本发明涉及一种膜形成装置及膜形成方法。
背景技术:
在用于触控面板的透明导电膜的图案化的抗蚀剂图案的形成中利用光刻蚀法技术或网版印刷技术。在利用光刻蚀法技术的方法中,虽然能够形成高精细的图案,但是装置成本、废液处理成本等会增加。在利用网版印刷技术的方法中,虽然在装置成本、废液处理成本的方面比利用光刻蚀法技术的方法有利,但是难以形成高精细的图案。对此,提出了利用喷墨印刷技术来形成高精细的抗蚀剂图案的技术(专利文献1)。
专利文献1:日本专利第5797277号公报
期待对透明导电膜等进行蚀刻时高精细地形成用作蚀刻掩模的膜的技术。尤其,在使用喷墨印刷技术来形成具有直线状边缘的膜时,存在边缘从直线发生歪曲的问题。
技术实现要素:
本发明的目的在于提供一种能够利用喷墨印刷技术来减少膜的直线状边缘的歪曲的膜形成装置及膜形成方法。
根据本发明的一种观点,提供一种膜形成装置,其具有:
存储装置,其存储包含与第1方向平行的边缘及与交叉于所述第1方向的第2方向平行的边缘的涂布对象区域的图案;
支承部,其支承涂布对象物;
油墨吐出装置,其朝向支承于所述支承部的涂布对象物的表面吐出油墨;
移动机构,其具有使支承于所述支承部的涂布对象物和所述油墨吐出装置中的一方相对于另一方沿着固定在涂布对象物的表面的两个方向移动的功能;及
控制装置,其控制所述油墨吐出装置及所述移动机构,
所述控制装置具有执行第1控制和第2控制的功能,
在所述第1控制中,基于存储在所述存储装置的所述涂布对象区域的图案,一边使支承于所述支承部的涂布对象物和所述油墨吐出装置中的一方相对于另一方沿所述第1方向移动,一边使所述油墨吐出装置吐出油墨,从而对所述涂布对象区域的与所述第1方向平行的边缘涂布油墨,
在所述第2控制中,一边使支承于所述支承部的涂布对象物和所述油墨吐出装置中的一方相对于另一方沿所述第2方向移动,一边使所述油墨吐出装置吐出油墨,从而对所述涂布对象区域的与所述第2方向平行的边缘涂布油墨。
根据本发明的另一观点,提供一种膜形成装置,其具有:
存储装置,其存储包含与第1方向平行的边缘及与交叉于所述第1方向的第2方向平行的边缘的涂布对象区域的图案;
支承部,其支承涂布对象物;
油墨吐出装置,其具有朝向支承于所述支承部的涂布对象物的表面吐出油墨的多个喷嘴孔;
移动机构,其具有使支承于所述支承部的涂布对象物和所述油墨吐出装置中的一方相对于另一方沿与涂布对象物的表面平行的方向移动的功能;及
控制装置,其控制所述油墨吐出装置及所述移动机构,
所述控制装置在进行基于存储在所述存储装置的所述涂布对象区域的图案而一边使支承于所述支承部的涂布对象物和所述油墨吐出装置中的一方相对于另一方移动一边使所述油墨吐出装置吐出油墨从而对所述涂布对象区域涂布油墨的控制时,控制所述油墨吐出装置及所述移动机构,对与所述第1方向平行的边缘涂布从多个所述喷嘴孔中的同一个所述喷嘴孔吐出的油墨,并且对与所述第2方向平行的边缘也涂布从多个所述喷嘴孔中的同一个所述喷嘴吐出的油墨。
根据本发明的又一观点,提供一种膜形成方法,其包括如下步骤:
一边使在表面上划定有包含与第1方向平行的边缘及与交叉于所述第1方向的第2方向平行的边缘的涂布对象区域的涂布对象物和油墨吐出装置中的一方相对于另一方沿所述第1方向移动,一边对所述涂布对象区域的与所述第1方向平行的边缘涂布油墨;
一边使所述涂布对象物和油墨吐出装置中的一方相对于另一方沿所述第2方向移动,一边对所述涂布对象区域的与所述第2方向平行的边缘涂布油墨;
在使所述涂布对象物和油墨吐出装置中的一方相对于另一方沿所述第1方向移动的期间及使所述涂布对象物和油墨吐出装置中的一方相对于另一方沿所述第2方向移动的期间中的至少一个期间,对所述涂布对象区域的内侧涂布油墨。
根据本发明的又一观点,提供一种膜形成方法,其包括如下步骤:
一边使在表面上划定有包含与第1方向平行的边缘及与交叉于所述第1方向的第2方向平行的边缘的涂布对象区域的涂布对象物和具有多个喷嘴孔的油墨吐出装置中的一方相对于另一方移动,一边将从多个所述喷嘴孔中的同一个所述喷嘴孔吐出的油墨涂布在与所述第1方向平行的边缘;
一边使所述涂布对象物和所述油墨吐出装置中的一方相对于另一方移动,一边将从多个所述喷嘴孔中的同一个所述喷嘴孔吐出的油墨涂布在与所述第2方向平行的边缘,
对所述涂布对象物的内侧涂布从多个所述喷嘴孔吐出的油墨。
发明效果
