專利名稱：非均勻光閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及成像系統(tǒng)。本發(fā)明的特定實施例提供用于成像系統(tǒng)中的光閥。
背景技術(shù)：
顯示器、聚合物基半導(dǎo)體裝置以及其他半導(dǎo)體裝置的制造方法通常涉及相當(dāng)大量的成像步驟。在傳統(tǒng)的光刻成像方法中，每個成像步驟包括用抗蝕劑(或其他感光材料)涂覆基板；通過光工具掩模曝光被涂覆的基板，使抗蝕劑中發(fā)生相應(yīng)的改變；使已曝光材料經(jīng)歷顯影處理。
通常，每個成像步驟都伴隨有有限的失敗風(fēng)險。對于包括若干成像步驟的制造方法，失敗的風(fēng)險被組合，從而會降低總生產(chǎn)率并增加產(chǎn)品的成本。用于平板顯示器(例如液晶顯示器(LCD))的濾色器的制造代表多步驟制造方法的一個具體例子。濾色器制造是一個非常昂貴的過程，這是因為高材料成本和低生產(chǎn)率的原因。
已經(jīng)提出在顯示器、特別是濾色器制造時使用直接成像。DeBoer等人的美國專利4,965,242描述了一種用于制造濾色器元件的直接成像染料轉(zhuǎn)移方法，其中染料接受元件被染料施主元件覆蓋，然后進(jìn)行成像加熱，將染料有選擇地從施主元件轉(zhuǎn)移到接受元件。成像加熱的優(yōu)選方法是利用激光束。二極管激光器由于易于調(diào)節(jié)、低成本和小尺寸而特別優(yōu)選。
DeBoer等人的直接成像技術(shù)的缺點是，需要激光束在基板的整個表面上掃描，以便實施成像染料轉(zhuǎn)移。與通過光工具掩模的大量曝光(flood exposure)相比，這種成像掃描花費相對較長時間，在大量曝光中小基板可以被立即曝光，或者更大基板可使用一系列迅速步驟被曝光和重復(fù)曝光。
提高直接成像速度的一種方法包括用多個獨立可調(diào)制的激光束同時掃描基板。Blanchet-Fincher等人的美國專利6,146,792描述了在受體元件如濾色器上制造持久的圖像。Blanchet-Fincher等人提出的激光頭包括32個830nm的激光二極管，每個激光二極管具有大約90mW的單模輸出。
在本領(lǐng)域中通常將獨立可調(diào)制的激光束稱作“通道”。現(xiàn)在通?？色@得具有更多通道的成像頭。這種成像頭的一個例子為加拿大British Columbia，Burnaby的Creo公司制造的SQUAREspot熱成像頭。該成像頭可具有高達(dá)240個獨立可調(diào)制通道，每個通道具有100mW以上的光輸出功率。對于450mJ/cm2的介質(zhì)靈敏度，該成像頭能夠在大約3分鐘內(nèi)成像小的370×470mm濾色器基板。
對成像速度的進(jìn)一步改善受到成像分辨率與速度之間折衷考慮的阻礙。制造具有所需邊緣分辨率性質(zhì)(即高分辨率)的濾色器，要求用相應(yīng)小的像素尺寸進(jìn)行成像(即，必須將與每個通道有關(guān)的光束聚焦成具有相應(yīng)小的尺寸)。不過，當(dāng)用更小像素尺寸進(jìn)行成像時，需要花費更長時間在所需成像區(qū)上進(jìn)行成像曝光，這是因為成像頭需要花費更長時間在基板上掃描，以完全覆蓋所需成像區(qū)。簡單地為成像頭添加更多通道并不能完全解決這一問題，因為難以在經(jīng)濟(jì)和實用的成像系統(tǒng)中設(shè)置這種成像頭。
在顯示器制造工業(yè)有制造更大基板的大致趨勢?？墒褂酶蠡鍋懋a(chǎn)生更大顯示器。此外，可對更大基板進(jìn)行處理，之后將其分成較小的顯示面板，以便增大與較小顯示器的制造有關(guān)的經(jīng)濟(jì)性和生產(chǎn)率。例如，如果在四個顯示面板基板上具有兩個缺陷，則生產(chǎn)率為50％，而在12個顯示面板基板上同樣具有兩個缺陷時，表現(xiàn)出83％的生產(chǎn)率。
在顯示器制造工業(yè)中，所謂的“第六代”平板顯示器的基板尺寸為大約1500×1800mm。對于該尺寸的介質(zhì)敏感度為450mJ/cm2的基板而言，上面討論的240通道SQUAREspot熱成像頭具有大約45分鐘的成像時間，這是無法容忍的長。
需要用于多種制造工藝中的更高生產(chǎn)率直接成像技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的第一方面提供一種用于成像系統(tǒng)中的光閥。該光閥包括多個獨立可調(diào)制通道。至少兩個通道具有與所成像的規(guī)則圖案相對應(yīng)的非均勻尺寸。
通道可包括非均勻數(shù)量的獨立光閥元件。通道可包括一個或多個與被成像圖案中的特征相對應(yīng)的低分辨率通道，和/或一個或多個與被成像圖案中的特征的邊緣相對應(yīng)的高分辨率通道。低分辨率通道可包括與驅(qū)動器電連接的多個獨立光閥元件。一個或多個高分辨率通道可位于臨近低分辨率通道的其任一側(cè)或兩側(cè)。
光閥可包括多個非均勻間隔的光閥元件，其中光閥元件組彼此電連接，以形成低分辨率通道和高分辨率通道。電連接以形成低分辨率通道的光閥元件的數(shù)量，可大于電連接以形成高分辨率通道的光閥元件的數(shù)量。一個或多個非均勻間隔的光閥元件可以不電連接到低分辨率通道或高分辨率通道。
