定分部上的第一小滴變干后，將一個或多個后續(xù)小滴噴射到預定分部上，其中一個或多個后續(xù)小滴中每個的總量小于第一小滴的總量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中在噴射步驟中，小滴噴射裝置噴射第一和后續(xù)小滴，使得一個后續(xù)小滴的量小于一個第一小滴的量。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中小滴噴射裝置包括一個或多個空腔，分別與一個或多個噴嘴連通；以及驅(qū)動元件，根據(jù)具有驅(qū)動電壓波形并施加于驅(qū)動元件的驅(qū)動信號改變裝在空腔內(nèi)的液體材料的液體壓力，以噴射小滴，以及其中在噴射步驟中，通過改變將施加于驅(qū)動元件的驅(qū)動電壓波形，調(diào)節(jié)將噴射的一個小滴的量。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述一個或多個噴嘴包括多個噴嘴，以及其中所述噴射步驟包括以下步驟同時使第一小滴通過多個噴嘴中的一些噴射到一個預定分部上；以及使后續(xù)小滴通過所述多個噴嘴中的一些噴射到所述一個預定分部上，這些噴嘴的數(shù)量小于噴射第一小滴的噴嘴的數(shù)量。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中在噴射步驟中，將所述一個或多個后續(xù)小滴中每個的總量設定為所述第一小滴總量的30％到70％。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中在噴射步驟中，將所述后續(xù)小滴的飛行速度設定為小于所述第一小滴的飛行速度。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述一個或多個后續(xù)小滴包括多個后續(xù)小滴，并且在噴射步驟中，噴射所述后續(xù)小滴，使得所述后續(xù)小滴將到達的位置與所述第一和后續(xù)小滴先前已經(jīng)到達的位置不同。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中已經(jīng)落在所述預定分部上的小滴最初形成點，并且在噴射步驟中，將所述后續(xù)小滴噴射到所述預定分部上，使得由所述后續(xù)小滴形成的點與由先前已經(jīng)落在所述預定分部上的小滴形成的點部分重疊。
9.一種小滴噴射設備，用于將小滴噴射到基底上，其中在所述基底上面形成多個分部，所述多個分部的每個都適于變成色素，所述設備包括小滴噴射裝置，用于噴射小滴到基底上，所述小滴噴射裝置包括一個或多個噴嘴，其中小滴將通過所述噴嘴噴射；移動裝置，用于使基底關于小滴噴射裝置相互移動；以及控制單元，用于控制小滴噴射裝置和移動裝置的操作，使得在使基底關于小滴噴射設備相互移動期間小滴噴射裝置噴射小滴到基底上，其中控制單元控制小滴噴射裝置，使得第一小滴通過小滴噴射裝置的噴嘴噴射到基底的預定分部上，然后在已經(jīng)落在預定分部上的第一小滴變干之前將一個或多個后續(xù)小滴噴射到所述預定分部上，使得一個或多個后續(xù)小滴中每個的量小于所述第一小滴的量。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的設備，其中小滴噴射裝置噴射第一和后續(xù)小滴，使得一個后續(xù)小滴的量小于一個第一小滴的量。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的設備，其中將所述一個或多個后續(xù)小滴中每個的量設定為所述第一小滴總量的30％到70％。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的設備，其中小滴噴射裝置包括一個或多個空腔，分別與一個或多個噴嘴連通；以及驅(qū)動元件，根據(jù)具有驅(qū)動電壓波形并從控制單元施加于驅(qū)動元件的驅(qū)動信號改變裝在空腔內(nèi)的液體材料的液體壓力，以噴射小滴，以及其中通過改變將施加于驅(qū)動元件的驅(qū)動電壓波形，調(diào)整將噴射的一個小滴的量。
13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的設備，其中所述一個或多個噴嘴包括多個噴嘴，以及其中小滴噴射裝置同時使第一小滴噴通過多個噴嘴中的一些射到一個預定分部上，然后使后續(xù)小滴通過所述多個噴嘴中的一些噴射到所述一個預定分部上，這些噴嘴的數(shù)量小于第一小滴通過噴嘴噴射的噴嘴數(shù)量。
14.根據(jù)權(quán)利要求9所述的設備，其中控制單元將所述一個或多個后續(xù)小滴中每個的飛行速度設定為小于所述第一小滴的飛行速度。
15.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中所述移動裝置使基底關于小滴噴射裝置相互移動，使得所述后續(xù)小滴將到達的位置與所述第一小滴已經(jīng)到達的位置不同。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中已經(jīng)由小滴噴射裝置噴射且落在預定分部上的小滴最初形成點，并且小滴噴射裝置使所述后續(xù)小滴噴射到預定分部上，使得由所述后續(xù)小滴形成的點與由先前已經(jīng)落在預定分部上的小滴形成的點部分重疊。
17.一種基底，具有使用由權(quán)利要求1限定的方法制造的多種色素。
18.一種電光設備，包括由權(quán)利要求17限定的具有多種色素的基底。
19.一種電子設備，包括由權(quán)利要求18限定的電光設備。
全文摘要
本發(fā)明披露了一種將液體材料以小滴形式供給基底上的方法，所述方法包括以下步驟準備基底10A；在基底10A上形成多個分部18R、18G和18B，所述多個分部18R、18G和18B的每個都適于成為色素；以及在使基底10A關于小滴噴射裝置103相互移動期間，經(jīng)由小滴噴射裝置103噴射一個或多個小滴，所述小滴噴射裝置103具有一個或多個噴嘴118，所述液體材料通過所述噴嘴118供給所述多個分部18R、18G和18B的每個上。在噴射步驟中，將第一小滴通過所述小滴噴射裝置103的噴嘴118噴射到基底10A的預定分部18R、18G和18B上，然后在已經(jīng)落在預定分部18R、18G和18B上的第一小滴變干之前將一個或多個后續(xù)小滴噴射到預定分部18R、18G和18B上，并且一個或多個后續(xù)小滴中每個的總量小于第一小滴的總量。
文檔編號B41J2/21GK1739970SQ2005100879
公開日2006年3月1日 申請日期2005年7月26日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月26日
發(fā)明者后藤任 申請人:精工愛普生株式會社