能够减少由所涂布的油墨组成的膜的与第1方向平行的边缘及与第2方向平行的边缘由直线发生歪曲。
附图说明
图1是基于实施例的膜形成装置的概略图。
图2a是油墨吐出装置的仰视图,图2b是表示油墨吐出装置相对于基板的移动轨迹的俯视图。
图3a是划定在基板的表面上的多个涂布对象区域的俯视图,图3b是沿箭头所示的方向执行4次通过(pass)之后的涂布对象区域的俯视图,图3c是由所涂布的油墨形成的膜的放大俯视图。
图4a是划定在基板的表面上的多个涂布对象区域的俯视图,图4b是沿箭头所示的方向执行4次通过(pass)之后的涂布对象区域的俯视图,图4c是表示对基板的所有的区段内的涂布对象区域进行图4b的油墨涂布处理之后的步骤的图,图4d是沿箭头所示的方向执行4次通过(pass)之后的涂布对象区域的俯视图。
图5a是表示执行图4b所示的4次通过(pass)之后的涂布对象区域的顶点附近与喷嘴孔之间的位置关系的图,图5b是表示即将执行图4d所示的4次通过(pass)之前的涂布对象区域的顶点附近与喷嘴孔之间的位置关系的图。
图6a是在利用另一实施例的膜形成方法形成膜时成为对象的基板表面上划定的多个涂布对象区域的俯视图,图6b是沿箭头所示的方向执行4次通过(pass)之后的涂布对象区域的俯视图,图6c是沿箭头所示的方向(与x轴方向及u轴方向平行的方向)执行规定次数的通过(pass)之后的涂布对象区域的俯视图。
图7a~图7c是表示执行图6c所示的多次通过(pass)时涂布油墨的像素与油墨吐出装置之间的位置关系的图。
图8a是基于又一实施例的膜形成装置的概略图,图8b是膜形成装置的概略俯视图。
图9a是基于又一实施例的膜形成装置的概略图,图9b是表示对涂布对象区域的与v轴方向平行的边缘涂布油墨时的基板及油墨吐出装置的移动状态的俯视图,图9c是表示对涂布对象区域的与v轴方向平行的边缘涂布油墨时的基板及油墨吐出装置的移动状态的俯视图。
图10a是表示在利用又一实施例的膜形成方法形成膜时成为对象的基板的表面上划定的涂布对象区域的图案的俯视图,图10b是执行w轴方向上的通过(pass)之后的涂布对象区域的俯视图,图10c是执行u轴方向上的通过(pass)之后的涂布对象区域的俯视图,图10d是执行v轴方向上的通过(pass)之后的涂布对象区域的俯视图。
图中:20-基座,21-移动机构,21a-x轴方向直动机构,21b-y轴方向直动机构,21c-旋转机构,23-支承部,24-门型框架,26-油墨吐出装置,26a、26b-喷墨头,27-喷嘴孔,28-光源,30-控制装置,31-存储装置,35-输入装置,36-输出装置,50-基板(涂布对象物),51-区段,52-膜,55-涂布对象区域,55u-与u轴方向平行的边缘,55v-与v轴方向平行的边缘,55w-与w轴方向平行的边缘,56、57、58-表示通过(pass)的方向的箭头,59-未涂布区域,60-像素,61、62-表示通过(pass)的方向的箭头,71-进给辊,72-卷取辊,73-移动机构,74-直动机构。
具体实施方式
下面,参考图1~图5b,对基于实施例的膜形成装置及膜形成方法进行说明。
图1是基于实施例的膜形成装置的概略图。在基座20上,经由移动机构21支承有支承部(工作台)23。在支承部23的上表面(支承面)支承有涂布对象物(即,基板50)。定义将支承部23的上表面作为xy面、将其法线方向作为z轴的正向的xyz正交坐标系。通常,以xy面成为水平的方式设置基座20。
移动机构21包括x轴方向直动机构21a、y轴方向直动机构21b及旋转机构21c。x轴方向直动机构21a使y轴方向直动机构21b的导轨沿x轴方向移动。y轴方向直动机构21b使旋转机构21c沿y轴方向移动。旋转机构21c使支承部23围绕与z轴平行的旋转轴旋转。即,移动机构21具有使支承于支承部23的基板50沿x轴方向及y轴方向这两个方向平移移动的功能及使基板50围绕与z轴平行的旋转轴旋转的功能。
在支承于支承部23的基板50的上方配置有油墨吐出装置26。油墨吐出装置26例如通过门型框架24支承于基座20。油墨吐出装置26具有朝向基板50侧(下方)的多个喷嘴孔。油墨吐出装置26将油墨液滴化后从多个喷嘴孔朝向基板50吐出。
作为朝向基板50吐出的油墨,例如使用紫外线固化型油墨。用于向涂布在基板50的油墨放射紫外线的光源配置在油墨吐出装置26的侧方。在使用热固化型油墨的情况下,在油墨吐出装置26的侧方配置用于对涂布在基板50的油墨进行加热的热源。
