專利名稱：圖案形成方法和圖案形成裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于在基板上形成圖案的技術(shù)。
背景技術(shù)：
噴砂法(也稱為“照相平板印刷法”)、絲網(wǎng)印刷、剝離工藝(lift-off process)以及其它類似的方法傳統(tǒng)上被當(dāng)作是用于在等離子體顯示器面板中形成隔離肋(rib)圖案(隔離肋的設(shè)置)的技術(shù)。然而，上述所引用的技術(shù)復(fù)雜，因此增加了制造成本。
在上述情況下，近些年已開(kāi)發(fā)了一種諸如在日本專利申請(qǐng)?zhí)亻_(kāi)平2002-184303(文獻(xiàn)1)中所公開(kāi)的技術(shù)。根據(jù)該新技術(shù)，從具有多個(gè)小噴射口的噴嘴將含有光固化樹(shù)脂的糊狀圖案形成材料噴射至基板上，以在該基板上形成條狀的隔離肋圖案；隨后，對(duì)圖案形成材料進(jìn)行紫外線處理以固化所述圖案形成材料。這種新技術(shù)簡(jiǎn)化了形成隔離肋圖案的過(guò)程并可以更有效地利用該圖案形成材料，因此能夠減少面板的制造成本。
根據(jù)在日本專利申請(qǐng)?zhí)亻_(kāi)平2003-187694中所公開(kāi)的技術(shù)，在從噴嘴噴射圖案形成材料并在基板上形成圖案的一種圖案形成裝置中，設(shè)有用于沿與基板移動(dòng)方向相垂直的方向振動(dòng)噴嘴的振動(dòng)機(jī)構(gòu)，隨后在基板上形成了周期波形的隔離肋圖案。
對(duì)于在等離子顯示器中使用的面板，在大多數(shù)情況下，基板上的隔離肋以條狀圖案或者格子狀圖案設(shè)置。在一種技術(shù)方案中，以條狀圖案設(shè)置隔離肋的有益之處在于，因其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單而使得制造相對(duì)容易以及在將發(fā)光所需的氣體供給每一個(gè)放電室(cell)時(shí)可在較短的時(shí)間內(nèi)將每個(gè)放電室(發(fā)光區(qū)域)抽空。然而，以條狀圖案設(shè)置隔離肋將要求設(shè)有不發(fā)光區(qū)域。而且，在以條狀圖案設(shè)置隔離肋時(shí)每個(gè)放電室中的熒光體的表面積小于在格子狀圖案設(shè)置隔離肋時(shí)每個(gè)放電室中的熒光體的表面積。這樣，含有以格子狀圖案設(shè)置的隔離肋在內(nèi)的面板更有益于提高等離子體顯示器的亮度。在文獻(xiàn)1的方法中，可容易地形成條狀圖案，但是難于形成格子狀圖案。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在提供一種用于在基板上形成圖案的圖案形成方法。本發(fā)明的目的是在從多個(gè)噴射口噴射圖案形成材料的同時(shí)在基板上恰當(dāng)?shù)匦纬深愃朴诟褡訝畹膱D案。
該圖案形成方法包括下列步驟a)從多個(gè)噴射口將圖案形成材料噴射至基板的主表面上；b)與步驟a)并行，通過(guò)沿著預(yù)定方向相對(duì)于該基板移動(dòng)所述多個(gè)噴射口而形成多個(gè)線形圖案元件，每個(gè)所述線形圖案元件沿著該主表面在該預(yù)定方向上延伸；以及c)與步驟b)并行，在所述多個(gè)線形圖案元件中的每一個(gè)中形成節(jié)部，每個(gè)所述節(jié)部沿著與該預(yù)定方向相垂直的方向擴(kuò)展；而且在該方法中，在步驟c)中，在形成多個(gè)線形圖案元件的過(guò)程中，在每個(gè)規(guī)定時(shí)間間隔幾乎同時(shí)形成在所述多個(gè)線形圖案元件中沿著與該預(yù)定方向相垂直的方向設(shè)置的多個(gè)節(jié)部。
根據(jù)本發(fā)明，在從多個(gè)噴射口噴射圖案形成材料的同時(shí)可在基板上恰當(dāng)?shù)匦纬深愃朴诟褡訝畹膱D案。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，在該方法中，在步驟a)中從多個(gè)噴射口的每一個(gè)噴射口噴射的圖案形成材料的噴射口流速為恒定，在步驟c)中多個(gè)噴射口相對(duì)于基板的移動(dòng)速度呈周期性變化，因此圖案形成材料的噴射口流速與多個(gè)噴射口的移動(dòng)速度之間的比值得以改變以便容易地形成多個(gè)節(jié)部。
根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施例，在該方法中，在步驟b)中多個(gè)噴射口的移動(dòng)速度為恒定，在步驟c)中圖案形成材料的噴射口流速呈周期性變化，因此圖案形成材料的噴射口流速與多個(gè)噴射口的移動(dòng)速度之間的比值得以變化以便容易地形成多個(gè)節(jié)部。
