專利名稱:液滴涂敷方法、液滴涂敷裝置及設備以及電子機器的制作方法
技術領域:
本發明涉及一種液滴涂敷方法、液滴涂敷裝置及設備以及電子機器。
背景技術:
伴隨著電子機器例如計算機或便攜式信息機器終端的發展,液晶顯示設備,特別是彩色液晶顯示設備的使用也在不斷增加。這種液晶顯示設備,采用用來使顯示圖像彩色化的濾色器。濾色器中設有基板,以給定的圖形將R(紅)、G(綠)、B(藍)墨水(液滴)噴射到該基板上,使該墨水在基板上干燥而形成著色層。作為對這樣的基板噴射墨水的涂敷方式,采用了例如噴墨方式(液滴噴出方式)的描繪裝置。
在采用噴墨方式的情況下,在描繪裝置中從噴墨頭向濾光器噴出給定量的墨水,在這種情況下,例如將基板安裝在Y平臺(在Y方向自由移動的平臺)上,將噴墨頭安裝在X平臺(在X方向自由移動的平臺)上。這樣,通過驅動X平臺而將噴墨頭移動到給定的位置上進行位置確定,之后,一邊通過驅動Y平臺使基板相對噴墨頭移動,一邊噴出墨水,這樣就能夠使多個噴墨頭所噴出的墨水噴彈到基板的給定位置上。通過這樣的噴墨方式制造濾色器的技術,公開在例如專利文獻1中。
另外,專利文獻2中公布了一種使用液滴噴出方式的方法,作為半導體集成電路等的細微布線圖形的制造方法。該文獻中所公布的技術,通過從液滴噴頭將含有圖形形成用材料的功能液噴射到基板上,在圖形形成面上配置(涂敷)材料并形成布線圖形,由于能夠對應于少量多品種的生產,是非常有用的。
然而上述現有技術中,存在以下的問題。
在二維涂敷點狀的液滴的情況下,由于各個點是獨立的,因液滴的交融擴展程度而不形成均勻的膜,膜的外表凹凸不平。這種情況下,有可能會給所形成的器件的特性帶來不良影響。
另外,在通過液滴噴出而形成金屬布線等布線的情況下,由于涂敷成線狀的液滴交融擴展,使得線的寬度變粗,很難得到線寬細微的布線。
另外,在形成布線的情況下,為了確保導通而使點之間的間隔狹窄,從而會發生液滴集中并變大,使得周圍的線變細的現象,即所謂的隆起,反而有可能成為斷線的原因。
專利文獻1特開平11-248925號公報;專利文獻2特開平11-274671號公報。
發明內容
本發明考慮到上述問題,其目的在于提供一種能夠形成均勻的膜以及細小線寬的圖形,并且不會發生斷線等品質不良問題的液滴噴出方法、液滴噴出裝置及設備以及電子機器。
為實現上述目的,本發明采用了以下構成。
本發明的液滴涂敷方法,一邊使液滴噴頭與基板相對移動,一邊從上述液滴噴頭噴出液滴,涂敷在基板表面的給定區域內,所具有的特征是,使上述液滴對著上述基板表面,向著與垂直方向交叉的方向噴出;在使上述液滴噴頭與上述基板相對移動并噴出上述液滴時,沿著上述相對移動方向噴出上述液滴。
因此,本發明中,所噴出的液滴具有沿著基板表面方向的速度成分。其結果是,著落到基板表面上的各個液滴并不是點狀,而是由于其動量而在上述相對移動方向上具有拖尾的痕跡,擴展成線狀,從而能夠涂敷形成凹凸較少的大體均勻的膜。這種情況下,由于液滴形成為線狀,因此能夠抑制斷線等品質不良的發生。
另外,本發明中,由于一定體積的液滴擴展為線狀,因此能夠使該液滴所形成的線的寬度較小,形成微小線寬的圖形。
另外,涂敷液滴的基板表面的給定區域,最好對上述液滴具有親液性。這種情況下,著落到基板表面的液滴不會滑動,能夠形成線狀的圖形。
再有,設上述液滴的重量為W(ng),所噴出的上述液滴的初速度為v(m/s),上述液滴噴頭的噴出上述液滴的噴出部與上述基板之間的距離為d(mm),相對上述基板表面的角度為θ,在噴出上述液滴時,優選滿足條件40<(v·W·sinθ)/d<270。
如果(v·W·sinθ)/d為40以下,液滴在飛行中的彎曲就有可能導致著落位置精確度降低。另外,如果(v·W·sinθ)/d為270以上,著落到基板上的液滴就會飛散開,液滴涂敷位置的精確度以及涂敷量有可能產生問題,本發明能夠以高位置精確度以及給定的涂敷量對基板進行涂敷。