存储装置31中存储有定义涂布油墨的区域(涂布对象区域)的位置及平面形状的图像数据。涂布对象区域例如由多个像素来定义,作为图像数据使用位图(bitmap)数据。从输入装置35向控制装置30输入各种指令或数据。输入装置35例如使用键盘、定点设备(pointingdevice)、usb端口、通讯装置等。向输出装置36输出与膜形成装置的动作有关的各种信息。输出装置36例如使用显示器、扬声器、usb端口、通讯装置等。
控制装置30基于存储在存储装置31中的图像数据控制移动机构21及油墨吐出装置26。其使移动机构21动作以使基板50移动的同时使油墨吐出装置26吐出油墨,由此能够对基板50的涂布对象区域涂布油墨。
图2a是油墨吐出装置26的仰视图。在油墨吐出装置26的底面沿x轴方向等间隔排列有多个喷嘴孔27。多个喷嘴孔27可以配置为直线状,也可以配置为交错状。喷嘴孔27在x轴方向上的间距p例如为相当于分辨率300dpi的尺寸(约85μm)。从一端的喷嘴孔27至另一端的喷嘴孔27为止的距离lx例如为50mm。在y轴方向上,在油墨吐出装置26的两侧配置有用于使油墨固化的光源28。
接着,参考图2b说明对基板50涂布油墨时的基板50与油墨吐出装置26之间的相对移动状态。
图2b是表示油墨吐出装置26相对于基板50的移动轨迹的俯视图。例如,平面形状为正方形或长方形的基板50以其边缘与x轴方向及y轴方向平行的方式支承于支承部23(图1)。作为一例,基板50的平面形状为边长为500mm的正方形。实际上,通过使基板50相对于油墨吐出装置26沿x轴方向及y轴方向移动来涂布油墨,但是在以下说明中,有时将基板50的移动表现为油墨吐出装置26相对于基板50相对移动。
若使油墨吐出装置26相对于基板50沿y轴方向相对移动,则能够对x轴方向上的宽度为lx的带状区域(以下,称为区段(street)51)涂布油墨。将油墨吐出装置26相对于基板50从y轴方向的一端移动至另一端的步骤称为沿y轴方向的1次通过(pass)。通过执行沿y轴方向的1次通过(pass),在x轴方向上能够以与间距p相对应的分辨率涂布油墨。通过使油墨吐出装置26在1个区段51内沿x轴方向错开间距p的1/4的同时执行4次通过(pass),能够将1个区段51内的x轴方向上的分辨率提高至4倍。例如,在喷嘴孔27(图2a)的间距p相当于300dpi时,执行4次通过(pass),即可将x轴方向上的分辨率提高至1200dpi。
若对1个区段51的油墨的涂布结束,则使油墨吐出装置26相对于基板50沿x轴方向相对移动lx(图2a),执行对相邻区段51的油墨的涂布。通过反复进行该处理,能够对基板50的整个区域的涂布对象区域涂布油墨。
在对实施例进行说明之前,参考图3a~图3c对利用参考例的方法涂布油墨的步骤及涂布结果进行说明。
图3a是在基板50(图2b)的表面上划定的多个涂布对象区域55的俯视图。涂布对象区域55分别包括与x轴方向平行的边缘及与y轴方向平行的边缘。作为一例,各个涂布对象区域55的平面形状为正方形或长方形。
图3b是沿箭头56所示的方向(y轴方向)执行4次通过(pass)之后的涂布对象区域55的俯视图。在涂布有油墨的区域标注了阴影线。在各个涂布对象区域55涂布有油墨,形成有油墨的膜。
图3c是由所涂布的油墨形成的膜52的放大俯视图。所形成的膜52的与y轴方向平行的边缘大致呈直线状。相对于此,与x轴方向平行的边缘呈波纹状,从直线发生了歪曲。
以下,对与y轴方向平行的边缘发生歪曲的原因进行说明。由于一边使油墨吐出装置26相对于基板50沿y轴方向相对移动而一边涂布油墨,因此从同一个喷嘴孔27(图2a)吐出的油墨涂布在与y轴方向平行的边缘。相对于此,就与x轴方向平行的边缘而言,从不同的多个喷嘴孔27吐出的油墨涂布于此。
根据喷嘴孔27,油墨的吐出方向存在偏差。从同一个喷嘴孔27吐出的油墨的液滴着落的位置从目标位置向同一方向偏移相同距离。因此,涂布对象区域55的与y轴方向平行的边缘大致呈直线。相对于此,从不同的喷嘴孔27吐出的油墨的液滴着落的位置与目标位置之间的相对位置关系并不相同。因此,由从不同的喷嘴孔27吐出的油墨形成的与x轴方向平行的边缘则从直线发生歪曲。
接着,参考图4a~图4d、图5a~图5b对利用实施例的方法涂布油墨的步骤进行说明。