根據(jù)本發(fā)明的再一優(yōu)選實(shí)施例，在該方法中，圖案形成材料含有光固化樹(shù)脂，通過(guò)對(duì)噴射到基板上的圖案形成材料進(jìn)行光照射的開(kāi)/關(guān)控制，在步驟c)中照射至已經(jīng)噴射到基板的圖案形成材料的光照射強(qiáng)度呈周期性變化，于是容易地形成多個(gè)節(jié)部。
本發(fā)明的也在于提供一種用于在基板上形成圖案的圖案形成裝置。
通過(guò)下面結(jié)合附圖的本發(fā)明的詳細(xì)說(shuō)明將會(huì)使本發(fā)明的這些和其它的目的、技術(shù)特征、技術(shù)方案以及有益效果變得更加清晰。


圖1為圖案形成裝置的構(gòu)造示意圖；圖2為噴射部件附近的視圖；圖3為噴嘴端部附近的局部放大圖；圖4為用于在基板上形成圖案的操作流程的流程圖；圖5為噴射口相對(duì)于基板的移動(dòng)速度變化和噴射口相對(duì)于支撐部件的位置變化圖；圖6為在基板上的多個(gè)線形圖案元件的俯視圖；圖7為線形圖案元件的縱向剖視圖；圖8為以條狀圖案設(shè)置的線形圖案元件的俯視圖；圖9為振動(dòng)部件的構(gòu)造視圖；圖10為用于在基板上形成圖案的操作流程的流程圖；圖11為基板上多個(gè)線形圖案元件的俯視圖；圖12為照射強(qiáng)度變化部件的視圖；圖13為用于在基板上形成圖案的操作流程的流程圖。
具體實(shí)施例方式
圖1為依據(jù)本發(fā)明第一優(yōu)選實(shí)施例的圖案形成裝置的構(gòu)造視圖。圖案形成裝置1為用于在等離子顯示器玻璃基板(下文稱為“基板”)9上形成與多個(gè)隔離肋相對(duì)應(yīng)的圖案的一種裝置，其上形成有該圖案的基板9通過(guò)其它方法將成為作為等離子顯示器的組件的面板(通常為后面板)。
圖案形成裝置1包括設(shè)置在基臺(tái)11上的工作臺(tái)移動(dòng)機(jī)構(gòu)2。然后，通過(guò)工作臺(tái)移動(dòng)機(jī)構(gòu)2可使用于固定基板9的工作臺(tái)20沿著基板9的主表面(即圖1所示的Y方向)移動(dòng)。此外，框架12固定于基臺(tái)11上以橫貫工作臺(tái)20。此外，頭部3連接于框架12上。
工作臺(tái)移動(dòng)機(jī)構(gòu)2包括與滾珠絲杠22連接的馬達(dá)21，且還包括固定于工作臺(tái)20上并與滾珠絲杠22連接的螺母23。導(dǎo)軌24固定地設(shè)在滾珠絲杠22的上方。采用這種結(jié)構(gòu)，馬達(dá)21的旋轉(zhuǎn)使工作臺(tái)20與螺母23一起沿著導(dǎo)軌24(即Y方向)平穩(wěn)地移動(dòng)。
頭部3包括用于將含有光固化樹(shù)脂(在本優(yōu)選實(shí)施例中一種響應(yīng)施加的紫外線而固化的樹(shù)脂)的糊狀圖案形成材料噴射至基板9的+Z側(cè)主表面(下文中也稱為“上表面”)上的噴射部件41以及用于朝噴射的圖案形成材料發(fā)射紫外線的光發(fā)射部件51。噴射部件41和光發(fā)射部件51連接于支撐部件32，而且支撐部件32固定于框架12并有基體31置于二者之間。圖案形成材料中所包含的光固化樹(shù)脂可以是除了響應(yīng)施加的紫外線而固化的樹(shù)脂以外的其它材料，而且這種情況下，來(lái)自光發(fā)射部件51的光與該光固化樹(shù)脂的性質(zhì)相對(duì)應(yīng)。
噴射部件41連接有用于供給圖案形成材料的供給管42。供給管42連接于材料供給器43。該圖案形成材料含有作為主要成分的低熔點(diǎn)玻璃原料和光固化樹(shù)脂的混合物，其還包括溶劑、添加劑等。光發(fā)射部件51連接于用于產(chǎn)生紫外線的光源單元53，而且二者之間設(shè)有光纖52。
圖2給出了從-X側(cè)朝+X側(cè)方向所視的噴射部件41附近的視圖。如圖2中所示，噴嘴411設(shè)在噴射部件41的下部，在噴嘴411的端部?jī)?nèi)形成有多個(gè)沿著與基板9移動(dòng)方向相垂直的X方向設(shè)置的噴射口。噴射口移動(dòng)機(jī)構(gòu)44連接到噴射部件41上且該噴射口移動(dòng)機(jī)構(gòu)44圍繞與X方向平行的軸輕微旋轉(zhuǎn)(以較小的角度)噴射部件41。噴射口移動(dòng)機(jī)構(gòu)44包括安裝有馬達(dá)(未示出)的凸輪441。支撐桿442固定于噴射部件41，且連接于支撐桿442端部的輥?zhàn)?43與凸輪441的外周接觸。用于將輥?zhàn)?43偏壓在凸輪441上(即+Y側(cè))的偏壓機(jī)構(gòu)444連接于噴射部件41。通過(guò)凸輪441的旋轉(zhuǎn)，輥?zhàn)?43沿著Y方向移動(dòng)，噴射部件41圍繞與X方向平行的軸445輕微旋轉(zhuǎn)，且噴嘴411端部的多個(gè)噴射口沿著Y方向輕微移動(dòng)。為了使通過(guò)噴射口移動(dòng)機(jī)構(gòu)44而產(chǎn)生噴射部件41的輕微旋轉(zhuǎn)，噴嘴411的端部與基板9不接觸。