在本發明中,優選上述液滴對上述基板上所形成的溝部噴出。
這種情況下,由于著落到基板上的液滴擴展為線狀,寬度變小,因此即使是對通過點狀很難填充的微小寬度的溝也能夠填充、涂敷液滴。
另一方面,本發明的設備,通過在基板表面上涂敷液滴而被制造,所具有的特征是,采用上述液滴涂敷方法涂敷上述液滴。
本發明的電子機器,所具有的特征上述設備。
這樣,本發明能夠得到形成有凹凸較少的大體均勻的膜,且以微小的線寬形成有圖形的高品質的設備,同時還能夠得到不會發生斷線等現象的高品質的電子機器。
本發明的液滴涂敷裝置,從液滴噴頭噴出液滴,涂敷在基板表面上,所具有的特征是,使上述液滴噴頭,按照相對于與上述基板表面垂直的方向傾斜而配置,以便在與垂直于上述基板表面的方向相交叉的方向上噴出上述液滴。
這樣,本發明中,所噴出的液滴具有沿著基板表面方向的速度成分。其結果是,著落到基板表面上的各個液滴并不是點狀,而是由于其動量而在上述相對移動方向上具有拖尾的痕跡,擴展成線狀,從而能夠涂敷形成凹凸較少的大體均勻的膜。這種情況下,由于液滴形成為線狀,因此能夠抑制斷線等品質不良的發生。另外,本發明中,由于一定體積的液滴擴展為線狀,因此能夠使該液滴所形成的線的寬度較小,形成微小線寬的圖形。
圖1為有關本發明的液滴涂敷裝置的概要斜視圖。
圖2為用來說明采用壓電方式的液體的噴出原理的示意圖。
圖3為說明使液滴噴頭相對基板表面傾斜而配置的示意圖。
圖4為說明基板表面按線狀涂敷液滴的示意圖。
圖5為說明基板表面按線狀涂敷液滴的示意圖。
圖6為適用本發明的開關元件以及信號線等的等效電路圖。
圖7為說明適用本發明的TFT陣列基板的構造的平面圖。
圖8為適用本發明的液晶顯示裝置的要部截面9為說明本發明所使用的濾色器的模式圖。
圖10為等離子體型顯示裝置的分解斜視圖。
圖11為說明本發明的電子機器的具體例的示意圖。
圖中P、2...基板,20...液滴噴頭,30...液滴涂敷裝置,91...噴嘴(噴出部),99...液滴(墨滴)。
具體實施例方式
下面對照圖1~圖11,對本發明的液滴涂敷方法、液滴涂敷裝置及設備以及電子機器的實施方式進行說明。
(實施方式1)首先對液滴涂敷裝置進行說明。
圖1為液滴涂敷裝置30的概要外觀斜視圖。
液滴涂敷裝置30具有基座32、第1移動單元34、第2移動單元16、圖中所未顯示的電子天平(重量測定單元)、液滴噴頭20、壓蓋單元22、清潔單元24等。第1移動單元34、電子天平、壓蓋單元22、清潔單元24以及第2移動單元16分別都設置在基座32上。
第1移動單元34最好直接設置在基座32上,且在Y軸上決定該第1移動單元34的位置。與此相對,第2移動單元16使用支柱16A、16A,站立設置在基座32上,且該第2移動單元16被安裝在基座32的后部32A上。第2移動單元16的X軸方向與第1移動單元34的Y軸方向垂直。Y軸為沿著基座32的前部32B與后部32A方向的軸。與此相對,X軸為沿著基座32的左右方向的軸,分別都為水平。
第1移動單元34具有導軌40、40,作為第1移動單元34,例如可以采用線性馬達。該線性馬達式的第1移動單元34的滑塊42能夠沿著導軌40在Y軸方向上移動并確定位置。平臺46決定作為工件的基板2的位置,并保持該基板2。另外,平臺46具有吸附保持單元50,能夠通過吸附保持單元50的動作,經平臺46的孔46A,將基板2吸附到平臺46上并進行保持。平臺46上,設置有用來讓液滴噴頭20進行清除或試噴(預噴出)的預噴出區域52。
在支柱16A、16A上固定有橫梁16B,在該橫梁16B上設置了線性馬達式的第2移動單元16。滑塊60能夠沿著導軌62A在X軸方向上移動并確定位置,滑塊60上設有作為噴墨單元的液滴噴頭20。
滑塊42備有θ軸用馬達44。該馬達44例如是直接驅動馬達,馬達44的轉子被固定在平臺46上。這樣,通過給馬達44通電,能夠使轉動部與平臺46沿著θ方向旋轉并對平臺46分度(旋轉分度)。
