非均匀光阀的制作方法

专利名称：非均匀光阀的制作方法
技术领域：
本发明涉及成像系统。本发明的特定实施例提供用于成像系统中的光阀。
背景技术：
显示器、聚合物基半导体装置以及其他半导体装置的制造方法通常涉及相当大量的成像步骤。在传统的光刻成像方法中，每个成像步骤包括用抗蚀剂(或其他感光材料)涂覆基板；通过光工具掩模曝光被涂覆的基板，使抗蚀剂中发生相应的改变；使已曝光材料经历显影处理。
通常，每个成像步骤都伴随有有限的失败风险。对于包括若干成像步骤的制造方法，失败的风险被组合，从而会降低总生产率并增加产品的成本。用于平板显示器(例如液晶显示器(LCD))的滤色器的制造代表多步骤制造方法的一个具体例子。滤色器制造是一个非常昂贵的过程，这是因为高材料成本和低生产率的原因。
已经提出在显示器、特别是滤色器制造时使用直接成像。DeBoer等人的美国专利4,965,242描述了一种用于制造滤色器元件的直接成像染料转移方法，其中染料接受元件被染料施主元件覆盖，然后进行成像加热，将染料有选择地从施主元件转移到接受元件。成像加热的优选方法是利用激光束。二极管激光器由于易于调节、低成本和小尺寸而特别优选。
DeBoer等人的直接成像技术的缺点是，需要激光束在基板的整个表面上扫描，以便实施成像染料转移。与通过光工具掩模的大量曝光(flood exposure)相比，这种成像扫描花费相对较长时间，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骤被曝光和重复曝光。
提高直接成像速度的一种方法包括用多个独立可调制的激光束同时扫描基板。Blanchet-Fincher等人的美国专利6,146,792描述了在受体元件如滤色器上制造持久的图像。Blanchet-Fincher等人提出的激光头包括32个830nm的激光二极管，每个激光二极管具有大约90mW的单模输出。
在本领域中通常将独立可调制的激光束称作“通道”。现在通常可获得具有更多通道的成像头。这种成像头的一个例子为加拿大British Columbia，Burnaby的Creo公司制造的SQUAREspot热成像头。该成像头可具有高达240个独立可调制通道，每个通道具有100mW以上的光输出功率。对于450mJ/cm2的介质灵敏度，该成像头能够在大约3分钟内成像小的370×470mm滤色器基板。
对成像速度的进一步改善受到成像分辨率与速度之间折衷考虑的阻碍。制造具有所需边缘分辨率性质(即高分辨率)的滤色器，要求用相应小的像素尺寸进行成像(即，必须将与每个通道有关的光束聚焦成具有相应小的尺寸)。不过，当用更小像素尺寸进行成像时，需要花费更长时间在所需成像区上进行成像曝光，这是因为成像头需要花费更长时间在基板上扫描，以完全覆盖所需成像区。简单地为成像头添加更多通道并不能完全解决这一问题，因为难以在经济和实用的成像系统中设置这种成像头。
在显示器制造工业有制造更大基板的大致趋势。可使用更大基板来产生更大显示器。此外，可对更大基板进行处理，之后将其分成较小的显示面板，以便增大与较小显示器的制造有关的经济性和生产率。例如，如果在四个显示面板基板上具有两个缺陷，则生产率为50％，而在12个显示面板基板上同样具有两个缺陷时，表现出83％的生产率。
在显示器制造工业中，所谓的“第六代”平板显示器的基板尺寸为大约1500×1800mm。对于该尺寸的介质敏感度为450mJ/cm2的基板而言，上面讨论的240通道SQUAREspot热成像头具有大约45分钟的成像时间，这是无法容忍的长。
需要用于多种制造工艺中的更高生产率直接成像技术。

发明内容
本发明的第一方面提供一种用于成像系统中的光阀。该光阀包括多个独立可调制通道。至少两个通道具有与所成像的规则图案相对应的非均匀尺寸。