通道可包括具有被連接以便由低分辨率驅(qū)動器驅(qū)動的低分辨率數(shù)量的單獨光閥元件的低分辨率光閥元件組；還包括具有被連接以便由高分辨率驅(qū)動器驅(qū)動的高分辨率數(shù)量單獨光閥元件的高分辨率光閥元件組。低分辨率數(shù)量可大于高分辨率數(shù)量。低分辨率數(shù)量和高分辨率數(shù)量可被選擇成與要成像的圖案相對應(yīng)。低分辨率組可在被成像的基板上產(chǎn)生相對應(yīng)的低分辨率通道，高分辨率組可在被成像的基板上產(chǎn)生高分辨率通道。低分辨率通道可以大于高分辨率通道?？蓪⒌头直媛蕯?shù)量選擇為使低分辨率通道的尺寸與被成像圖案中的特征的內(nèi)部部分相對應(yīng)?？蓪⒏叻直媛蕯?shù)量選擇為使高分辨率通道的尺寸充分小，以滿足被成像圖案中的邊緣分辨率要求。一個或多個高分辨率通道位于臨近低分辨率通道的其任一側(cè)或兩側(cè)。
光閥可包括與低分辨率和高分辨率組間隔的附加光閥元件組。可將間隔選擇為與被成像圖案中特征之間的距離相對應(yīng)。光閥可以為用于在濾色器基板上成像色素(color element)的成像頭的一部分。光閥可以為氮化硅帶基光閥，PLZT光閥，TIR光閥或光柵光閥。各光閥元件可以為具有電可變反射性質(zhì)的鏡面元件，具有電可變折射性質(zhì)的透鏡元件，或具有電可變透射性質(zhì)的光柵元件。
本發(fā)明的另一方面提供一種用于在基板上成像規(guī)則特征圖案的成像系統(tǒng)。該成像系統(tǒng)包括具有多個具有非均勻尺寸的獨立可調(diào)制通道的光閥，所述非均勻尺寸與被成像的規(guī)則圖案相對應(yīng)。該成像系統(tǒng)還包括用于照射光閥的輻射源，和用于將光閥成像到基板上的透鏡。
本發(fā)明的另一方面提供一種用多通道成像頭將特征的規(guī)則圖案成像到基板上的方法。該方法包括分析圖案，以識別一個或多個特征的空間性質(zhì)；用相對應(yīng)的低分辨率通道成像一個或多個特征中每一個的內(nèi)部部分；以及用至少一個相對應(yīng)的高分辨率通道成像一個或多個特征中每一個的邊緣部分。所述至少一個相對應(yīng)的高分辨率通道具有較相對應(yīng)的低分辨率通道更小的尺寸。
本發(fā)明的另一方面提供一種用多通道成像系統(tǒng)成像特征圖案的光閥的制造方法。該方法包括分析特征圖案，以識別其一個或多個空間性質(zhì)；在光閥基板上制造多個均勻間隔的光閥元件；并且根據(jù)特征圖案的空間性質(zhì)，將至少一個低分辨率光閥元件組電連接；以及將至少一個高分辨率光閥元件組電連接。
本發(fā)明的另一方面提供一種用于成像系統(tǒng)中的光閥。該光閥包括具有第一數(shù)量的彼此電連接的單獨光閥元件的第一光閥元件組，和具有第二數(shù)量的彼此電連接的單獨光閥元件的第二光閥元件組。光閥元件的第一數(shù)量與光閥元件的第二數(shù)量彼此不同。
下面描述本發(fā)明具體實施例的其他特征和應(yīng)用。


在附圖中描述了本發(fā)明的非限定性實施例圖1為用于現(xiàn)有技術(shù)成像頭的光學(xué)系統(tǒng)的透視圖；圖2-A為具有條形色素圖案的濾色器的一部分的平面圖；圖2-B為具有馬賽克色素圖案的濾色器的一部分的平面圖；圖3-A為根據(jù)本發(fā)明特定實施例的光閥的非均勻通道圖案的示意圖，以及在一部分成像過程期間通過該光閥在基板上產(chǎn)生的圖像；圖3-B為圖3-A非均勻通道圖案的示意圖，以及在圖3-A成像過程的后續(xù)部分期間通過該光閥在基板上產(chǎn)生的圖像；圖4為根據(jù)本發(fā)明特定實施例的光閥的透視圖。
具體實施例方式
在下面的描述中，給出了具體細(xì)節(jié)，以便提供對本發(fā)明更完全的理解。不過，本發(fā)明可以實現(xiàn)為不具有這些細(xì)節(jié)。在其他情況下，沒有表示或詳細(xì)描述公知元件，以避免不必要地干擾本發(fā)明。因而，應(yīng)當(dāng)將說明書和附圖視作說明性而非限制性的。
本發(fā)明涉及成像系統(tǒng)。本發(fā)明的特定實施例提供用于成像系統(tǒng)中的光閥。這種光閥能產(chǎn)生多個獨立可調(diào)制的通道。兩個或多個通道具有不同(非均勻)尺寸。選擇通道的非均勻尺寸，使其與將要被成像的規(guī)則圖案相對應(yīng)。根據(jù)本發(fā)明特定實施例的光閥包括具有被連接以便通過低分辨率驅(qū)動器獨立地驅(qū)動的低分辨率數(shù)量的單獨光閥元件的至少一個低分辨率光閥組，以及具有被連接以便通過高分辨率驅(qū)動器獨立地驅(qū)動的高分辨率數(shù)量的單獨光閥元件的至少一個高分辨率光閥組。低分辨率數(shù)量與高分辨率數(shù)量彼此不同，以便產(chǎn)生具有不同(非均勻)尺寸的低分辨率和高分辨率通道。本發(fā)明的其他實施例提供結(jié)合了這種光閥的成像頭和成像系統(tǒng)，以及制造和使用這種光閥的方法。
圖1為結(jié)合了現(xiàn)有技術(shù)光閥100的成像頭115的光學(xué)系統(tǒng)的圖示。在硅基板102上制造的光閥100包括多個可變形帶狀元件101。在所述實施例中，每個帶狀元件101包括懸在空腔(未示出)上的氮化硅帶。每個帶狀元件101還涂有反射性金屬材料，如鋁，其起到反射表面和電極的作用。光閥100的背面包括公共電極(未示出)，其通常接地。