液滴噴頭20具有作為擺動位置確定裝置的馬達62、64、66、68。馬達62動作之后,能夠使液滴噴頭20沿著Z軸上下移動并確定位置。該Z軸是分別垂直于X軸與Y軸的方向(上下方向)。馬達64動作之后,能夠使液滴噴頭20沿著環繞Y軸的β方向擺動并確定位置。馬達66動作之后,能夠使液滴噴頭20沿著環繞X軸的γ方向擺動并確定位置。馬達68動作之后,能夠使液滴噴頭20沿著環繞Z軸的α方向擺動并確定位置。
這樣,圖1的液滴噴頭20能夠通過滑塊60在X軸方向上直線移動并確定位置,且能夠沿著α、β、γ方向擺動并確定位置,液滴噴頭20的噴墨面20P能夠控制相對于平臺46側的基板2的正確的位置或姿勢。另外,液滴噴頭20的噴墨面20P分別設有多個(例如120個)作為用來噴墨的噴出部的噴嘴。
這里,對照圖2對液滴噴頭20的構造例進行說明。液滴噴頭20采用例如壓電元件,如圖2(A)所示,在噴頭主體90的噴墨面20P上,形成有多個噴嘴(噴出部)91。相對這些噴嘴91分別設置有壓電元件92。如圖2(B)所示,壓電元件92與噴嘴91以及儲墨室93對應配置,例如位于一對電極(圖中未顯示)之間,給其通電之后便會向外側突出而彎曲。這樣,通過給該壓電元件92加載如圖2(C)所示的加載電壓Vh,如圖2(D)、(F)以及(E)所示,使壓電元件92在箭頭Q的方向上伸縮,給墨水加壓,從而從噴嘴91噴出給定量的液滴(墨滴)99。這些壓電元件92的驅動,也即液滴噴頭20的液滴噴出由控制裝置25(參考圖1)控制。
回到圖1,電子天平為了測定并管理從液滴噴頭20的噴嘴所噴出的液滴中的1滴的重量,例如從液滴噴頭20的噴嘴接收5000滴左右的墨滴。電子天平通過將該5000滴液滴的重量除以5000,大致可以正確測定出1滴液滴的重量。根據該液滴的測定量,能夠將液滴噴頭20所噴出的液滴的量控制為最佳值。
接下來,對被上述液滴涂敷裝置30涂敷液滴的基板2進行說明。
作為基板,可以采用玻璃,石英玻璃、硅晶圓、塑料薄膜、金屬板等各種材料。另外,還包括在這些各種素材的基板的表面上作為下部層所形成的半導體膜、金屬膜、電介質膜、有機膜等。
另外,基板2的表面上被施以親液化處理使其對液滴具有親液性。作為親液化處理,能夠選擇通過紫外線照射使其具有親液性的紫外線(UV)照射處理,以及在大氣環境中以氧作為處理氣體的O2等離子體處理等。
例如O2等離子體處理,通過從等離子體放電電極給基板2照射等離子體狀態的氧來進行。作為O2等離子體處理的條件,例如可以是等離子體功率為50~1000W,氧氣流量為50~100ml/min,基板2相對等離子體放電電極的板移動速度為0.5~10mm/sec,基板溫度為70~90℃。另外,在基板2為玻璃基板的情況下,該表面具有對液滴的親液性,通過實施O2等離子體處理或紫外線照射處理,能夠提高基板表面的親液性。
為了通過該親液化處理而調整液滴對基板表面的接觸角度(例如10°以下),可以適當調整紫外線照射時間或等離子體處理時間等處理條件。
另外,通過實施這些親液化處理,能夠去除基板表面所殘留的有機物等。
接下來,對通過上述液滴涂敷裝置30對基板2涂敷液滴的處理進行說明。
將被施以上述親液化處理的基板2從平臺46的前端側裝載到第1移動單元34的平臺46上,使該基板2被吸附保持在平臺46上并決定其位置。之后,馬達44動作,將基板2的端面設置為與Y軸方向平行。
接下來,通過第1移動單元34在Y軸方向適當移動基板2并決定其位置,同時,通過第2移動單元16在X軸方向適當移動液滴噴頭20并決定其位置。這樣,液滴噴頭20在從全體噴嘴對著預噴出區域52預噴出液滴之后,移動到開始對基板2進行噴出的位置上。
這里,控制裝置25通過馬達66使液滴噴頭20圍繞著平行于X軸的軸旋轉,如圖3所示,噴嘴面20P與基板2的表面并不平行而是呈交叉狀。也即,從液滴噴頭20噴出液滴的方向,與垂直于基板2的表面的方向(Z方向)相交叉(這里,為了使液滴具有+Y方向的速度成分而使噴頭20傾斜)。