圖3為圖案形成過(guò)程中所觀察到的噴嘴411端部附近的放大視圖。如圖3所示，沿X方向設(shè)置的多個(gè)噴射口412形成在噴嘴411的端部?jī)?nèi)(圖3僅示出了一個(gè)噴射口412)，且從每個(gè)噴射口412噴射圖案形成材料。在噴嘴411中設(shè)有在多個(gè)噴射口412上側(cè)(+Z側(cè))從噴射口412附近向-Y側(cè)凸出的凸起部件413，且凸起部件413與從噴射口412噴射在基板9上的圖案形成材料的上表面相連接。光發(fā)射部件51位于相對(duì)于噴嘴411的-Y側(cè)以使從光發(fā)射部件51發(fā)射出的光作用到從噴射口412中噴射出的圖案形成材料上。
再參照?qǐng)D1，圖案形成裝置1還包括與工作臺(tái)移動(dòng)機(jī)構(gòu)2、材料供給器43、噴射口移動(dòng)機(jī)構(gòu)44以及光源單元53相連接的控制器6。因此，控制器6控制上述的元件以使在基板9上形成設(shè)置的隔離肋圖案。
圖4為用于在基板上形成圖案的圖案形成裝置1的操作流程的流程圖。在圖案形成裝置1中，首先，由圖1中所示的控制器6控制工作臺(tái)移動(dòng)機(jī)構(gòu)2，于是基板9和工作臺(tái)20一起從圖1中雙短劃線所表示的位置開(kāi)始沿著-Y方向移動(dòng)(步驟S11)。當(dāng)噴射部件41的噴嘴411到達(dá)用于在基板9上形成圖案的起始點(diǎn)時(shí)，開(kāi)始從多個(gè)噴射口412的每一個(gè)噴射口噴射圖案形成材料(步驟S12)。此時(shí)，從每個(gè)噴射口412噴射出的圖案形成材料的噴射口流速(每單位時(shí)間的噴射口流量)保持恒定。然后，打開(kāi)設(shè)在光源單元53內(nèi)的光閘(shutter)(未示出)，光發(fā)射部件51開(kāi)始光照射(紫外線)已經(jīng)噴射到基板9上的圖案形成材料(步驟S13)。
如圖3所示，在圖案形成裝置1中，在從噴射部件41噴射圖案形成材料的同時(shí)，通過(guò)使噴射部件41沿著基板9的主表面相對(duì)于基板9朝+Y方向移動(dòng)(掃描)，將從基板9的-Y側(cè)朝+Y側(cè)方向順序地形成多個(gè)線形圖案元件91(即多個(gè)連續(xù)的圖案元件，且圖3中只示出了一個(gè)線形圖案元件)。已經(jīng)噴射到基板9上的線形圖案元件(圖案形成材料)由光發(fā)射部件51發(fā)射的光所固化。
在圖案形成裝置1中，在移動(dòng)基板9的同時(shí)，噴射部件41根據(jù)噴射口移動(dòng)機(jī)構(gòu)44的凸輪441外周的形狀而輕微旋轉(zhuǎn)，且多個(gè)噴射口412的位置沿著Y方向(相對(duì)于基板9的移動(dòng)方向)相對(duì)于頭部3的支撐部32而移動(dòng)，如圖5的下部所示。因此，多個(gè)噴射口412相對(duì)于通過(guò)工作臺(tái)移動(dòng)機(jī)構(gòu)2以恒定速度V1連續(xù)移動(dòng)的基板9的移動(dòng)速度也周期性變化(步驟S14)，如圖5的上部所示。圖5的上部所示的噴射口412相對(duì)于基板9的移動(dòng)速度給出了一種通過(guò)將兩種不同波長(zhǎng)的正弦曲線疊加而得到的波形。
在第一優(yōu)選實(shí)施例中，如圖5的上部所示的多個(gè)噴射口412相對(duì)于基板9的最大移動(dòng)速度的數(shù)值V2設(shè)為每秒4mm，且將在噴射部件41內(nèi)的圖案形成材料的壓力調(diào)整以使從每個(gè)噴射口412噴射的圖案形成材料的噴射口流速近似等于通過(guò)用從-Y側(cè)向+Y側(cè)方向觀測(cè)所得到的面積(即噴射口412在與ZX平面平行的平面上的投影面積)乘以(相對(duì))移動(dòng)速度V2所得的數(shù)值。如上所述，因?yàn)閺拿總€(gè)噴射口412噴射的圖案形成材料的噴射口流速為恒定，所以在噴射口412相對(duì)于基板9的移動(dòng)速度小于V2時(shí)，噴射到基板9的圖案形成材料由凸起部件413限制到一定高度且沿與基板9移動(dòng)方向相垂直的X方向擴(kuò)展。圖案形成材料沿著X方向擴(kuò)展的寬度在(相對(duì))移動(dòng)速度為最小值V3時(shí)成為最大。