图4a是在基板50(图2b)的表面上划定的多个涂布对象区域55的俯视图,其与图3a所示的俯视图相同。在图4a中示出了4个涂布对象区域55,但是实际上有更多的涂布对象区域55分布在基板50的表面。另外,涂布对象区域55的位置及形状由存储在存储装置31(图1)的图像数据来定义。在涂布对象区域55内假想地定义有与图像数据的像素相对应的多个像素。
定义固定在涂布对象区域55的表面的uv正交坐标系。xyz正交坐标系固定于基座20(图1)。在涂布油墨之前,u轴方向及v轴方向分别与x轴方向及y轴方向平行。多个涂布对象区域55均具有与u轴方向平行的边缘及与v轴方向平行的边缘。
图4b是沿箭头57所示的方向(v轴方向)执行4次通过(pass)之后的涂布对象区域55的俯视图。对涂布有油墨的区域标注有阴影线。对涂布对象区域55的与y轴方向平行的边缘55v及涂布对象区域55的内部涂布油墨,而对与x轴方向平行的边缘55u未涂布油墨。另外,对正方形或长方形的涂布对象区域55的顶点的至少1个像素涂布油墨。也可以对包含顶点的像素在内的顶点附近的多个像素涂布油墨。
在执行4次通过(pass)之后,残留有包含与u轴方向平行的边缘55u上的像素的未涂布区域59。未涂布区域59的v轴方向上的尺寸(宽度)为1个像素量以上。由于涂布对象区域55的顶点的像素上涂布有油墨,因此未涂布区域59的两端并未到达与v轴方向平行的边缘55v。
图4c是表示对基板50的所有区段51(图2b)内的涂布对象区域55进行图4b的油墨涂布处理之后的步骤的图。控制装置30(图1)控制旋转机构21c而使支承部23旋转90°。旋转之后,固定在涂布对象区域55的表面的u轴方向及v轴方向分别与y轴方向及x轴方向平行。
图4d是沿箭头58所示的方向(u轴方向)执行4次通过(pass)之后的涂布对象区域55的俯视图。对涂布有油墨的区域标注有阴影线。通过该4次通过(pass),对未涂布区域59(图4a)涂布油墨。通过图4b及图4d所示的处理中执行的多次通过(pass),对涂布对象区域55内部的整个区域涂布油墨。
图5a是表示执行图4b所示的4次通过(pass)之后的涂布对象区域55的顶点附近与喷嘴孔27之间的位置关系的图。涂布对象区域55的位置及形状由排列成正方格子状的多个像素60来定义。通过执行图4b所示的4次通过(pass)而涂布有油墨的像素60标注有阴影线。
另外,在涂布对象区域55的表面上,实际的油墨的液滴覆盖比1个像素60的大小更大的区域。例如,像素60的间距为相当于分辨率1200dpi的约21μm,涂布在涂布对象区域55的表面的油墨的液滴的直径为约50μm。此时,油墨的液滴的直径相当于约2.5个像素60量的尺寸。
通过执行4次通过(pass),对与v轴方向平行的边缘55v上的像素60涂布油墨,并且对除了未涂布区域59以外的内部的像素60也涂布油墨。在图5a中,未涂布区域59的宽度设定为像素间距的2倍。并且,对包含涂布对象区域55的顶点在内的规定个数(例如2×2个)的像素60涂布油墨。
在图5a中示出了通过第1次通过(pass)对与v轴方向平行的边缘55v上的像素60涂布油墨的例子,但是,根据与v轴方向平行的边缘55v的位置,有时通过第2次~第4次通过(pass)中的某一次通过(pass)对边缘55v上的像素60涂布油墨。例如,在通过第4次通过(pass)对与v轴方向平行的边缘55v上的像素60涂布油墨的情况下,对与平行于v轴方向的边缘55v上的像素60相邻的内侧的像素60则通过第1次通过(pass)涂布油墨。
图5b是表示即将执行图4d所示的4次通过(pass)之前的涂布对象区域55的顶点附近与喷嘴孔27之间的位置关系的图。在图5b中,基板50的表面的u轴方向与y轴方向平行。在图5b中,由于未涂布区域59的宽度为像素间距的2倍,因此执行两次通过(pass),即可对未涂布区域59内的所有的像素60涂布油墨。
根据图5b所示的未涂布区域59与其他未涂布区域之间的位置关系,有时通过这两次通过(pass)无法对所有的未涂布区域涂布油墨。在该情况下,执行第3次及第4次通过(pass),从而能够对所有的未涂布区域涂布油墨。
接着,对采用上述实施例的膜形成装置及膜形成方法而得到的优异效果进行说明。