本實施方式如圖3所示,對基板表面的噴出角度θ為30°。
更詳細的說,為了在噴出處理工序中使液滴噴出到基板2的相對移動方向的后方側(液滴噴頭20相對基板2的移動方向的前方側,圖3中為右側),而使液滴噴頭20圍繞X軸方向旋轉傾斜。
這樣,使液滴噴頭20與基板2在Y軸方向相對移動給定的行程(實際上是使基板2相對液滴噴頭20向著-Y方向移動),從噴嘴91向基板2表面上的給定區域(給定位置)噴出液滴。
液滴噴頭20所噴出的液滴,具有沿著基板表面方向(Y軸方向)的速度成分(動量),另外基板表面具有親液性,液滴不會滑動,因此當其著落到基板表面上時并不是點狀,如圖4所示,在相對移動方向上有拖尾痕跡,擴展成了線狀(圖4中顯示了兩個在Y軸方向上擴展為線狀的液滴99重合,且在X軸方向上具有間隙,涂敷成了2維3列的狀態,圖5中顯示了作為金屬布線等的圖形,使液滴99擴展涂敷的狀態)。這種情況下,由于液滴擴展成線狀,液滴之間的交融得到了改善,形成了凹凸較少的大體均勻的膜(膜圖形)。另外,與液滴以點狀著落的情況相比長度增大了,因此其寬度變小,形成為線狀。
此時,在噴嘴91所噴出的液滴的初速度低的情況下,所噴出的液滴有可能會在飛行中彎曲,從而使得著落位置精確度降低,反之,在初速度高的情況下,著落到基板2上的液滴會飛散開,液滴的涂敷位置精確度以及涂敷量有可能會發生問題。因此,為了避免產生這些問題,設液滴的重量為W[ng],所噴出的液滴的初速度為v[m/s],液滴噴頭20的噴嘴91與基板2之間的距離為d[mm],最好在滿足下面的條件式的情況下噴出液滴。
40<(v·W·sinθ)/d<270...(1)也即,如果(v·W·sinθ)/d為40以下,就有可能發生足以使著落位置精確度降低的飛行彎曲,如果(v·W·sinθ)/d為270以上,著落到基板2上的液滴就有可能會飛散開,通過在滿足條件式(1)的條件(v、W、θ、d)下噴出液滴,就能夠避免上述問題。
另外,為了調整液滴擴展為線狀時的長度,可以適當調整上述v、W、θ、d的值,為了使調整更加容易,最好將液滴噴頭20、基板2的位置調整所必需的θ、d固定,通過調整給壓電元件92所加載的電壓或驅動波形來改變v、W的值。也即,最好根據所要形成的圖形的長度,設置v、W的值,來進行圖形的長度的調整。
這樣,當液滴噴頭20與基板2相對移動一次結束之后,使液滴噴頭20在X軸方向上相對基板2移動給定量的行程,之后,在基板2相對液滴噴頭20移動其他行程時噴出液滴。這樣,通過反復操作該動作,能夠向液滴涂敷區域全體噴出液滴并形成薄膜。
(實施例)在V=12m/s,W=10ng,θ=30°,d=1mm的條件((v·W·sinθ)/d=60)下噴出液滴時,著落到基板2上的液滴不會飛散,在給定的位置上涂敷成圖4所示的線狀,形成凹凸較少的大體均勻的膜。
同樣,在v=12m/s,W=10ng,θ=30°,d=0.3mm的條件((v ·W·sinθ)/d=200)下噴出液滴時,也能夠得到凹凸較少的大體均勻外形的膜。
這樣,本實施方式中,為了使液滴噴頭20所噴出的液滴具有沿著基板表面方向的速度成分,而在與Z方向相交叉的方向上噴出液滴,因此著落到基板2上的液滴能夠擴展成線狀,形成凹凸較少的膜,從而能夠防止給具有該膜的元件帶來因該凹凸所導致的元件特性的不良影響。另外,本實施方式中,通過使液滴擴展為線狀,使得線寬較小,與點狀著落的情況相比,能夠形成微小線寬的圖形。
另外,本實施方式中,由于在滿足條件式(1)的條件下噴出液滴,因此能夠防止液滴的飛行彎曲所導致的涂敷位置精確度的降低,以及液滴的飛散所導致的涂敷量的變動等的發生,從而能夠高精確度地涂敷液滴,得到形成有圖形的基板。進一步,本實施方式中,通過使基板2的涂敷區域具有親液性,使得著落的液滴不會滑動,從而能夠得到線狀的圖形。