換句話說(shuō)，改變了從每個(gè)噴射口412噴射的圖案形成材料的噴射口流速與多個(gè)噴射口412相對(duì)于基板9的移動(dòng)速度之間的比值(即，改變了從每個(gè)噴射口412噴射的圖案形成材料的噴射口流量與多個(gè)噴射口412相對(duì)于基板9的移動(dòng)距離之間的比值)。通過(guò)這種操作，如圖6中所示，多個(gè)節(jié)部沿著Y方向以預(yù)定節(jié)距布置在多個(gè)線形構(gòu)件91的每一個(gè)內(nèi)，每個(gè)節(jié)部沿著與基板9移動(dòng)方向相垂直的方向(X方向)擴(kuò)展。在多個(gè)線形圖案元件91中，在形成多個(gè)線形圖案元件91的過(guò)程中幾乎同時(shí)形成的多個(gè)節(jié)部92存在于Y方向的幾乎相同位置(即沿著X方向設(shè)置)；因此，通過(guò)噴射部件41相對(duì)于基板9的一個(gè)移動(dòng)，在基板9上形成類似于格子狀的圖案(網(wǎng)格圖案)。調(diào)整噴射口412相對(duì)于基板9的移動(dòng)速度的變化周期以使節(jié)部92沿Y方向以大約840μm的節(jié)距存在。線形圖案元件91沿X方向的節(jié)距約為280μm，該節(jié)距與多個(gè)噴射口412沿X方向的節(jié)距相同。
圖7為沿圖6中VII-VII線所作的線形圖案元件91的縱向剖視圖。在每個(gè)線形圖案元件91中，如圖7中所示，在噴射口412的移動(dòng)速度為V2時(shí)所形成的每個(gè)部分的剖面形狀(沿圖6中VII-VII線所作的剖面)為梯形，且該剖面形狀幾乎接近于從-Y側(cè)向+Y側(cè)觀測(cè)所得的噴射口412的形狀。此部分剖面的平均寬度約為90μm。在線形圖案元件91中，節(jié)部92的最大寬度約為200μm，其中沿X方向設(shè)置的兩個(gè)相鄰節(jié)部92之間的間隙寬度約為40μm。在基板9上形成的線形圖案元件91的高度恒定，而且約為150μm。諸如線形圖案元件91的寬度、高度和節(jié)距以及節(jié)部92沿著Y方向的寬度和節(jié)距之類的圖案的幾何參數(shù)可以作適當(dāng)?shù)母淖?。諸如多個(gè)噴射口412相對(duì)于基板9的移動(dòng)速度的最大值V2、最小值V3以及噴射口412的形狀等制造參數(shù)可以根據(jù)所需形成的圖案來(lái)改變。
當(dāng)噴射部件41的噴射口412到達(dá)在基板9上形成圖案的終點(diǎn)時(shí)，停止噴射圖案成形材料(步驟S15)。另一方面，為固化已經(jīng)噴射在終點(diǎn)附近的圖案成形材料部分，基板9將繼續(xù)移動(dòng)。然后，停止工作臺(tái)20的移動(dòng)(步驟S16)且停止光照射，于是完成由圖案成形裝置1形成線性圖案元件91(步驟S17)。
在形成線形圖案元件91后，從圖案形成裝置1中取出基板9。由其它裝置對(duì)基板9上的線形圖案元件進(jìn)行過(guò)燒(例如，在550度左右的溫度下處理10分鐘)。圖案形成材料中包含的有機(jī)物(樹(shù)脂)通過(guò)過(guò)燒工序被去除，且低熔點(diǎn)玻璃原料熔合成固體。
在完成對(duì)線性圖案成形元件91(隔離肋)的過(guò)燒之后，在基板9(即等離子顯示器的后面板)上由近似于格子狀的隔離肋圖案所限定的多個(gè)區(qū)域內(nèi)形成熒光體層。然后，用作等離子顯示器前面板的一個(gè)玻璃基板連接到基板9上，同時(shí)使隔離肋置于二者之間。至于前面板的連接，首先，作為粘合劑的具有低軟化點(diǎn)的玻璃層形成在將要與前面板接觸的基板9的隔離肋的部位和將要與線形圖案元件91的上表面接觸的前面板的部位上。隨后，將后面板和前面板相互對(duì)準(zhǔn)且預(yù)先相互固定，然后進(jìn)行過(guò)燒以使二者相互穩(wěn)固地固定。
基板9和前面板之間的空間被類似于格子狀的隔離肋圖案分成多個(gè)放電區(qū)域(即放電室)。沿Y方向并排設(shè)置的相鄰放電區(qū)域經(jīng)由沿X方向設(shè)置的相鄰兩個(gè)節(jié)部92之間的間隙彼此連續(xù)，通過(guò)該間隙將空氣從每個(gè)所述區(qū)域中排出，由此諸如氙氣(Xe)之類的氣體供給到每個(gè)區(qū)域內(nèi)。在等離子顯示器中，施加到每個(gè)放電區(qū)域的電壓引起等離子放電，這樣就產(chǎn)生了紫外線。然后，紫外線照射到分別在放電區(qū)域內(nèi)形成的熒光體層上產(chǎn)生可見(jiàn)光。在等離子顯示器中，多個(gè)放電區(qū)域中的每一個(gè)對(duì)應(yīng)于一個(gè)像素。另外，沿X方向設(shè)置的兩個(gè)相鄰節(jié)部92之間的間隙尺寸等于或小于預(yù)定尺寸，該尺寸足夠小以防止在一個(gè)放電區(qū)域中產(chǎn)生的等離子體向相鄰的放電區(qū)域移動(dòng)。