驅(qū)動電路(未示出)一般與每個帶狀元件101相關(guān)聯(lián)，用于選擇性地向其施加電壓。在圖1中，帶狀元件121表示被激勵的帶狀元件的例子。與鏡面121相關(guān)聯(lián)的驅(qū)動器將電壓施加給帶狀元件121的電極，在帶狀元件121與光閥100背面上的公共電極之間產(chǎn)生靜電力。該靜電力使帶狀元件121變形為空腔，并產(chǎn)生所示的彎曲反射表面。帶狀元件123代表未激勵的帶狀元件的例子。由于沒有電壓施加給帶狀元件123的電極，其不會變形為空腔，并保持所示的平坦反射表面。
成像頭115還包括激光器104和失真光束擴(kuò)展器111。激光器104發(fā)出的輻射105可以具有從紫外到紅外的寬波長范圍。失真光束擴(kuò)展器111包括一對柱面透鏡108、110。將光束擴(kuò)展器111和激光器104配置成使得當(dāng)激光器104的輻射105被引導(dǎo)到光束擴(kuò)展器111中時，在光閥100上產(chǎn)生照射線106(圖1中表示為虛線)。在所述實施例中，照射線106伸展到光閥100中的所有帶狀元件101上，從而每個帶狀元件101接收來自照射線106的一些輻射。在美國專利No.5,517,359中描述了在光閥100上產(chǎn)生照射線106的方法，該專利在此引作參考。
成像頭115還包括光闌116和成像透鏡118。光闌116具有透光區(qū)域114和不透光區(qū)域113。來自照射線106的輻射被光閥100的帶狀元件101反射。當(dāng)特定的帶狀元件(例如帶狀元件121)通過施加電壓而發(fā)生變形時，其彎曲的鏡面表面聚焦該反射輻射，使反射輻射通過透光區(qū)域114朝向透鏡118傳播。相反，當(dāng)特定的帶狀元件(例如帶狀元件122)沒有變形時，其平坦的鏡面表面使反射輻射分散，并被不透光區(qū)域113阻擋。
成像透鏡118將光閥100成像，以形成成像條120。成像條120包括多個獨立調(diào)制的光束或通道126?？蓪⒒?未示出)相對于成像透鏡118設(shè)置，使成像條120聚焦到基板上。成像條120可以在基板的所需成像區(qū)上掃描，以便在其上形成圖像。如果特定的帶狀元件101被激勵，則被其表面反射的輻射將通過透光區(qū)域114，其相應(yīng)的通道126將包含足夠量的輻射以便改變基板。相反，如果特定的帶狀元件101未被激勵，則從其表面反射的相當(dāng)大量的輻射被不透光區(qū)域113阻擋，其相應(yīng)的通道126將不包含足夠量的輻射以顯著改變基板。
在美國專利No.6,147,789中描述了成像頭115和光閥100的其他操作細(xì)節(jié)，該專利在此引作參考。
此處所述的本發(fā)明特定實施例提供用于成像頭，如成像頭115中的光閥。本發(fā)明的光閥可用于取代例如光閥100。
當(dāng)制造用于顯示面板的濾色器時(或者當(dāng)成像其他剛性基板時)，在平板(flatbed)成像裝置(也稱作“平板掃描儀”)中通常使用諸如成像頭115的成像頭。使用平板成像裝置通常包括使基板固定在平坦方向中，然后將基板、成像頭和/或基板與成像頭的組合彼此相對地移動以實現(xiàn)掃描。掃描通常包括成像頭與基板之間沿第一方向(稱作“主掃描方向”)相對運動。掃描還包括沿第二方向(也稱作“次掃描方向”)使成像頭相對于基板步進(jìn)(或者相反)，然后再次在主掃描方向上相對于基板移動成像頭(或者相反)。可重復(fù)這一過程直至基板的所需成像區(qū)被完全成像為止。在美國專利公開號No.2004/0004122中披露了適合使用本發(fā)明的高速平板掃描儀，該專利在此引作參考。
在基于磁鼓的成像裝置中，可將柔性基板固定到磁鼓的內(nèi)表面或外表面。通常，這種磁鼓為圓柱形形狀。通過繞其軸旋轉(zhuǎn)磁鼓進(jìn)行掃描，使基板沿主掃描方向相對于成像頭運動。掃描還可以包括沿次掃描方向使成像頭相對于磁鼓和基板步進(jìn)(或者相反)，然后旋轉(zhuǎn)磁鼓，以便再次產(chǎn)生沿主掃描方向的相對運動。對于平板掃描儀，可重復(fù)這一過程直至基板的所需成像區(qū)被完全成像為止?？墒褂没诖殴牡某上裣到y(tǒng)來對一般認(rèn)為是剛性的基板進(jìn)行成像。例如，可以將玻璃基板成像到磁鼓掃描儀上，只要該基板足夠薄并且磁鼓的直徑足夠大。
如上面簡要描述的，光閥通常包括用于其每個帶狀元件的驅(qū)動電路。對于多個光閥，對驅(qū)動器的需要代表了對光閥可容納多少帶狀元件的限制因素。例如，與光閥相關(guān)的驅(qū)動器的數(shù)量通常受以下因素限制與靠近光閥設(shè)置大量驅(qū)動器有關(guān)的空間限制；與去除驅(qū)動電路切換所產(chǎn)生的熱量有關(guān)的熱去除限制；和/或與在驅(qū)動器和其相關(guān)的帶狀元件之間進(jìn)行電連接有關(guān)的連接限制。這些限制還對通過基于光閥的印刷頭能同時成像的通道數(shù)量構(gòu)成相應(yīng)的限制。