另外,上述實施方式中,使用的是對基板表面的平面部分涂敷液滴的情況下的例子的說明,但并不僅限于此,例如在給基板表面上所形成的溝部內涂敷·填充液滴時,本發明也能夠適用。特別是,在液滴的直徑比溝寬小的情況下,即使以點狀著落液滴,有時也會因液滴的表面張力而很難交融擴展到溝部內。這種情況下,通過適用本發明,噴出具有在溝部的延伸方向上的速度成分的液滴,使著落到溝部的液滴擴展為線狀且寬度變小,即使是對寬度小的溝部也能夠容易的填充·涂敷液滴。
(實施方式2)下面,對作為通過上述液滴涂敷方法涂敷液滴所制造出來的設備的液晶顯示裝置進行說明。
本發明在制造圖6~圖8中所示的液晶顯示裝置時也能夠適用。本實施方式的液晶顯示裝置,是采用作為開關元件的TFT(ThinFilm Transistor)元件的有源矩陣式的透射型液晶裝置。圖6為該透射型液晶裝置的矩陣狀配置的多個象素中的開關元件、信號線等的等效電路圖。圖7為說明數據線、掃描線、象素電極等所形成的TFT陣列基板所相鄰的多個象素群的構造的要部平面圖。圖8為圖7中的A-A′線截面圖。另外,圖8中所顯示的情況下,圖示的上方為光入射側,圖示的下方為觀察側(觀察者側)。另外,各個圖中,為了使各層以及各個部件在圖面上能夠被盡可能地識別,各圖中的各層以及各個部件的比例尺都不一樣。
本實施方式的液晶顯示裝置,如圖6所示,矩陣狀配置的多個象素中,分別形成有象素電極109,以及作為用來進行對該象素電極109的通電控制的開關元件的TFT元件130,提供圖像信號的數據線106a與該TFT元件130的源極電連接。寫入到數據線106a中的圖像信號S1、S2、...、Sn,以該順序順次被提供給數據線,或者向相鄰的多個數據線106a成組提供。另外,掃描線103a與TFT元件130的柵極電連接,以給定的時序順次給多個掃描線103a以脈沖形式提供掃描信號G1、G2、...、Gm。另外,象素電極109與TFT元件130的漏極電連接,通過使作為開關元件的TFT元件130在一定的期間導通,以給定的時序寫入數據線106a所提供的圖像信號S 1、S2、...、Sn。通過象素電極109寫入到液晶中的給定電平的圖像信號S1、S2、...、Sn,與后述的共通電極之間保持一定的期間。液晶能夠通過所加載的電壓電平來改變分子集合的取向以及秩序,從而調制光,進行灰度顯示。這里,為了防止所保持的圖像信號的泄漏,除了象素電極109與共通電極之間所形成的液晶電容之外,還附加有積蓄電容170。
接下來,對照圖7,對本發明的液晶顯示裝置的重要部位的平面構造進行說明。如圖7所示,TFT陣列基板上,以矩陣狀設置有多個銦錫氧化物(Indium Tin Oxide,以下簡稱ITO)等透明導電性材料所構成的矩形象素電極109(通過虛線部分109A顯示其輪廓),沿著象素電極109的縱橫邊界分別配置有數據線106a、掃描線103a以及電容線103b。各個象素電極109,與對應于掃描線103a和數據線106a的各個交叉部所設置的TFT元件130電連接,形成能夠以每個象素進行顯示的構造。數據線106a,通過連接孔105,與構成TFT元件130的例如多晶硅所構成的半導體層101a中的后述的源極區域電連接,象素電極109通過連接孔108與半導體層101a中的后述的漏極區域電連接。另外,半導體層101a中,配置有與后述的溝道區域(圖中左上斜線部分)相面對的掃描線103a,掃描線103a通過與溝道區域相面對的部分,具有柵極電極的功能。電容線103b具有沿著掃描線103a呈略直線狀延伸的主線部(也即,從平面上看,沿著掃描線103a所形成的第1區域),以及從與數據線106a相交叉處沿著數據線106a向前段方(圖中為向上)突出的突出部(也即,從平面上看,沿著數據線106a延伸設置的第2區域)。
接下來對照圖8,對本實施方式的液晶顯示裝置的截面構造進行說明。