如上所討論的，在圖案形成裝置1中，圖案形成材料從噴射部件41的多個(gè)噴射口412噴射，且通過(guò)周期性地改變多個(gè)噴射口412相對(duì)于基板9的移動(dòng)速度，噴射口移動(dòng)機(jī)構(gòu)44作為節(jié)部形成部件進(jìn)行工作。通過(guò)這種操作，在形成多個(gè)線形圖案元件91的過(guò)程中，在每個(gè)規(guī)定時(shí)間間隔幾乎同時(shí)在多個(gè)線形圖案元件91中形成多個(gè)節(jié)部92，其中每個(gè)節(jié)部92均沿著與線形圖案元件91延伸方向相垂直的方向擴(kuò)展。這就使在從多個(gè)噴射口412噴射所述圖案形成材料的同時(shí)可容易地形成多個(gè)節(jié)部92，且可以在基板9上恰當(dāng)?shù)匦纬深愃朴谄叫薪徊娴膱D案。
下面將對(duì)比圖6中的線形圖案元件91對(duì)以圖8所示的條狀圖案設(shè)置的線形圖案元件99進(jìn)行討論。在線形圖案元件99(隔離肋)中，在一個(gè)技術(shù)方案中，在將為光發(fā)射所需的氣體供給每個(gè)放電室時(shí)可在相對(duì)較短的時(shí)間內(nèi)將每個(gè)放電室抽空。然而，以條狀圖案設(shè)置隔離肋將需要提供較大的不發(fā)光面積。此外，在以條狀圖案設(shè)置隔離肋的情況下每個(gè)放電室內(nèi)的熒光體的表面積小于格子狀設(shè)置隔離肋設(shè)置的情況下每個(gè)放電室內(nèi)的熒光體的表面積。這樣，以條狀圖案設(shè)置的隔離肋難于提高等離子顯示器的亮度。另一方面，在由圖1的圖案形成裝置1所形成的圖6的多個(gè)線形圖案元件91中，通過(guò)沿X方向設(shè)置的兩個(gè)相鄰節(jié)部之間的間隙，可在較短的時(shí)間內(nèi)抽空每個(gè)放電室。同樣，因?yàn)楣?jié)部92的存在，在以類似于格子狀圖案設(shè)置線形圖案元件91的情況下每個(gè)放電室內(nèi)的熒光體的表面積大于以條狀圖案設(shè)置線形圖案元件99的情況下每個(gè)放電室中的熒光體的表面積。因此，可制造具有高亮度面板的等離子顯示器。
凸起部件413設(shè)有噴射部件41且凸起部件413與從每個(gè)噴射口412噴射到基板9上的圖案形成材料的頂部相接觸。如此，凸起部件413作為限制多個(gè)線形圖案元件91高度的部件可防止圖案形成材料隆起且因此可以確定的高度穩(wěn)定地形成節(jié)部92。
圖9為依據(jù)本發(fā)明第二優(yōu)選實(shí)施例的設(shè)在圖案形成裝置中的振動(dòng)(diaphragm)部件45的構(gòu)造視圖。圖9中的振動(dòng)部件45連接到位于圖1中材料供給器43和噴射部件41之間的供給管42上。在本優(yōu)選實(shí)施例的圖案形成裝置中，省略了噴射口移動(dòng)機(jī)構(gòu)44。振動(dòng)部件45包括一端連接供給管42而另一端封閉的伸縮軟管(bellows)451。伸縮軟管451的封閉端連接推進(jìn)機(jī)構(gòu)452且伸縮軟管451通過(guò)推進(jìn)機(jī)構(gòu)452的移動(dòng)而擴(kuò)展和收縮。通過(guò)這種操作，將改變從多個(gè)噴射口41的每個(gè)噴射口噴射的圖案形成材料的噴射口流速。
圖10為依據(jù)本發(fā)明第二優(yōu)選實(shí)施例用于在基板上形成圖案的圖案形成裝置的操作流程的流程圖，且其僅示出了代替圖4中步驟S14的操作過(guò)程。在設(shè)有圖9的振動(dòng)部件45的圖案形成裝置中，在開(kāi)始移動(dòng)基板9之后，噴射圖案形成材料并照射圖案形成材料(圖4中的步驟S11至步驟S13)，與這些操作并行，振動(dòng)部件45周期性地?cái)U(kuò)展和收縮伸縮軟管451。
具體地，當(dāng)振動(dòng)部件45快速收縮伸縮軟管451時(shí)，供給管42中的圖案形成材料的壓力頃刻間增加，且從噴射口412噴射的圖案形成材料的噴射口流速暫時(shí)增加。隨后，當(dāng)振動(dòng)部件45逐漸使伸縮軟管451擴(kuò)展時(shí)，供給管42中的圖案形成材料的壓力保持低壓且圖案形成材料以恒定的噴射口流速?gòu)膰娚淇?12噴射。振動(dòng)部件45以規(guī)定的時(shí)間間隔重復(fù)上述的操作，以周期性改變從多個(gè)噴射口412噴射的圖案形成材料的噴射口流速(步驟S21)。
此時(shí)，因?yàn)橥ㄟ^(guò)工作臺(tái)移動(dòng)機(jī)構(gòu)2而移動(dòng)的基板9的移動(dòng)速度為恒定，所以從每個(gè)噴射口412噴射的圖案形成材料的噴射口流速與多個(gè)噴射口412相對(duì)于基板9的移動(dòng)速度之間的比值得以改變。如圖11中所示，在多個(gè)線形圖案元件91的每一個(gè)中，其高度由凸起部件413所限制，且多個(gè)節(jié)部92沿Y方向以預(yù)定節(jié)距設(shè)置，每個(gè)所述節(jié)部92沿著與基板9的移動(dòng)方向相垂直的方向(X方向)擴(kuò)展。在多個(gè)線形圖案元件91中，在形成多個(gè)線形圖案元件91的過(guò)程中幾乎同時(shí)形成的多個(gè)節(jié)部92存在于Y方向上的幾乎相同的位置，因此在基板9上形成類似于格子狀的圖案。在圖11的線形圖案元件91中，除了節(jié)部92之外的每個(gè)部分以確定的寬度近似地形成，該寬度不同于圖6的線形圖案元件91的寬度。