在上述实施例中,一边使油墨吐出装置26相对于基板50沿v轴方向相对移动,一边将油墨涂布在涂布对象区域55的与v轴方向平行的边缘55v(图4b),并且,一边使油墨吐出装置26相对于基板50沿u轴方向相对移动,一边将油墨涂布在与u轴方向平行的边缘55u(图4d)。因此,对与u轴方向平行的边缘涂布从同一个喷嘴孔27吐出的油墨,对与v轴方向平行的边缘也涂布从同一个喷嘴孔27吐出的油墨。因此,能够使由油墨形成的膜的边缘接近直线。由此,能够使由油墨形成的膜变得美观。并且,在将所涂布的油墨的膜作为蚀刻掩模而蚀刻下层膜时,可以得到蚀刻后的下层膜变得美观的效果。
在多个涂布对象区域55在u轴方向及v轴方向上彼此靠近配置的情况下,即,在涂布对象区域55的u轴方向及v轴方向上的间隔狭窄的情况下,通过减少边缘的歪曲,能够抑制涂布在相邻的涂布对象区域55的油墨的膜彼此连续。例如,在将所涂布的油墨的膜作为蚀刻掩模而蚀刻下层的导电膜时,能够抑制蚀刻后的导电图案之间出现短路故障。
接着,对未涂布区域59(图4b)的宽度的优选尺寸进行说明。基于多个喷嘴孔27的特性的偏差,通过图4b所示的涂布处理而形成的油墨的膜的与u轴方向平行的边缘出现从直线歪曲的现象。若未涂布区域59的宽度过窄,则无法修正该歪曲。为了修正该歪曲,优选将未涂布区域59的宽度设为可能产生歪曲的最大振幅以上。例如,即使从喷嘴孔27吐出的油墨的方向存在偏差,该偏差的宽度也不会超过像素间距。因此,通过将未涂布区域59的宽度设为像素间距的2倍以上,能够充分修正边缘的歪曲。
另外,无需将未涂布区域59(图4b)的平面形状设为沿u轴方向长的长方形,其平面形状可以是任意的形状。只要在图4d所示的处理中对未涂布区域59内涂布油墨即可。例如,可以将正方形或长方形的涂布对象区域55用两条对角线进行四等分而得到三角形区域并将其中的包含与u轴方向平行的边缘的两个区域作为未涂布区域59。
在上述实施例中,需要使基板50旋转的步骤(图4c),因此有可能会导致生产节拍时间(takttime)变长。如以下说明,与利用以往的方法(图3b)进行高品质的油墨涂布所需的生产节拍时间相比,利用实施例的方法进行油墨涂布的生产节拍时间不会大幅增加。
在以下说明中,对基板50的尺寸为500mm×500mm的正方形、设置在油墨吐出装置26的两端的喷嘴孔27之间的间隔lx(图2a)为50mm、喷嘴孔27的间距p(图2a)为与300dpi相当的量、基板50的移动速度为200mm/s的例子进行说明。
已知,若利用以往的方法(图3b)提高x轴方向上的分辨率,则涂布对象区域55的与x轴方向平行的边缘的歪曲会在一定程度上减小。例如,若将y轴方向上的分辨率设为1200dpi且将x轴方向上的分辨率设为2400dpi,则与x轴方向平行的边缘的歪曲会在一定程度上减小。为了将x轴方向上的分辨率设为2400dpi,在1条区段51(图2b)的涂布处理中需要反复执行8次通过(pass)。在执行1次通过(pass)时,油墨吐出装置26通过基板50的上方的时间为2.5秒,但是,加减速需要约1秒,因此1次通过(pass)所需的时间为约3.5秒。
由于在1条区段中需要执行8次通过(pass),因此对1条区段的涂布处理时间为约28秒。由于在1张基板50上划定有10条区段51,因此对1张基板50的涂布处理时间为约280秒。
在基于实施例的方法中,即使将x轴方向上的分辨率降低至1200dpi,涂布对象区域55的边缘也可以得到充分的直线性。因此,1条区段的涂布处理中只需执行4次通过(pass)即可。即使加上加减速所需的时间,1条区段51的涂布处理时间也为14秒。10条区段51的涂布处理时间为140秒。在实施例中,分别执行对与v轴方向平行的边缘涂布油墨的处理(图4b)和对与u轴方向平行的边缘涂布油墨的处理(图4d),因此合计需要280秒的处理时间。使基板50旋转的处理所需的时间为10秒以下。即使旋转所需的时间为10秒,处理1张基板50的时间也为约290秒。
如上所述,相对于采用以往的方法时的生产节拍时间,采用基于实施例的涂布方法时的生产节拍时间不会大幅增加。
接着,对上述实施例的变形例进行说明。在上述实施例中,使油墨吐出装置26相对于基座20(图1)静止而使基板50移动,但是,只要使基板50与油墨吐出装置26中的一方相对于另一方相对移动即可。例如,可以使基板50静止而使油墨吐出装置26移动。或者,也可以在x轴方向上使基板50静止而使油墨吐出装置26移动,而在y轴方向上使油墨吐出装置26静止而使基板50移动。