用于顯示面板的濾色器的制造可以包括對具有各種不同空間圖案的色素進(jìn)行成像。在圖2-A的濾色器10中表示出稱作“帶狀圖案”的一個具體圖案。濾色器10包括用紅色色素R，綠色色素G和藍(lán)色色素G的交替延長帶(列)12，14，16進(jìn)行成像的基板18。通過不透明矩陣層20來界定各個色素R，G，B。在圖2-A中，矩陣層20描繪出各個色素R，G，B的二維矩陣圖案，其中色素列12，14，16具有單一的顏色，色素行13，15，17具有交替的顏色。矩陣20防止平板顯示器中通常使用的背光在色素之間泄漏。在所述實施例中，矩陣層20還包括與濾色器10有關(guān)的用于遮蔽電路(通常為薄膜晶體管(TFT))的區(qū)域22。
圖2-B表示具有稱作“馬賽克圖案”的色素R，G，B的不同空間圖案的濾色器24。濾色器24的馬賽克結(jié)構(gòu)包括單獨的色素R，G，B的二維矩陣圖案，其中色素列12’，14’，16’和色素行13’，15’，17’都具有交替的顏色。相對于濾色器10的帶狀圖案而言，濾色器24的馬賽克圖案可以提供改善的顏色混合。濾色器24的其他方面與濾色器10相類似。
濾色器還可以被制造成“三角圖案”(未示出)。在三角圖案中，將色素形成為其中紅、綠和藍(lán)色色素彼此具有三角形關(guān)系的空間圖案。相對于濾色器10的帶狀圖案和濾色器2 4的馬賽克圖案而言，制造成具有三角圖案的濾色器可提供改善的顏色混合。
在一種適用于制造用于平板顯示器中的濾色器的成像系統(tǒng)中，染料施主元件靠近染料接受基板而設(shè)置。成像頭提供激光輻射，并在基板的表面上被掃描，使染料從施主元件按照圖像的方式轉(zhuǎn)移到接受基板?？梢栽诜蛛x的步驟中將濾色器的紅、藍(lán)和綠色部分成像，每一步驟具有不同顏色的染料施主元件。這種成像系統(tǒng)的成像頭可包括根據(jù)本發(fā)明的多通道光閥。
本發(fā)明的特定實施例包括能產(chǎn)生多個獨立可調(diào)制通道的光閥，其中兩個或多個通道具有不同(非均勻)尺寸。圖3-A示意地表示根據(jù)本發(fā)明具體實施例的光閥的通道圖案30。將該光閥配置成產(chǎn)生非均勻的通道圖案30，其被選擇為與被成像的空間圖案相對應(yīng)。例如，根據(jù)本發(fā)明的光閥能產(chǎn)生間隔開的通道組34、低分辨率(即較大尺寸)通道32和高分辨率(即較小尺寸)通道33。在圖3-A的實施例中，非均勻通道圖案30包括多個間隔開的通道組34，每一組34包括一個低分辨率通道32和兩個位于低分辨率通道32任一側(cè)的高分辨率通道33。可以理解，將通道組34以及每組34內(nèi)的低分辨率通道32和高分辨率通道33的分布設(shè)置成與被成像到基板18上的條形空間圖案相對應(yīng)。
圖3-A示意地表示向基板18施加紅色條帶36。在所示實施例中，通道組34彼此隔開與條帶36的間隔相對應(yīng)的距離，盡管(如下面進(jìn)一步說明的)并非該間隔并非是必須的。在每組34內(nèi)，低分辨率通道32與條帶36的內(nèi)部部分(遠(yuǎn)離邊緣)相對應(yīng)，高分辨率通道33與條帶36的邊緣相對應(yīng)。低分辨率通道32允許對條帶36的相對大的內(nèi)部部分進(jìn)行成像，而高分辨率通道33保證條帶36具有良好的邊緣分辨率。具體而言，包括高分辨率通道33能精確地調(diào)節(jié)條帶36的寬度，使其適合介質(zhì)(即基板18)或有可能影響基板18上圖像條帶36的寬度的其他條件。此外，低分辨率通道32與高分辨率通道33的組合產(chǎn)生了以固定掩蔽光閥進(jìn)行成像的優(yōu)點，同時依然提供了在一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)所生成圖像圖案的靈活性。
在圖3-A實施例中，通過沿箭頭38所示的主掃描方向掃描通道圖案30，將條帶36成像到基板18上。在每一次沿主掃描方向38通過時，通道圖案30沿箭頭39所示的次掃描方向相對于基板18步進(jìn)。然后開始沿主掃描方向38的新的通過，重復(fù)這一過程，直至將基板18的整個所需區(qū)域成像為止。
圖3-B示意地表示在該過程的前一部分中(圖3-A)將紅色條帶36成像之后，對綠色條帶40進(jìn)行成像。圖3-B表示通道圖案30的起始位置沿次掃描方向39相對于成像紅色條帶36的起始位置被偏移，從而與綠色條帶40的預(yù)期位置相符合。在其他方面，綠色條帶40的成像基本上與成像紅色條帶36相類似。在綠色條帶40之后，按照基本相類似的過程成像藍(lán)色條帶(未示出)。
圖4表示根據(jù)本發(fā)明特定實施例的光閥57。將光閥57配置成產(chǎn)生與圖3-A和圖3-B的通道圖案30相類似的通道圖案。圖4實施例的光閥57包括在硅基板52上形成的多個氮化硅帶狀元件50。在基板52的上表面54中蝕刻出與每個帶狀元件50相對應(yīng)的槽。從帶狀元件50下面也蝕刻掉基板材料，剩下懸在基板52中的空腔(未示出)之上的帶狀元件50。每個帶狀元件50涂有金屬材料56，其用作電極和反射層。光閥57還包括基板52下側(cè)上的公共電極62，其與系統(tǒng)地線相連。