在周期性形成節(jié)部92時(shí)，當(dāng)噴射部件41的噴射口412到達(dá)基板9上圖案形成的終點(diǎn)時(shí)，停止噴射圖案形成材料(圖4步驟S15)。隨后，停止工作臺(tái)20的移動(dòng)和光照射，這樣就完成了由圖案形成裝置1形成線形圖案元件(步驟S16和步驟S17)。
如上所討論的，在包括圖9的振動(dòng)部件45在內(nèi)的圖案形成裝置中，從噴射部件41的多個(gè)噴射口412中噴射圖案形成材料且振動(dòng)部件45作為周期性地改變從每個(gè)噴射口412噴射的圖案形成材料的噴射口流速的節(jié)部形成部件。這就使在從多個(gè)噴射口412噴射圖案形成材料的同時(shí)可容易地形成多個(gè)節(jié)部92，而且可以在基板9上恰當(dāng)?shù)匦纬深愃朴诟褡訝畹膱D案。
接著，將討論依據(jù)本發(fā)明第三優(yōu)選實(shí)施例的圖案形成裝置。在該實(shí)施例中，如圖12所示，在光源單元53和光發(fā)射部件51之間設(shè)有照射強(qiáng)度變化部件54。照射強(qiáng)度變化部件54包括可高速開(kāi)關(guān)的光閘。
圖13為依據(jù)本發(fā)明第三優(yōu)選實(shí)施例的用于在基板上形成圖案的圖案形成裝置的操作流程的流程圖，且其僅示出了代替圖4的步驟S14的操作。在設(shè)有照射強(qiáng)度變化部件54的圖案形成裝置中，在基板9的開(kāi)始移動(dòng)后，噴射圖案形成材料并光照射圖案形成材料(圖4步驟S11至步驟S13)，并與這些操作并行，周期性地改變對(duì)已噴射到基板9上的圖案形成材料的光照射強(qiáng)度(或照射量)(步驟S31)。
具體地，通過(guò)照射強(qiáng)度變化部件54周期性地短時(shí)間關(guān)閉光閘，可暫時(shí)阻斷從光源單元53經(jīng)由光線發(fā)射部件51照射到圖案形成材料上的光。由此，當(dāng)照射強(qiáng)度變化部件54開(kāi)啟光閘時(shí)，光將照射到已經(jīng)噴射到基板9上的圖案形成材料上，線形圖案元件91的高度由凸起部件413所限制，隨后以預(yù)定寬度形成線形圖案元件91。相反地，當(dāng)照射強(qiáng)度變化部件54關(guān)閉光閘時(shí)，光將不照射已噴射到基板9上的圖案形成材料，因此圖案形成材料受重力影響而下沉并坍塌。由此，每個(gè)圖案形成材料沿著與基板9的移動(dòng)方向近似垂直的方向(即X方向)擴(kuò)展。此后，開(kāi)啟光閘，光將照射圖案形成材料的坍塌部分，于是在線形圖案元件91中形成高度低于其它部分的節(jié)部92。
光照射圖案形成材料的開(kāi)/關(guān)由照射強(qiáng)度變化部件54控制，且就像圖11一樣，在形成多個(gè)線形圖案元件91的過(guò)程中在每個(gè)規(guī)定的時(shí)間間隔幾乎同時(shí)形成沿X方向在多個(gè)線性圖案單元92內(nèi)設(shè)置的多個(gè)節(jié)部92。當(dāng)在基板9的所有區(qū)域形成線形圖案元件91時(shí)，停止基板9的移動(dòng)、圖案形成材料的噴射以及光照射，于是就結(jié)束了由圖案形成裝置形成線形圖案元件91(圖4步驟S15至步驟S17)。
如上所討論的，在包括圖12的照射強(qiáng)度變化部件54在內(nèi)的圖案形成裝置中，從噴射部件41的多個(gè)噴射口412噴射圖案形成材料且照射強(qiáng)度變化部件54用作周期性地改變照射至已噴射到基板9上的圖案形成材料的光照射強(qiáng)度的節(jié)部形成構(gòu)件。這就使在從多個(gè)噴射口412噴射圖案形成材料的同時(shí)可以容易地形成多個(gè)節(jié)部92，而且可在基板9上恰當(dāng)?shù)匦纬深愃朴诟褡訝畹膱D案。如果可以高速地開(kāi)啟和關(guān)閉設(shè)在光源單元53內(nèi)的光閘，那么可利用這個(gè)光閘以代替照射強(qiáng)度變化部件54來(lái)控制光照射圖案形成材料的開(kāi)/關(guān)。