通道可包括非均匀数量的独立光阀元件。通道可包括一个或多个与被成像图案中的特征相对应的低分辨率通道，和/或一个或多个与被成像图案中的特征的边缘相对应的高分辨率通道。低分辨率通道可包括与驱动器电连接的多个独立光阀元件。一个或多个高分辨率通道可位于临近低分辨率通道的其任一侧或两侧。
光阀可包括多个非均匀间隔的光阀元件，其中光阀元件组彼此电连接，以形成低分辨率通道和高分辨率通道。电连接以形成低分辨率通道的光阀元件的数量，可大于电连接以形成高分辨率通道的光阀元件的数量。一个或多个非均匀间隔的光阀元件可以不电连接到低分辨率通道或高分辨率通道。
通道可包括具有被连接以便由低分辨率驱动器驱动的低分辨率数量的单独光阀元件的低分辨率光阀元件组；还包括具有被连接以便由高分辨率驱动器驱动的高分辨率数量单独光阀元件的高分辨率光阀元件组。低分辨率数量可大于高分辨率数量。低分辨率数量和高分辨率数量可被选择成与要成像的图案相对应。低分辨率组可在被成像的基板上产生相对应的低分辨率通道，高分辨率组可在被成像的基板上产生高分辨率通道。低分辨率通道可以大于高分辨率通道。可将低分辨率数量选择为使低分辨率通道的尺寸与被成像图案中的特征的内部部分相对应。可将高分辨率数量选择为使高分辨率通道的尺寸充分小，以满足被成像图案中的边缘分辨率要求。一个或多个高分辨率通道位于临近低分辨率通道的其任一侧或两侧。
光阀可包括与低分辨率和高分辨率组间隔的附加光阀元件组。可将间隔选择为与被成像图案中特征之间的距离相对应。光阀可以为用于在滤色器基板上成像色素(color element)的成像头的一部分。光阀可以为氮化硅带基光阀，PLZT光阀，TIR光阀或光栅光阀。各光阀元件可以为具有电可变反射性质的镜面元件，具有电可变折射性质的透镜元件，或具有电可变透射性质的光栅元件。
本发明的另一方面提供一种用于在基板上成像规则特征图案的成像系统。该成像系统包括具有多个具有非均匀尺寸的独立可调制通道的光阀，所述非均匀尺寸与被成像的规则图案相对应。该成像系统还包括用于照射光阀的辐射源，和用于将光阀成像到基板上的透镜。
本发明的另一方面提供一种用多通道成像头将特征的规则图案成像到基板上的方法。该方法包括分析图案，以识别一个或多个特征的空间性质；用相对应的低分辨率通道成像一个或多个特征中每一个的内部部分；以及用至少一个相对应的高分辨率通道成像一个或多个特征中每一个的边缘部分。所述至少一个相对应的高分辨率通道具有较相对应的低分辨率通道更小的尺寸。
本发明的另一方面提供一种用多通道成像系统成像特征图案的光阀的制造方法。该方法包括分析特征图案，以识别其一个或多个空间性质；在光阀基板上制造多个均匀间隔的光阀元件；并且根据特征图案的空间性质，将至少一个低分辨率光阀元件组电连接；以及将至少一个高分辨率光阀元件组电连接。
本发明的另一方面提供一种用于成像系统中的光阀。该光阀包括具有第一数量的彼此电连接的单独光阀元件的第一光阀元件组，和具有第二数量的彼此电连接的单独光阀元件的第二光阀元件组。光阀元件的第一数量与光阀元件的第二数量彼此不同。
下面描述本发明具体实施例的其他特征和应用。


在附图中描述了本发明的非限定性实施例图1为用于现有技术成像头的光学系统的透视图；图2-A为具有条形色素图案的滤色器的一部分的平面图；图2-B为具有马赛克色素图案的滤色器的一部分的平面图；图3-A为根据本发明特定实施例的光阀的非均匀通道图案的示意图，以及在一部分成像过程期间通过该光阀在基板上产生的图像；图3-B为图3-A非均匀通道图案的示意图，以及在图3-A成像过程的后续部分期间通过该光阀在基板上产生的图像；图4为根据本发明特定实施例的光阀的透视图。
具体实施例方式
在下面的描述中，给出了具体细节，以便提供对本发明更完全的理解。不过，本发明可以实现为不具有这些细节。在其他情况下，没有表示或详细描述公知元件，以避免不必要地干扰本发明。因而，应当将说明书和附图视作说明性而非限制性的。