光閥57包括多個引線接合連接60，其每個與相應(yīng)帶狀元件50的電極56連接。光閥57還包括多個與引線接合連接60電連接的驅(qū)動器58。在所示實施例中，每個驅(qū)動器58電連接到一組連接60和相應(yīng)的一組帶狀元件50。有利地，光閥57中的多組帶狀元件包含不同(非均勻)數(shù)量的單獨的帶狀元件50。例如，組133A包括都與驅(qū)動器58A電連接的4個單獨的帶狀元件50，組132B包括都與驅(qū)動器58B電連接的16個單獨的帶狀元件50，組133C包括都與驅(qū)動器58C電連接的4個單獨的帶狀元件50。
光閥57的操作與上面說明和描述且在美國專利No.6,147,789中進(jìn)一步詳細(xì)描述的光閥100(圖1)的操作相類似。當(dāng)向帶狀元件50的電極56施加電壓時，電極56與公共電極62之間的靜電力使相關(guān)的帶狀元件50變形為空腔，從而形成彎曲的鏡面。如上所述，當(dāng)帶狀元件通過這種方式變形時，入射在其反射表面上的輻射被聚焦，從而可通過光闌的透光區(qū)域被透射，因而對基板成像。
不過，根據(jù)本發(fā)明，具有非均勻數(shù)量單獨光閥元件的光閥元件組可由單一的驅(qū)動器同時激勵。例如，驅(qū)動器58A可將電壓施加給組133A中4個單獨的帶狀元件50的電極56，使組133A中單獨的帶狀元件50發(fā)生變形。類似地，驅(qū)動器58B可獨立地將電壓施加給組132B中16個單獨的帶狀元件50的電極56，使組132B中的帶狀元件發(fā)生變形。
光閥57可用于成像頭(例如圖1的成像頭115)中，以產(chǎn)生具有與通道圖案30(圖3-A)的高分辨率通道33和低分辨率通道32相類似的高分辨率通道和低分辨率通道的通道圖案。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，可使用具有更少數(shù)量的單獨帶狀元件50的帶狀元件組(例如組133A，133C)來產(chǎn)生高分辨率通道，以及可以使用具有更多數(shù)量的單獨帶狀元件50的帶狀元件組(例如組132B)來產(chǎn)生低分辨率通道。與單一驅(qū)動器58相連的每組帶狀元件50可以被稱作光閥57的通道。因而，可以說光閥57包括多個非均勻通道，其中光閥57的較小(高分辨率)通道與具有較小數(shù)量的單獨帶狀元件50的帶狀元件組相對應(yīng)，并且其中光閥57的較大(低分辨率)通道與具有較大數(shù)量的單獨帶狀元件50的帶狀元件組相對應(yīng)。
根據(jù)分辨率要求、被成像的介質(zhì)、被成像的圖案以及單獨帶狀元件的尺寸，光閥57可包括具有較大或較小數(shù)量的單獨帶狀元件50或者甚至僅包括單一的單獨帶狀元件50的通道(即帶狀元件組)。每個這種帶狀元件組可以通過單一的驅(qū)動器獨立激勵。
根據(jù)本發(fā)明的光閥可以配置成使各組光閥元件的空間排列以及每組光閥元件內(nèi)單獨光閥元件的數(shù)量可以被選擇為與被成像的空間圖案相對應(yīng)。例如，圖4的光閥57結(jié)合了具有相對少數(shù)量的單獨帶狀元件50的帶狀元件組133A，133C，其位于具有相對大數(shù)量的單獨帶狀元件50的帶狀元件組132B的外部。這種組的排列能產(chǎn)生位于較大低分辨率通道外部的較小高分辨率通道，如上所述，其非常適于成像條形圖案，諸如圖2-A的條形圖案和圖3-A及圖3-B中的條帶36，40。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，這種相同排列的帶狀元件組還非常適于成像馬賽克圖案，如圖2-B的馬賽克圖案。
根據(jù)本發(fā)明的光閥還可包括彼此間隔的通道(即光閥元件組)，以便進(jìn)一步與被成像的空間圖案相對應(yīng)。例如，光閥57包括彼此間隔一定距離135的帶狀元件組134A，134B。帶狀元件組的這種間隔排列能產(chǎn)生相應(yīng)地間隔的非均勻尺寸的通道組，如圖3-A的組34。如上所述，這種間隔的非均勻尺寸通道組34非常適于成像具有多個間隔特征的圖案，如圖3-A和圖3-B的間隔的條帶36，40。本領(lǐng)域技術(shù)人員可知，帶狀元件組之間的間隔也可以是非均勻的。
光閥57的非均勻結(jié)構(gòu)對于其所能提供的分辨率而言包括相對少數(shù)量的驅(qū)動器58。更具體而言，具有相對大數(shù)量單獨帶狀元件50的帶狀元件組(即，與低分辨率通道相對應(yīng)的帶狀元件組)與單一的驅(qū)動器相連。從而，為了對特定圖案，諸如圖3-A的帶狀圖案進(jìn)行成像，光閥57能提供與具有小數(shù)量單獨帶狀元件50的帶狀元件組(即與高分辨率通道相對應(yīng)的帶狀元件組)有關(guān)的分辨率，不過使用了更少數(shù)量的驅(qū)動器。由于減少了驅(qū)動器的數(shù)量，根據(jù)本發(fā)明的光閥受基于驅(qū)動器的限制的約束更少，這些限制諸如間隔要求、熱消除要求以及電連接要求。