在上述实施例中,u轴方向与v轴方向正交,但是两者无需一定要正交,只要交叉即可。例如,各个涂布对象区域55的平面形状可以是平行四边形。此时,在图4c所示的旋转处理中,只要将基板50旋转u轴方向与v轴方向所呈的角度即可。
并且,在上述实施例中,由1个喷墨头构成油墨吐出装置26,但是也可以由多个喷墨头构成油墨吐出装置26。例如,若将多个喷墨头沿x轴方向排列配置,则通过1次通过(pass)即可对多个区段51(图2b)进行涂布处理。并且,通过沿y轴方向排列n个喷墨头并且沿x轴方向错开喷嘴孔27的间距p(图2a)的1/n倍,可以将通过1次通过(pass)而能够涂布的分辨率提高至n倍。
接着,参考图6a~图7c对基于另一实施例的膜形成装置及膜形成方法进行说明。以下,省略对与基于图1~图5b所示的实施例的膜形成装置及膜形成方法相同结构的说明。
图6a是在基板50(图2b)的表面上划定的多个涂布对象区域55的俯视图,其与图4a所示的俯视图相同。
图6b是沿箭头61所示的方向(与y轴方向及v轴方向平行的方向)执行4次通过(pass)之后的涂布对象区域55的俯视图。对涂布有油墨的区域标注有阴影线。执行该4次通过(pass)之后的涂布有油墨的区域的状态与图4b所示的涂布有油墨的区域的状态相同。在涂布对象区域55内残留有未涂布区域59。
图6c是沿箭头62所示的方向(与x轴方向及u轴方向平行的方向)执行规定次数的通过(pass)之后的涂布对象区域55的俯视图。通过该涂布处理,油墨涂布于未涂布区域59(图6b),其结果,油墨涂布于涂布对象区域55内部的整个区域。油墨吐出装置26的喷嘴孔27(图2a)沿x轴方向排列,因此,执行沿x轴方向的1次通过(pass),只能对与x轴方向平行的1行像素60涂布油墨。
图7a~图7c是表示执行图6c所示的多次通过(pass)时涂布油墨的像素与油墨吐出装置26之间的位置关系的图。
如图7a所示,使油墨吐出装置26移动,以使喷嘴孔27的y轴方向上的位置与未涂布区域59的多个像素60中沿u轴方向排列的1行像素60的y轴方向上的位置一致。在该状态下,执行1次使油墨吐出装置26相对于基板50沿x轴方向相对移动的通过(pass)。由此,对未涂布区域59内的1行像素60涂布油墨。对1行的多个像素60涂布油墨时可以使用多个喷嘴孔27中的任一个喷嘴孔。但是,为了免受喷嘴孔27的特性偏差的影响,优选对1行的多个像素使用同一个喷嘴孔27。
如图7b所示,使油墨吐出装置26相对于基板50相对移动,以使喷嘴孔27的y轴方向上的位置与未涂布区域59的多个像素60中未涂布油墨的1行像素60的y轴方向上的位置一致。
如图7c所示,执行1次使油墨吐出装置26相对于基板50沿x轴方向相对移动的通过(pass)。由此,对未涂布区域59内的1行像素60涂布油墨。
通过执行沿x轴方向的1次通过(pass),能够对1行像素60涂布油墨。直至对所有的未涂布区域59(图6b)内的所有的像素60涂布油墨为止,反复执行改变油墨吐出装置26的y轴方向上的位置并执行沿x轴方向的通过(pass)。
接着,对采用基于图6a~图7c所示的实施例的膜形成装置及膜形成方法而得到的优异效果进行说明。
在本实施例中,也是一边使油墨吐出装置26沿v轴方向相对移动,一边对涂布对象区域55的与v轴方向平行的边缘55v(图6b)涂布油墨。而且,一边使油墨吐出装置26沿u轴方向相对移动,一边对与u轴方向平行的边缘55u(图6c)涂布油墨。因此,与图1~图5b所示的实施例相同,也能够减小涂布对象区域55的边缘从直线发生歪曲。
并且,在本实施例中,无需使基板50旋转,因此无需使移动机构21(图1)具有旋转功能。
接着,对未涂布区域59(图4b)的宽度的优选尺寸进行说明。在本实施例中,与图1~图5b所示的实施例相同,优选将未涂布区域59的宽度设为像素间距的2倍以上。并且,在本实施例中,在执行沿u轴方向的通过(pass)(图6c)时,只能对1行像素60涂布油墨。为了减少图6c所示的涂布处理所需的通过(pass)次数来实现生产节拍时间的缩短,优选尽量缩小未涂布区域59的宽度。因此,优选将未涂布区域59的宽度设为像素间距的2倍。