本发明涉及成像系统。本发明的特定实施例提供用于成像系统中的光阀。这种光阀能产生多个独立可调制的通道。两个或多个通道具有不同(非均匀)尺寸。选择通道的非均匀尺寸，使其与将要被成像的规则图案相对应。根据本发明特定实施例的光阀包括具有被连接以便通过低分辨率驱动器独立地驱动的低分辨率数量的单独光阀元件的至少一个低分辨率光阀组，以及具有被连接以便通过高分辨率驱动器独立地驱动的高分辨率数量的单独光阀元件的至少一个高分辨率光阀组。低分辨率数量与高分辨率数量彼此不同，以便产生具有不同(非均匀)尺寸的低分辨率和高分辨率通道。本发明的其他实施例提供结合了这种光阀的成像头和成像系统，以及制造和使用这种光阀的方法。
图1为结合了现有技术光阀100的成像头115的光学系统的图示。在硅基板102上制造的光阀100包括多个可变形带状元件101。在所述实施例中，每个带状元件101包括悬在空腔(未示出)上的氮化硅带。每个带状元件101还涂有反射性金属材料，如铝，其起到反射表面和电极的作用。光阀100的背面包括公共电极(未示出)，其通常接地。
驱动电路(未示出)一般与每个带状元件101相关联，用于选择性地向其施加电压。在图1中，带状元件121表示被激励的带状元件的例子。与镜面121相关联的驱动器将电压施加给带状元件121的电极，在带状元件121与光阀100背面上的公共电极之间产生静电力。该静电力使带状元件121变形为空腔，并产生所示的弯曲反射表面。带状元件123代表未激励的带状元件的例子。由于没有电压施加给带状元件123的电极，其不会变形为空腔，并保持所示的平坦反射表面。
成像头115还包括激光器104和失真光束扩展器111。激光器104发出的辐射105可以具有从紫外到红外的宽波长范围。失真光束扩展器111包括一对柱面透镜108、110。将光束扩展器111和激光器104配置成使得当激光器104的辐射105被引导到光束扩展器111中时，在光阀100上产生照射线106(图1中表示为虚线)。在所述实施例中，照射线106伸展到光阀100中的所有带状元件101上，从而每个带状元件101接收来自照射线106的一些辐射。在美国专利No.5,517,359中描述了在光阀100上产生照射线106的方法，该专利在此引作参考。
成像头115还包括光阑116和成像透镜118。光阑116具有透光区域114和不透光区域113。来自照射线106的辐射被光阀100的带状元件101反射。当特定的带状元件(例如带状元件121)通过施加电压而发生变形时，其弯曲的镜面表面聚焦该反射辐射，使反射辐射通过透光区域114朝向透镜118传播。相反，当特定的带状元件(例如带状元件122)没有变形时，其平坦的镜面表面使反射辐射分散，并被不透光区域113阻挡。
成像透镜118将光阀100成像，以形成成像条120。成像条120包括多个独立调制的光束或通道126。可将基板(未示出)相对于成像透镜118设置，使成像条120聚焦到基板上。成像条120可以在基板的所需成像区上扫描，以便在其上形成图像。如果特定的带状元件101被激励，则被其表面反射的辐射将通过透光区域114，其相应的通道126将包含足够量的辐射以便改变基板。相反，如果特定的带状元件101未被激励，则从其表面反射的相当大量的辐射被不透光区域113阻挡，其相应的通道126将不包含足够量的辐射以显著改变基板。
在美国专利No.6,147,789中描述了成像头115和光阀100的其他操作细节，该专利在此引作参考。
此处所述的本发明特定实施例提供用于成像头，如成像头115中的光阀。本发明的光阀可用于取代例如光阀100。
当制造用于显示面板的滤色器时(或者当成像其他刚性基板时)，在平板(flatbed)成像装置(也称作“平板扫描仪”)中通常使用诸如成像头115的成像头。使用平板成像装置通常包括使基板固定在平坦方向中，然后将基板、成像头和/或基板与成像头的组合彼此相对地移动以实现扫描。扫描通常包括成像头与基板之间沿第一方向(称作“主扫描方向”)相对运动。扫描还包括沿第二方向(也称作“次扫描方向”)使成像头相对于基板步进(或者相反)，然后再次在主扫描方向上相对于基板移动成像头(或者相反)。可重复这一过程直至基板的所需成像区被完全成像为止。在美国专利公开号No.2004/0004122中披露了适合使用本发明的高速平板扫描仪，该专利在此引作参考。