光閥57的具體結(jié)構(gòu)(即在低分辨率通道132B的外部具有一個或多個高分辨率通道133A，133C)僅表示根據(jù)本發(fā)明的非均勻光閥的一個示例。如上所述，光閥57非常適于成像圖2-A的條狀圖案和圖2-B的馬賽克圖案。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，可使用具有非均勻通道的光閥(即具有非均勻數(shù)量的單獨光閥元件的光閥元件組)，以產(chǎn)生多種不同的通道圖案，不限于此處討論的條狀圖案。在識別某些成像圖案中特征的規(guī)則性時，對于給定數(shù)量的光閥元件和給定數(shù)量的驅(qū)動器，根據(jù)本發(fā)明的光閥提供了改善的成像性能。根據(jù)本發(fā)明，在被成像的空間圖案包括低分辨率特征的可識別圖案的任何地方，都可使用包括具有非均勻數(shù)量的單獨光閥元件的獨立可調(diào)制光閥元件組的非均勻光閥。
本發(fā)明的實施例通常可用于包括多通道光閥的任何成像系統(tǒng)。此外，本發(fā)明的實施例不僅可用于用于平板顯示器的濾色器的制造方法，而且可用于涉及成像的許多其他方法。其他涉及成像的方法的非限定示例包括半導(dǎo)體器件制造和用于芯片上實驗室(Lab-on-a-chip)制造的生物醫(yī)學(xué)成像。
本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)前面披露的內(nèi)容顯然可以想到，在不偏離本發(fā)明精神和范圍的條件下，在實施本發(fā)明時可有許多改變和變型。例如·在圖4實施例的光閥57中，在與被成像圖案相對應(yīng)的間隔的位置中制造帶狀元件50的組。例如，在與組134B間隔的位置中制造組134A。在替換的實施例中，將光閥制造成具有多個均勻間隔的帶狀元件，并且通過將所需帶狀元件與所需驅(qū)動器相連、使其他帶狀元件斷開連接，從而相繼形成組134A和134B。例如，在具有均勻間隔的帶狀元件的光閥中，可使處于間隔135中的任何帶狀元件斷開連接。實際上，可將許多光閥最初制造成沒有連接，然后通過引線接合進(jìn)行連接。從而，本發(fā)明的光閥可以在基板上制造，然后根據(jù)被成像的圖案(或者相類似圖案的范圍)通過連接多組光閥元件來配置。
·在某些實施例中，除具有非均勻數(shù)量的單獨光閥元件的光閥元件組之外，或者作為其替代，根據(jù)本發(fā)明的光閥可包括具有非均勻尺寸的光閥元件。
·其他基于光閥的成像頭在本領(lǐng)域中是眾所周知的。這些成像頭的光閥采用多種可選擇的技術(shù)，以提供可用于成像基板的多個獨立可調(diào)制的通道。可選光閥的非限定示例包括PLZT(鈦酸鋯酸鑭鉛)光閥，如美國專利No.5,517,359中所披露的光閥；TIR(全內(nèi)反射)光閥，如美國專利No.6,169,565中所披露的；以及光柵光閥，如美國專利No.5,661,592中所披露的。從而這些專利的教導(dǎo)在此引作參考。本領(lǐng)域技術(shù)人員可知，在采用這些或任何其他可選類型光閥的成像系統(tǒng)中，可使用這些光閥或者任何其他可選類型的光閥來實現(xiàn)本發(fā)明。
·上述光閥的具體實施例包括能變形成彎曲鏡面或平坦鏡面的帶狀元件。本領(lǐng)域技術(shù)人員可知，本發(fā)明可采用包括不同光閥元件取代鏡面型帶狀元件的任何其他種類的光閥。例如，根據(jù)本發(fā)明的光閥可包括透鏡型光閥元件或光柵型光閥元件。根據(jù)本發(fā)明的光閥可采用任何種類的光閥元件。
·在上面所述的優(yōu)選實施例中，具有非均勻數(shù)量的單獨光閥元件的光閥元件組與單一驅(qū)動器電連接。并非必須如此。在有些實施例中，具有非均勻數(shù)量光閥元件的光閥元件組與多個驅(qū)動器電連接。這種多個驅(qū)動器可同時被激勵，從而基本上同時激勵一組光閥元件中的單獨的光閥元件。
因而，根據(jù)下面權(quán)利要求定義的內(nèi)容理解本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1.一種用于成像系統(tǒng)中的光閥，該光閥包括多個獨立可驅(qū)動的通道，至少其中兩個通道具有非均勻尺寸，所述非均勻尺寸與被成像的規(guī)則圖案相對應(yīng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光閥，其中所述至少其中兩個通道包括非均勻數(shù)量的單獨光閥元件。
3.根據(jù)權(quán)利要求1至2其中任何一個所述的光閥，其中所述至少其中兩個通道包括與被成像圖案中的特征相對應(yīng)的低分辨率通道。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光閥，其中所述低分辨率通道包括與驅(qū)動器電連接的多個單獨光閥元件。
5.根據(jù)權(quán)利要求3至4其中任何一個所述的光閥，其中所述至少其中兩個通道包括與被成像圖案中特征的邊緣相對應(yīng)的高分辨率通道。