圖8如上所述,是圖7的A-A′截面圖,用來說明TFT元件130所形成的區域的構造。本實施方式的液晶顯示裝置中,TFT陣列基板110以及與其相對向配置的對置基板120之間夾持有液晶層150。TFT陣列基板110以透光性的基板主體110A、形成在該液晶層150側的表面的TFT元件130、象素電極109以及取向膜140為主體而構成,對置基板120以透光性的基板主體120A、形成在該液晶層150側的表面的共通電極121以及取向膜160為主體而構成。這樣,各個基板110、120通過分隔器115保持給定的基板間隔(間隙)。TFT陣列基板110中,基板主體110A的液晶層150側的表面上設置有象素電極109,與各個象素電極109相鄰接的位置上,設置有開關控制各個象素電極的象素開關用TFT元件130。象素開關用TFT元件130具有LDD(Lightly Doped Drain)構造,具有掃描線103a、通過來自該掃描線103的電場而形成為溝道的半導體層101a的溝道區域101a’、絕緣掃描線103a與半導體層101a的柵絕緣膜102、數據線106a、半導體層101a的低濃度源極區域101b以及低濃度漏極區域101c、半導體層101a的高濃度源極區域101d以及高濃度漏極區域101e。上述掃描線103a上,在柵絕緣膜102上所包含的基板本體110A上形成有開設了連通高濃度源極區域101d的連接孔105,以及連通高濃度漏極區域101e的連接孔108的第2層間絕緣膜104。也即,數據線106a通過貫通第2層間絕緣膜104的連接孔105與高濃度源極區域101d電連接。另外,在數據線106a上以及第2層間絕緣膜104上,形成有開設了連通高濃度漏極區域101e的連接孔108的第3層間絕緣膜107。也即,高濃度漏極區域101e通過貫通第2層間絕緣膜104以及第3層間絕緣膜107的連接孔108與象素電極109電連接。
本實施方式中,通過從與掃描線103相面對的位置開始延伸設置柵絕緣膜102,作為電介質膜使用,將延伸設置的半導體膜101a作為第1積蓄電容電極101f,并且將與它們相面對的電容線103b的一部分作為第2積蓄電容電極,構成積蓄電容170。另外,TFT陣列基板110A與象素開關用TFT元件130之間,形成有用來使構成象素開關用TFT元件130的半導體層101a與TFT陣列基板110A電絕緣的第1層間絕緣膜112。進一步,在TFT陣列基板110的液晶層150側的最外側,也即象素電極109以及第3層間絕緣膜107上,形成有控制沒有加載電壓時的液晶層150內的液晶分子的取向的取向膜140。因此,在具有這樣的TFT元件130的區域上,TFT陣列基板110的液晶層150側的最表面,也即液晶層150的夾持面上,形成有多個凹凸或者段差。另外,對置基板120上,在基板主體120A的液晶層150側的表面上,在與數據線106a、掃描線103a、象素開關用TFT元件130的形成區域(非象素區域)相面對的區域上,設置有用來防止入射光侵入象素開關用TFT元件130的半導體層101a的溝道區域101a′、低濃度源極區域101b、低濃度漏極區域101c的第2遮光膜123。另外,在形成有第2遮光膜123的基板主體120A的液晶層150側,形成有大約遍及整個表面的ITO等所制成的共通電極121,該液晶層150側,形成有控制沒有加載電壓時的液晶層150內的液晶分子的取向的取向膜160。
本實施方式,能夠通過使用上述的液滴涂敷方法涂敷含有金屬微粒的液滴,形成數據線106a、構成柵電極的掃描線103a、電容線103b以及象素電極109等,通過涂敷液晶組成物質的液滴能夠形成液晶層150。另外,通過涂敷含有取向膜形成材料的液滴,能夠形成取向膜140、160。
由上述的液滴涂敷方法所形成的金屬布線,有助于線寬的微小以及設備的小型化,同時由于使得隆起等難以發生,能夠抑制斷線等品質不良的產生。