在基于磁鼓的成像装置中，可将柔性基板固定到磁鼓的内表面或外表面。通常，这种磁鼓为圆柱形形状。通过绕其轴旋转磁鼓进行扫描，使基板沿主扫描方向相对于成像头运动。扫描还可以包括沿次扫描方向使成像头相对于磁鼓和基板步进(或者相反)，然后旋转磁鼓，以便再次产生沿主扫描方向的相对运动。对于平板扫描仪，可重复这一过程直至基板的所需成像区被完全成像为止。可使用基于磁鼓的成像系统来对一般认为是刚性的基板进行成像。例如，可以将玻璃基板成像到磁鼓扫描仪上，只要该基板足够薄并且磁鼓的直径足够大。
如上面简要描述的，光阀通常包括用于其每个带状元件的驱动电路。对于多个光阀，对驱动器的需要代表了对光阀可容纳多少带状元件的限制因素。例如，与光阀相关的驱动器的数量通常受以下因素限制与靠近光阀设置大量驱动器有关的空间限制；与去除驱动电路切换所产生的热量有关的热去除限制；和/或与在驱动器和其相关的带状元件之间进行电连接有关的连接限制。这些限制还对通过基于光阀的印刷头能同时成像的通道数量构成相应的限制。
用于显示面板的滤色器的制造可以包括对具有各种不同空间图案的色素进行成像。在图2-A的滤色器10中表示出称作“带状图案”的一个具体图案。滤色器10包括用红色色素R，绿色色素G和蓝色色素G的交替延长带(列)12，14，16进行成像的基板18。通过不透明矩阵层20来界定各个色素R，G，B。在图2-A中，矩阵层20描绘出各个色素R，G，B的二维矩阵图案，其中色素列12，14，16具有单一的颜色，色素行13，15，17具有交替的颜色。矩阵20防止平板显示器中通常使用的背光在色素之间泄漏。在所述实施例中，矩阵层20还包括与滤色器10有关的用于遮蔽电路(通常为薄膜晶体管(TFT))的区域22。
图2-B表示具有称作“马赛克图案”的色素R，G，B的不同空间图案的滤色器24。滤色器24的马赛克结构包括单独的色素R，G，B的二维矩阵图案，其中色素列12’，14’，16’和色素行13’，15’，17’都具有交替的颜色。相对于滤色器10的带状图案而言，滤色器24的马赛克图案可以提供改善的颜色混合。滤色器24的其他方面与滤色器10相类似。
滤色器还可以被制造成“三角图案”(未示出)。在三角图案中，将色素形成为其中红、绿和蓝色色素彼此具有三角形关系的空间图案。相对于滤色器10的带状图案和滤色器2 4的马赛克图案而言，制造成具有三角图案的滤色器可提供改善的颜色混合。
在一种适用于制造用于平板显示器中的滤色器的成像系统中，染料施主元件靠近染料接受基板而设置。成像头提供激光辐射，并在基板的表面上被扫描，使染料从施主元件按照图像的方式转移到接受基板。可以在分离的步骤中将滤色器的红、蓝和绿色部分成像，每一步骤具有不同颜色的染料施主元件。这种成像系统的成像头可包括根据本发明的多通道光阀。
本发明的特定实施例包括能产生多个独立可调制通道的光阀，其中两个或多个通道具有不同(非均匀)尺寸。图3-A示意地表示根据本发明具体实施例的光阀的通道图案30。将该光阀配置成产生非均匀的通道图案30，其被选择为与被成像的空间图案相对应。例如，根据本发明的光阀能产生间隔开的通道组34、低分辨率(即较大尺寸)通道32和高分辨率(即较小尺寸)通道33。在图3-A的实施例中，非均匀通道图案30包括多个间隔开的通道组34，每一组34包括一个低分辨率通道32和两个位于低分辨率通道32任一侧的高分辨率通道33。可以理解，将通道组34以及每组34内的低分辨率通道32和高分辨率通道33的分布设置成与被成像到基板18上的条形空间图案相对应。