6.根據(jù)權(quán)利要求3至5其中任何一個所述的光閥，其中所述至少其中兩個通道包括與被成像圖案中的多個特征相對應(yīng)的多個低分辨率通道；和位于臨近每個低分辨率通道的多個高分辨率通道，所述高分辨率通道與被成像圖案中特征的邊緣相對應(yīng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的光閥，包括位于每個低分辨率通道的每一側(cè)上的至少一個高分辨率通道。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7其中任何一個所述的光閥，包括多個均勻間隔的光閥元件，其中光閥元件組彼此電連接，以形成至少一個低分辨率通道和至少一個高分辨率通道，其中電連接以形成該所述至少一個低分辨率通道的光閥元件的數(shù)量大于電連接以形成高分辨率通道的光閥元件的數(shù)量。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的光閥，其中多個均勻間隔的光閥元件中的一個或多個不與低分辨率通道或高分辨率通道電連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9其中任何一個所述的光閥，其中該光閥包括多個間隔的低分辨率通道，從而與被成像圖案中多個間隔的特征相對應(yīng)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至2其中任何一個所述的光閥，其中所述至少其中兩個通道包括與被成像圖案中特征的邊緣相對應(yīng)的高分辨率通道。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光閥，其中所述至少其中兩個通道包括具有連接為由低分辨率驅(qū)動器驅(qū)動的低分辨率數(shù)量的單獨光閥元件的低分辨率光閥元件組；和具有連接為由高分辨率驅(qū)動器驅(qū)動的高分辨率數(shù)量的單獨光閥元件的高分辨率光閥元件組，其中，所述低分辨率數(shù)量大于高分辨率數(shù)量。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的光閥，其中將所述低分辨率數(shù)量和高分辨率數(shù)量選擇為與被成像的圖案相對應(yīng)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的光閥，其中所述低分辨率組在將被成像的基板上產(chǎn)生低分辨率通道，高分辨率組在將被成像的基板上產(chǎn)生高分辨率通道，所述低分辨率通道大于高分辨率通道。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的光閥，其中將所述低分辨率數(shù)量選擇為使低分辨率通道的尺寸與被成像圖案中特征的內(nèi)部部分的尺寸相對應(yīng)。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的光閥，其中所述高分辨率組靠近低分辨率組設(shè)置，并且其中將所述高分辨率數(shù)量選擇為使高分辨率通道的尺寸足夠小，以滿足被成像圖案中的邊緣分辨率要求。
17.根據(jù)權(quán)利要求12所述的光閥，其中所述至少其中兩個通道包括多個高分辨率光閥元件組，每個高分辨率組具有連接為由相應(yīng)的高分辨率驅(qū)動器驅(qū)動的相應(yīng)高分辨率數(shù)量的單獨光閥元件。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的光閥，其中低分辨率數(shù)量和每一個相應(yīng)的高分辨率數(shù)量被選擇為與被成像的圖案相對應(yīng)。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的光閥，其中所述低分辨率組在將被成像的基板上產(chǎn)生低分辨率通道，每個相應(yīng)的高分辨率組在將被成像的基板上產(chǎn)生相應(yīng)的高分辨率通道，所述低分辨率通道大于每一個相應(yīng)的高分辨率通道。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的光閥，其中將所述低分辨率數(shù)量選擇為使低分辨率通道的尺寸與被成像圖案中特征的內(nèi)部部分尺寸相對應(yīng)。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的光閥，其中至少第一高分辨率組位于低分辨率組的第一側(cè)，至少第二高分辨率組位于低分辨率組的第二側(cè)，其中第一和第二高分辨率組的相應(yīng)高分辨率數(shù)量選擇為使得第一相應(yīng)的高分辨率通道的尺寸足夠小，以滿足被成像圖案中特征的第一邊緣的邊緣分辨率要求，以及使第二相應(yīng)的高分辨率通道的尺寸足夠小，以滿足被成像圖案中特征的第二邊緣的邊緣分辨率要求。
22.根據(jù)權(quán)利要求20至21其中任何一個所述的光閥，其中兩個或多個高分辨率組在其一側(cè)上位于靠近低分辨率組，其中兩個或多個高分辨率組的相應(yīng)高分辨率數(shù)量被選擇為使得兩個或多個高分辨率組的相應(yīng)高分辨率通道一起能滿足被成像圖案中特征的邊緣分辨率要求。
23.根據(jù)權(quán)利要求1至22其中任何一個所述的光閥，包括多個均勻間隔的光閥元件。
24.根據(jù)權(quán)利要求12-22所述的光閥，包括多個均勻間隔的光閥元件，其中所述至少其中兩個通道包括具有第三數(shù)量的單獨光閥元件的第三組光閥元件。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的光閥，其中第三組中的單獨光閥元件連接為由第三驅(qū)動器驅(qū)動，所述第三組與低分辨率和高分辨率組間隔開，且第三組與低分辨率和高分辨率組之間的間隔選擇為與被成像圖案中特征之間的間隔相對應(yīng)。