可旋轉(zhuǎn)的光強(qiáng)度變化濾光鏡設(shè)在照射強(qiáng)度變化部件54以代替光閘，于是可周期性地改變照射圖案形成材料的光照射強(qiáng)度。如果圖案形成材料的粘性相對(duì)較高等，那么在光線發(fā)射部件51和基板9上的圖案形成材料之間設(shè)有掩膜(mask)，通過(guò)以規(guī)定時(shí)間間隔從光源單元53發(fā)射脈沖光，光可以照射除了與基板9上的圖案形成材料中的節(jié)部92相對(duì)應(yīng)的部分以外的其它部分。這實(shí)際上產(chǎn)生了與照射強(qiáng)度變化部件54相同的對(duì)圖案形成材料的光照射。為了在線形圖案元件91中更容易地形成多個(gè)節(jié)部92，優(yōu)選僅進(jìn)行光照射至噴射到基板9的圖案形成材料的開(kāi)/關(guān)控制。
盡管已如上討論了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，但是本發(fā)明并不限于上述討論的優(yōu)選實(shí)施例，而允許各種變化。
在上述的第一優(yōu)選實(shí)施例中，噴射口移動(dòng)機(jī)構(gòu)44不必一定為用于旋轉(zhuǎn)噴射部件41的凸輪機(jī)構(gòu)，例如其可以為用于直接移動(dòng)噴射部件41的一種機(jī)構(gòu)。此外，可以省略噴射口移動(dòng)機(jī)構(gòu)44。此時(shí)，控制器6通過(guò)控制工作臺(tái)移動(dòng)機(jī)構(gòu)2可周期性地改變基板9的移動(dòng)速度，節(jié)部92以預(yù)定節(jié)距形成在每個(gè)線形圖案元件91內(nèi)，且?guī)缀跬瑫r(shí)形成的多個(gè)節(jié)部92將設(shè)置在多個(gè)線形圖案元件91中的幾乎相同的位置。
在上述的第二優(yōu)選實(shí)施例中，振動(dòng)部件45可以是除包含伸縮軟管以外的其它構(gòu)件。根據(jù)在基板9上形成的圖案形成構(gòu)件91所需精度，通過(guò)控制用于噴射圖案形成材料的材料供給器43的泵(pump)可周期性地改變從每個(gè)噴射口412所噴射的圖案形成材料的噴射口流速。
在上述的優(yōu)選實(shí)施例中，因?yàn)樵谘豖方向設(shè)置的兩個(gè)相鄰節(jié)部92之間存在有間隙，所以在將光發(fā)射所需的氣體供給每個(gè)放電室時(shí)可有效地將每個(gè)放電室抽空。在等離子顯示器的玻璃基板9中，如果在抽空每個(gè)放電室時(shí)不會(huì)引起問(wèn)題，那么通過(guò)降低節(jié)部92的高度等處理而無(wú)需在兩個(gè)節(jié)部92之間留有間隙。
在該圖案形成裝置中，噴射部件41相對(duì)于基板9的移動(dòng)可以通過(guò)使基板9固定而僅使噴射部件41沿Y方向移動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。當(dāng)必須在一個(gè)基板9上形成的線形圖案元件91的數(shù)量大于噴射部件41的噴射口412的數(shù)量時(shí)，設(shè)有用于沿X方向相對(duì)于基板9移動(dòng)頭部3的機(jī)構(gòu)，于是可重復(fù)線形圖案元件91的形成。
上述的圖案形成裝置適于在諸如有機(jī)電激發(fā)光(EL)顯示器、液晶顯示器等其它類型的平板顯示器中形成隔離肋或者其它的圖案。此外，基板9不限于玻璃基板，其可以為樹(shù)脂基板、半導(dǎo)體基板等。
盡管已詳細(xì)地示出并說(shuō)明了本發(fā)明，但是上述的說(shuō)明全部為說(shuō)明性的而非限制性的。由此應(yīng)該清楚的是，在不脫離本發(fā)明的范圍下可以對(duì)本發(fā)明作各種變化和修改。
權(quán)利要求
1.一種用于在基板上形成圖案的圖案形成方法，包括下述步驟a)從多個(gè)噴射口將圖案形成材料噴射至基板的主表面上；b)與步驟a)并行，通過(guò)沿預(yù)定方向?qū)⑺龆鄠€(gè)噴射口相對(duì)于所述基板移動(dòng)而形成多個(gè)線形圖案元件，每個(gè)所述線形圖案元件沿所述主表面在所述預(yù)定方向上延伸；以及c)與步驟b)并行，在所述多個(gè)線形圖案元件的每一個(gè)中形成節(jié)部，每個(gè)所述節(jié)部沿與所述預(yù)定方向相垂直的方向擴(kuò)展；其中，在所述步驟c)中，在形成所述多個(gè)線形圖案元件的過(guò)程中，在每個(gè)規(guī)定時(shí)間間隔幾乎同時(shí)形成在所述多個(gè)線形圖案元件中沿與所述預(yù)定方向相垂直的方向設(shè)置的多個(gè)節(jié)部。
2.如權(quán)利要求1所述的圖案形成方法，其中，在所述步驟c)中，所述多個(gè)節(jié)部通過(guò)改變從所述多個(gè)噴射口中的每一個(gè)噴射口噴射的圖案形成材料的噴射口流速與所述多個(gè)噴射口相對(duì)于所述基板的移動(dòng)速度之間的比值而形成。
3.如權(quán)利要求2所述的圖案形成方法，其中，在所述步驟a)中，所述圖案形成材料的所述噴射口流速為恒定；以及在所述步驟c)中，所述多個(gè)噴射口的所述移動(dòng)速度為周期性變化。