接着,对本实施例的变形例进行说明。在本实施例中,在图6b所示的涂布处理及图6c所示的涂布处理中,没有改变油墨吐出装置26的姿势。也可以在图6b所示的涂布处理结束之后且进行图6c所示的涂布处理之前,使油墨吐出装置26旋转90°。如此一来,在进行图6c所示的涂布处理时,多个喷嘴孔27(图2a)沿v轴方向排列。因此,在图7a及图7c所示的处理中,通过执行1次通过(pass),即可对多行的像素60涂布油墨。其结果,能够减少通过(pass)的执行次数。
接着,参考图8a及图8b对基于又一实施例的膜形成装置及膜形成方法进行说明。以下,省略对与基于图1~图5b所示的实施例的膜形成装置及膜形成方法相同结构的说明。在图1~图5b所示的实施例中,涂布对象物为刚性基板50,但是在本实施例中,涂布对象物为挠性基板50。
图8a是基于本实施例的膜形成装置的概略图。作为涂布对象物的挠性基板50从进给辊71供给,并被卷取辊72卷取。控制装置30控制移动机构73,使进给辊71及卷取辊72旋转。从进给辊71供给且被卷取辊72卷取之前的基板50的上方配置有油墨吐出装置26。定义将基板50的输送方向作为y轴方向,将基板50的宽度方向作为x轴方向,将铅垂上方作为z轴的正向的xyz正交坐标系。
油墨吐出装置26包括与基板50对置的喷墨头26a及喷墨头26b。一个喷墨头26a具有沿x轴方向排列的多个喷嘴孔。另一个喷墨头26b具有沿y轴方向排列的多个喷嘴孔。并且,喷墨头26b被直动机构74支承,并且构成为相对于基板50能够沿x轴方向平移移动。
图8b是基于本实施例的膜形成装置的概略俯视图。在进给辊71与卷取辊72之间,基板50沿y轴方向输送。一个喷墨头26a在基板50的宽度方向(x轴方向)上从基板的一侧边缘遍及到另一侧边缘,从而能够对宽度方向上的整个区域涂布油墨。另一个喷墨头26b能够沿基板50的宽度方向(x轴方向)从基板的一侧边缘移动至另一侧边缘。在基板50的表面上定义将宽度方向作为u轴方向,将输送方向作为v轴方向的uv正交坐标系。
在基板50的表面上划定有多个涂布对象区域55。在图8b中仅示出了一部分涂布对象区域55。涂布对象区域55包含与u轴方向平行的边缘55u及与v轴方向平行的边缘55v。在涂布对象区域55通过喷墨头26a的下方时,从喷墨头26a吐出油墨,对涂布对象区域55的与v轴方向平行的边缘55v及其内部涂布油墨。该涂布处理与图4b所示的处理实质上相同。在该阶段会残留沿涂布对象区域55的与u轴方向平行的边缘55u的未涂布区域59。
在停止基板50的输送的状态下,使喷墨头26b沿x轴方向(u轴方向)移动,由此对未涂布区域59涂布油墨。该涂布处理中的基板50与油墨吐出装置26之间的相对移动与图4d所示的处理中的相对移动实质上相同。
接着,对采用基于本实施例的膜形成装置及膜形成方法而得到的优异效果进行说明。在本实施例中,与图1~图5b所示的实施例相同,也能够使由涂布在涂布对象区域55的油墨形成的膜的边缘接近直线。
接着,对上述实施例的变形例进行说明。
在上述实施例中,使涂布对象区域55通过喷墨头26a的下方1次并进行了油墨的涂布。为了提高u轴方向上的分辨率,可以以一边使喷墨头26a沿u轴方向错开比喷嘴孔的间距短的距离,一边使涂布对象区域55在喷墨头26a的下方沿v轴方向往复移动的方式对基板50的输送进行控制。即,可以执行多次v轴方向上的通过(pass)。另外,为了提高v轴方向上的分辨率,可以一边使基板50沿v轴方向移动比喷嘴孔的间距短的距离,一边使喷墨头26b沿u轴方向移动多次。即,可以执行多次u轴方向上的通过(pass)。
并且,在上述实施例中,在对涂布对象区域55的与v轴方向平行的边缘55v涂布油墨时,相对于喷墨头26a沿v方向输送了基板50,但是也可以使基板50静止而使喷墨头26a沿v轴方向移动。
接着,参考图9a~图9c对基于又一实施例的膜形成装置及膜形成方法进行说明。以下,省略对与图8a及图8b所示的膜形成装置及膜形成方法相同结构的说明。
图9a是基于本实施例的膜形成装置的概略图。在图8a及图8b所示的实施例中,油墨吐出装置26包括两个喷墨头26a、26b,但是在本实施例中,油墨吐出装置26由1个喷墨头构成。油墨吐出装置26通过直动机构74能够沿x轴方向平移移动。