26.根據(jù)權(quán)利要求12至22其中任何一個所述的光閥，其中所述至少其中兩個通道包括具有第三數(shù)量單獨光閥元件的第三組光閥元件，其中所述第三組與低分辨率和高分辨率組間隔開，并且第三組與低分辨率和高分辨率組之間的間隔選擇為與被成像圖案中特征之間的間隔相對應(yīng)。
27.根據(jù)權(quán)利要求1至26其中任何一個所述的光閥，其中該光閥是在濾色器基板上成像色素時所使用的成像頭的一部分。
28.根據(jù)權(quán)利要求1至26其中任何一個所述的光閥，其中該光閥包括下列其中之一氮化硅帶基光閥；PLZT光閥；TIR光閥；和光柵光閥。
29.根據(jù)權(quán)利要求1至26其中任何一個所述的光閥，其中所述的單獨光閥元件包括至少下列其中之一具有電可變反射性質(zhì)的鏡面元件；具有電可變折射性質(zhì)的透鏡元件；和具有電可變透射性質(zhì)的光柵元件。
30.一種用于將特征的規(guī)則圖案成像到基板上的成像系統(tǒng)，該成像系統(tǒng)包括具有多個獨立可驅(qū)動的通道的光閥，至少其中兩個通道具有非均勻尺寸，所述非均勻尺寸與被成像的規(guī)則圖案相對應(yīng)；用于照射該光閥的輻射源；以及用于將光閥成像到基板上的透鏡。
31.根據(jù)權(quán)利要求30所述的成像系統(tǒng)，其中所述至少其中兩個通道包括具有連接為由低分辨率驅(qū)動器驅(qū)動的低分辨率數(shù)量的單獨光閥元件的低分辨率光閥元件組；和具有連接為由高分辨率驅(qū)動器驅(qū)動的高分辨率數(shù)量的單獨光閥元件的高分辨率光閥元件組；其中所述低分辨率數(shù)量大于高分辨率數(shù)量。
32.一種使用多通道成像頭將特征的規(guī)則圖案成像到基板上的方法，該方法包括分析所述圖案以識別一個或多個特征的空間性質(zhì)；用相應(yīng)的低分辨率通道成像一個或多個特征中每一個的內(nèi)部部分；以及用至少一個相應(yīng)的高分辨率通道成像一個或多個特征中每一個的邊緣部分，其中所述至少一個相應(yīng)的高分辨率通道具有的尺寸小于相應(yīng)的低分辨率通道。
33.根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法，其中在成像頭相對于基板單次通過中成像內(nèi)部部分和成像邊緣部分。
34.根據(jù)權(quán)利要求32至33其中任何一個所述的方法，其中分析圖案包括確定與一個或多個特征中每一個相對應(yīng)的低分辨率通道的尺寸，和確定與一個或多個特征中每一個相對應(yīng)的至少一個高分辨率通道的尺寸。
35.根據(jù)權(quán)利要求32至34其中任何一個所述的方法，其中特征的圖案包括將在濾色器基板上成像的色素的規(guī)則圖案，其中成像內(nèi)部部分和成像邊緣部分包括順序地成像每種顏色。
36.根據(jù)權(quán)利要求32至35其中任何一個所述的方法，其中成像內(nèi)部部分和成像邊緣部分還包括使染料施主元件位于臨近基板，并且按照圖像的方式加熱染料施主元件，以便將染料轉(zhuǎn)移到基板上。
37.用于使用多通道成像系統(tǒng)來成像特征圖案的光閥的制造方法，該方法包括分析特征的圖案，以識別其一個或多個空間性質(zhì)；在光閥基板上制造多個均勻規(guī)則間隔的光閥元件；以及根據(jù)特征圖案的空間性質(zhì)電連接至少一個低分辨率光閥元件組；和電連接至少一個高分辨率光閥元件組。
38.根據(jù)權(quán)利要求37所述的方法，其中所述低分辨率光閥元件組具有低分辨率數(shù)量的單獨光閥元件，高分辨率光閥元件組具有高分辨率數(shù)量的單獨光閥元件，其中所述低分辨率數(shù)量大于高分辨率數(shù)量。
39.一種用于成像系統(tǒng)中的光閥，該光閥包括具有彼此電連接的第一數(shù)量單獨光閥元件的第一組光閥元件；和具有彼此電連接的第二數(shù)量單獨光閥元件的第二組光閥元件，其中，所述第一數(shù)量的光閥元件與第二數(shù)量的光閥元件彼此不同。
全文摘要
本發(fā)明的具體實施例提供了用于產(chǎn)生成像系統(tǒng)中所用的多個獨立可調(diào)制通道的光閥。兩個或多個通道具有不同(非均勻)尺寸。選擇非均勻通道尺寸，使其與被成像的規(guī)則圖案相應(yīng)。根據(jù)本發(fā)明具體實施例的光閥包括具有連接為由低分辨率驅(qū)動器獨立驅(qū)動的低分辨率數(shù)量單獨光閥元件的至少一個低分辨率光閥元件組；和連接為由高分辨率驅(qū)動器獨立驅(qū)動的高分辨率數(shù)量單獨光閥元件的至少一個高分辨率光閥元件組。低分辨率數(shù)量與高分辨率數(shù)量彼此不同，從而產(chǎn)生具有不同(非均勻)尺寸的低分辨率通道和高分辨率通道。
文檔編號B41J2/465GK1860401SQ200480028297
公開日2006年11月8日 申請日期2004年7月28日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月29日
發(fā)明者D·格爾巴特 申請人:加拿大柯達(dá)圖形通信公司