另外,由上述液滴涂敷方法所形成的液晶層以及取向膜,凹凸較少,還能夠抑制膜厚不均勻所引起的顯示不均勻的產生,有助于品質的提高。
特別是在形成取向膜140、160時,通過規劃取向方向以及液滴噴出方向,從而不需要設置另外的摩擦處理工序,還有助于生產性的提高。
(實施方式3)本發明還可以應用于作為濾色器的構成要素的膜的形成中。
圖9為說明形成在基板P上的濾色器的示意圖。如圖9所示,本例中在長方形的基板P上,從提高生產性的觀點出發,呈矩陣狀形成有多個濾色器區域251。這些濾色器區域251,通過之后切斷基板P,能夠作為適用于液晶顯示裝置的濾色器使用。
濾色器區域251,由R(紅)色液體組成物、G(綠)色液體組成物以及B(藍)色液體組成物分別形成給定的圖形,本例中以現有的公知條型形成。
另外,該形成圖形除了條型之外,還可以是馬賽克型、三角型或正方型。之后,給各個RGB液體組成物添加上述界面活性劑。
本實施方式中,通過使用上述液滴涂敷方法,將R·G·B的液體組成物涂敷到對應的濾色器區域251上,從而能夠制造出濾色器。這樣,能夠得到具有凹凸較少的大體均勻的膜厚的濾色器,提高顯示品質。
另外,為了使基板P平坦化,且為了保護濾色器,而要形成覆蓋它們的保護層,該保護層也可以使用上述的液滴涂敷方法來形成。這種情況下也一樣,由于表面被平坦化,能夠提高顯示品質。
(實施方式4)接下來,對作為實施方式4的本發明的一個例子的等離子體型顯示裝置進行說明。
圖10表示本實施方式的等離子體型顯示裝置500的分解斜視圖。
等離子體型顯示裝置500,由互相面對而配置的基板501、502以及形成在它們之間的放電顯示部510構成。
放電顯示部510由多個放電室516集合而成。多個放電室516中,紅色放電室516(R)、綠色放電室516(G)以及藍色放電室516(B)這3個放電室516形成一組,構成1個象素。
基板501上以給定的間隔形成有條狀的地址電極511,還形成有覆蓋地址電極511以及基板501的上表面的電介質層519。
電介質層519上,形成有位于地址電極511、511之間且沿著各個地址電極511的隔壁515。隔壁515包括與地址電極511的寬度方向的左右兩側相鄰接的隔壁,以及在垂直于地址電極511的方向延伸的隔壁。另外,在隔壁515所分隔出的長方形的區域上形成了對應的放電室516。
另外,在隔壁515所分隔出來的長方形區域的內側配置有熒光體517。熒光體517發出紅、綠、藍中的任一種熒光,在紅色放電室516(R)的底部配置紅色熒光體517(R),在綠色放電室516(G)的底部配置綠色熒光體517(G),在藍色放電室516(B)的底部配置藍色熒光體517(B)。
另一方面,基板502上,在與先前的地址電極511垂直的方向上以給定的間隔呈條狀形成有多個顯示電極512。另外,還形成有用來覆蓋它們的電介質層513以及MgO等所制成的保護膜514。
使上述地址電極511...與顯示電極512...互相垂直,而將基板501與基板502互相貼合在一起。
上述地址電極511以及顯示電極512與圖中省略顯示的交流電源相連接。通過給各個電極通電,能夠激勵放電顯示部510中的熒光體517發光,進行彩色顯示。
本實施方式中,由于上述地址電極511以及顯示電極512分別基于上述液滴涂敷方法而形成,因此能夠實現小型、薄型化,并得到不會發生短路等不良現象的高品質的等離子體型顯示裝置。
另外,本發明并不僅限于上述液晶顯示用濾色器的制造以及等離子體型顯示裝置中,還可以應用于作為設備的例子,例如EL(電致發光)顯示設備或半導體設備的金屬布線的形成中。
EL顯示設備,由陽極和陰極夾持含有熒光性的無機或有機化合物的薄膜而構成,通過給上述薄膜注入電子以及空穴(hole)并進行再結合,生成激發子(exciton),利用該激發子失去活性時的發光(熒光·磷光)而進行發光。通過使用本發明的液滴涂敷方法,使這種EL顯示器件中所使用的熒光性材料中,呈獻出紅、綠、藍色的發光色的材料在TFT等器件基板上形成一定的圖形,能夠制造出自發光全彩色EL顯示設備。本發明中的設備的范圍中也包括這種EL顯示設備。