图9b是表示对涂布对象区域55的与v轴方向平行的边缘55v涂布油墨时的基板50及油墨吐出装置26的移动状态的俯视图。通过沿v轴方向输送基板50来执行1次通过(pass)。一边使油墨吐出装置26沿u轴方向错开,一边执行多次通过(pass),由此,对涂布对象区域55的与v轴方向平行的边缘55v及其内部涂布油墨。该涂布处理与图6b所示的涂布处理实质上相同。在该涂布处理结束的时刻,残留有沿与u轴方向平行的边缘55u的未涂布区域59。
图9c是表示对涂布对象区域55的与v轴方向平行的边缘55v涂布油墨时的基板50及油墨吐出装置26的移动状态的俯视图。在将未涂布区域59配置在油墨吐出装置26的下方的状态下,执行使油墨吐出装置26沿u轴方向移动的1次通过(pass)。一边沿v轴方向输送基板50,一边执行多次通过(pass),由此,对未涂布区域59涂布油墨。该处理与图6c所示的涂布处理实质上相同。
接着,对采用基于本实施例的膜形成装置及膜形成方法而得到的优异效果进行说明。在本实施例中,与图6a~图6b所示的实施例相同,也能够使由涂布在涂布对象区域55的油墨形成的膜的边缘接近直线。
接着,参考图10a~图10d对基于又一实施例的膜形成方法进行说明。以下,省略对与基于图1~图5b所示的实施例的膜形成装置及膜形成方法相同结构的说明。
图10a是表示在基板50(图1、图2b)的表面上划定的多个涂布对象区域55的图案的俯视图。在图1~图5b所示的实施例中,涂布对象区域55(图4a)为具有与u轴方向及v轴方向平行的边缘55u及边缘55v的正方形或长方形。相对于此,在本实施例中,涂布对象区域55具有分别与u轴方向、v轴方向及w轴方向平行的边缘55u、边缘55v及边缘55w。例如,各个涂布对象区域55的平面形状为等腰梯形。等腰梯形以上下反转的方式沿w轴方向及与w轴方向正交的方向交替排列。
在本实施例中,对与w轴方向平行的边缘55w、与u轴方向平行的边缘55u及与v轴方向平行的边缘55v分别执行w轴方向上的通过(pass)、u轴方向上的通过(pass)及v轴方向上的通过(pass),从而涂布油墨。在初始状态下,w轴方向与y轴方向平行。
图10b是执行使油墨吐出装置26沿w轴方向(y轴方向)相对移动的w轴方向上的通过(pass)之后的涂布对象区域55的俯视图。对涂布有油墨的区域标注有阴影线。对涂布对象区域55的与w轴方向平行的边缘55w及涂布对象区域55的内部涂布油墨,而对与u轴方向平行的边缘55u及与v轴方向平行的边缘55v未涂布油墨。由此,残留有未涂布油墨的未涂布区域59。未涂布区域59例如由沿与u轴方向平行的边缘55u的带状区域及沿与v轴方向平行的边缘55v的带状区域构成。
在执行w轴方向上的通过(pass)之后,控制装置30(图1)控制旋转机构21c而使基板50旋转,从而使u轴方向与y轴方向平行。在该状态下,通过使油墨吐出装置26沿y轴方向移动来执行u轴方向上的通过(pass)。
图10c是执行u轴方向上的通过(pass)之后的涂布对象区域55的俯视图。通过执行u轴方向上的通过(pass),对沿与u轴方向平行的边缘55u的未涂布区域59涂布油墨。
在执行u轴方向上的通过(pass)之后,控制装置30(图1)控制旋转机构21c而使基板50旋转,从而使v轴方向与y轴方向平行。在该状态下,通过使油墨吐出装置26沿y轴方向移动来执行v轴方向上的通过(pass)。
图10d是执行v轴方向上的通过(pass)之后的涂布对象区域55的俯视图。通过执行v轴方向上的通过(pass),对沿与v轴方向平行的边缘55v的未涂布区域59涂布油墨。
接着,对采用基于本实施例的膜形成装置及膜形成方法而得到的优异效果进行说明。
在本实施例中,能够抑制由油墨形成的膜的与w轴方向平行的边缘55w、与u轴方向平行的边缘55u及与v轴方向平行的边缘55v从直线发生歪曲。为了提高边缘的直线性,优选将定义涂布对象区域55的图案的多个像素排列成与u轴方向、v轴方向及w轴方向平行。
在本实施例中,将涂布对象区域55的平面形状设为等腰梯形,但是,平面形状也可以设为具有分别与三个方向平行的边缘的其他形状。例如,可以将涂布对象区域55的平面形状设为正六边形并将其配置成蜂窝结构。也可以将涂布对象区域55的平面形状设为其他多边形。
上述各个实施例仅为示例,理所当然,可以将不同实施例所示的结构的一部分置换或组合。关于多个实施例的基于相同结构的相同的作用效果,并不在每一个实施例中逐一提及。另外,本发明并不限于上述实施例。例如,可以进行各种变更、改良、组合等,这对本领域技术人员而言是显而易见的。