4.如權(quán)利要求2所述的圖案形成方法，其中，在所述步驟b)中，所述多個(gè)噴射口的所述移動(dòng)速度為恒定；以及在所述步驟c)中，所述圖案形成材料的所述噴射口流速為周期性變化。
5.如權(quán)利要求1所述的圖案形成方法，其中，所述圖案形成材料含有光固化樹(shù)脂；以及在所述步驟c)中，照射至已噴射到所述基板上的所述圖案形成材料的光照射強(qiáng)度為周期性變化。
6.如權(quán)利要求5所述的圖案形成方法，其中，在所述步驟c)中，所述光照射強(qiáng)度通過(guò)對(duì)照射至已噴射到所述基板上的所述圖案形成材料的光照射進(jìn)行開(kāi)/關(guān)控制而周期性地改變。
7.一種用于在基板上形成圖案的圖案形成裝置，包括噴射部件，其用于將圖案形成材料從多個(gè)噴射口噴射至基板的主表面上；以及移動(dòng)機(jī)構(gòu)，其用于在從所述噴射部件噴射所述圖案形成材料的同時(shí)，通過(guò)沿預(yù)定方向?qū)⑺鰢娚洳考鄬?duì)于所述基板移動(dòng)而形成多個(gè)線形圖案元件，每個(gè)所述的線形圖案元件沿著所述主表面在所述預(yù)定方向上延伸；其中，節(jié)部存在于所述多個(gè)線形圖案元件的每一個(gè)中，每個(gè)所述節(jié)部沿著與所述預(yù)定方向相垂直的方向擴(kuò)展，且在形成所述多個(gè)線形圖案元件的過(guò)程中，在每個(gè)規(guī)定時(shí)間間隔幾乎同時(shí)形成在所述多個(gè)線形圖案元件中沿著與所述預(yù)定方向相垂直的方向設(shè)置的多個(gè)節(jié)部。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的圖案形成裝置，其中，所述多個(gè)節(jié)部通過(guò)改變從所述多個(gè)噴射口中的每一個(gè)噴射口噴射的所述圖案形成材料的噴射口流速與所述多個(gè)噴射口相對(duì)于所述基板的移動(dòng)速度之間的比值而形成。
9.如權(quán)利要求8所述的圖案形成裝置，其中，所述圖案形成材料的所述噴射口流速為恒定；以及所述多個(gè)噴射口的所述移動(dòng)速度呈周期性變化。
10.如權(quán)利要求8所述的圖案形成裝置，其中，所述多個(gè)噴射口的所述移動(dòng)速度為恒定；以及所述圖案形成材料的所述噴射口流速呈周期性變化。
11.如權(quán)利要求7所述的圖案形成裝置，其中，所述圖案形成材料含有光固化樹(shù)脂；以及所述多個(gè)節(jié)部通過(guò)改變照射至已噴射到所述基板上的所述圖案形成材料上的光照射強(qiáng)度而形成。
12.如權(quán)利要求11所述的圖案形成裝置，其中，所述光照射強(qiáng)度通過(guò)對(duì)照射至噴射到所述基板上的所述圖案形成材料進(jìn)行光照射的開(kāi)/光控制而周期性地改變。
13.如權(quán)利要求7所述的圖案形成裝置，其中，所述噴射部件包括與從所述多個(gè)噴射口中的每一個(gè)噴射口噴射到基板上的圖案形成材料的頂端相接觸以限制所述多個(gè)線形圖案元件高度的構(gòu)件。
14.如權(quán)利要求8所述的圖案形成裝置，其中，所述噴射部件包括與從所述多個(gè)噴射口中的每一個(gè)噴射口噴射到基板上的圖案形成材料的頂端相接觸以限制所述多個(gè)線形圖案元件高度的構(gòu)件。
全文摘要
本發(fā)明提供一種圖案形成方法及圖案形成裝置，該圖案形成裝置(1)包括用于將圖案形成材料從多個(gè)噴射口噴射到基板(9)的主表面上的噴射部件(41)。通過(guò)工作臺(tái)移動(dòng)機(jī)構(gòu)(2)，噴射部件(41)沿著基板(9)的主表面在一方向上相對(duì)于基板(9)移動(dòng)，由此在基板(9)上形成多個(gè)線形圖案元件。在形成該線形圖案元件的過(guò)程中，通過(guò)噴射口移動(dòng)機(jī)構(gòu)(44)周期性地改變多個(gè)噴射口相對(duì)于基板(9)的移動(dòng)速度，且在每個(gè)線形圖案元件(91)中形成節(jié)部，每個(gè)節(jié)部沿與線形圖案元件(91)延伸方向相垂直的方向擴(kuò)展。這就使在從多個(gè)噴射口噴射圖案形成材料的同時(shí)可以在基板(9)上恰當(dāng)?shù)匦纬深愃朴诟褡訝罱Y(jié)構(gòu)的圖案。
文檔編號(hào)G03F7/20GK1773650SQ20051011375
公開(kāi)日2006年5月17日 申請(qǐng)日期2005年10月14日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月10日
發(fā)明者矢部學(xué) 申請(qǐng)人:大日本網(wǎng)目版制造株式會(huì)社