另外,還可以應用于在基板全表面涂敷給定的材料,形成所謂密接膜的情況,以及反射膜、形成在電路基板上的層間絕緣膜或保護層等中。
(實施方式5)下面對作為實施方式5的本發明的電子機器的具體例子進行說明。
圖11(a)為說明移動電話機一例的斜視圖。圖11(a)中,600表示移動電話機主體,601表示具有上述實施方式的液晶顯示裝置的液晶顯示部。
圖11(b)為說明文字處理器、個人計算機等便攜式信息處理裝置的一個例子的斜視圖。圖11(b)中,700表示信息處理裝置,701表示鍵盤等輸入部,703表示信息處理主體,704表示具有上述實施方式的液晶顯示裝置的液晶顯示部。
圖11(c)為說明手表型電子機器的一個例子的斜視圖。圖11(c)中,800表示手表主體,801表示具有上述實施方式的液晶顯示裝置的液晶顯示部。
圖11(a)~(c)中所示的電子機器,由于設置有上述實施方式的液晶顯示裝置,能夠實現小型化以及高品質化。
另外,本實施方式的電子機器具有液晶裝置,但也可以是具有有機電致發光顯示裝置、等離子體型顯示裝置等其他電光學裝置的電子機器。
以上對照附圖對本發明的最佳實施方式進行了說明,但本發明并不僅限于所說明的例子。上述例子中所說明的各個構成部件的形狀以及組合等僅僅是一個例子,可以在不脫離本發明的主旨的范圍內根據設計要求進行各種變更。
例如在上述實施方式1中,對基板表面全體進行親液化處理進行了說明,但并不僅限于此,也可以在先使基板表面具有抗液性之后,只對布線圖形(液滴涂敷區域)進行親液化處理。
權利要求
1.一種液滴涂敷方法,一邊使液滴噴頭與基板相對移動,一邊從所述液滴噴頭噴出液滴,涂敷在基板表面的給定區域內,其特征在于,使所述液滴對著所述基板表面,向著與垂直方向交叉的方向噴出;在使所述液滴噴頭與所述基板相對移動并噴出所述液滴時,沿著所述相對移動方向噴出所述液滴。
2.根據權利要求1所述的液滴涂敷方法,其特征在于,設所述液滴的重量為W(ng),所噴出的所述液滴的初速度為v(m/s),所述液滴噴頭的噴出所述液滴的噴出部與所述基板之間的距離為d(mm),相對所述基板表面的角度為θ,在噴出所述液滴時,滿足條件40<(v·W·sinθ)/d<270。
3.根據權利要求1或2所述的液滴涂敷方法,其特征在于,所噴出的所述液滴分別著落在所述基板表面,并在所述相對移動方向上具有拖尾的痕跡,涂敷成線狀。
4.根據權利要求1~3中任一項所述的液滴涂敷方法,其特征在于,所述基板表面的給定區域,對所述液滴具有親液性。
5.根據權利要求1~4中任一項所述的液滴涂敷方法,其特征在于,所述液滴對所述基板上所形成的溝部噴出。
6.一種設備,通過在基板表面上涂敷液滴而被制造,其特征在于,采用權利要求1~5中任一項所述的液滴涂敷方法涂敷所述液滴。
7.一種電子機器,其特征在于,具有權利要求6所述的設備。
8.一種液滴涂敷裝置,從液滴噴頭噴出液滴,涂敷在基板表面上,其特征在于,使所述液滴噴頭,按照相對于與所述基板表面垂直的方向傾斜而配置,以便在與垂直于所述基板表面的方向相交叉的方向上噴出所述液滴。
全文摘要
本發明提供一種液滴涂敷方法,一邊使液滴噴頭(20)與基板(2)相對移動,一邊從液滴噴頭(20)噴出液滴并涂敷在基板(2)表面的給定區域內。使液滴對著基板(2)的表面,向著與垂直方向交叉的方向噴出,在使液滴噴頭(20)與基板(2)相對移動并噴出上述液滴時,沿著上述相對移動方向噴出液滴。從而能夠形成均勻的膜以及微小線寬的圖形,且不會發生斷線等品質不良。
文檔編號H01L51/00GK1612671SQ20041008966
公開日2005年5月4日 申請日期2004年10月29日 優先權日2003年10月29日
發明者三浦弘綱 申請人:精工愛普生株式會社