图3-A示意地表示向基板18施加红色条带36。在所示实施例中，通道组34彼此隔开与条带36的间隔相对应的距离，尽管(如下面进一步说明的)并非该间隔并非是必须的。在每组34内，低分辨率通道32与条带36的内部部分(远离边缘)相对应，高分辨率通道33与条带36的边缘相对应。低分辨率通道32允许对条带36的相对大的内部部分进行成像，而高分辨率通道33保证条带36具有良好的边缘分辨率。具体而言，包括高分辨率通道33能精确地调节条带36的宽度，使其适合介质(即基板18)或有可能影响基板18上图像条带36的宽度的其他条件。此外，低分辨率通道32与高分辨率通道33的组合产生了以固定掩蔽光阀进行成像的优点，同时依然提供了在一定范围内调节所生成图像图案的灵活性。
在图3-A实施例中，通过沿箭头38所示的主扫描方向扫描通道图案30，将条带36成像到基板18上。在每一次沿主扫描方向38通过时，通道图案30沿箭头39所示的次扫描方向相对于基板18步进。然后开始沿主扫描方向38的新的通过，重复这一过程，直至将基板18的整个所需区域成像为止。
图3-B示意地表示在该过程的前一部分中(图3-A)将红色条带36成像之后，对绿色条带40进行成像。图3-B表示通道图案30的起始位置沿次扫描方向39相对于成像红色条带36的起始位置被偏移，从而与绿色条带40的预期位置相符合。在其他方面，绿色条带40的成像基本上与成像红色条带36相类似。在绿色条带40之后，按照基本相类似的过程成像蓝色条带(未示出)。
图4表示根据本发明特定实施例的光阀57。将光阀57配置成产生与图3-A和图3-B的通道图案30相类似的通道图案。图4实施例的光阀57包括在硅基板52上形成的多个氮化硅带状元件50。在基板52的上表面54中蚀刻出与每个带状元件50相对应的槽。从带状元件50下面也蚀刻掉基板材料，剩下悬在基板52中的空腔(未示出)之上的带状元件50。每个带状元件50涂有金属材料56，其用作电极和反射层。光阀57还包括基板52下侧上的公共电极62，其与系统地线相连。
光阀57包括多个引线接合连接60，其每个与相应带状元件50的电极56连接。光阀57还包括多个与引线接合连接60电连接的驱动器58。在所示实施例中，每个驱动器58电连接到一组连接60和相应的一组带状元件50。有利地，光阀57中的多组带状元件包含不同(非均匀)数量的单独的带状元件50。例如，组133A包括都与驱动器58A电连接的4个单独的带状元件50，组132B包括都与驱动器58B电连接的16个单独的带状元件50，组133C包括都与驱动器58C电连接的4个单独的带状元件50。
光阀57的操作与上面说明和描述且在美国专利No.6,147,789中进一步详细描述的光阀100(图1)的操作相类似。当向带状元件50的电极56施加电压时，电极56与公共电极62之间的静电力使相关的带状元件50变形为空腔，从而形成弯曲的镜面。如上所述，当带状元件通过这种方式变形时，入射在其反射表面上的辐射被聚焦，从而可通过光阑的透光区域被透射，因而对基板成像。
不过，根据本发明，具有非均匀数量单独光阀元件的光阀元件组可由单一的驱动器同时激励。例如，驱动器58A可将电压施加给组133A中4个单独的带状元件50的电极56，使组133A中单独的带状元件50发生变形。类似地，驱动器58B可独立地将电压施加给组132B中16个单独的带状元件50的电极56，使组132B中的带状元件发生变形。
光阀57可用于成像头(例如图1的成像头115)中，以产生具有与通道图案30(图3-A)的高分辨率通道33和低分辨率通道32相类似的高分辨率通道和低分辨率通道的通道图案。本领域技术人员可以理解，可使用具有更少数量的单独带状元件50的带状元件组(例如组133A，133C)来产生高分辨率通道，以及可以使用具有更多数量的单独带状元件50的带状元件组(例如组132B)来产生低分辨率通道。与单一驱动器58相连的每组带状元件50可以被称作光阀57的通道。因而，可以说光阀57包括多个非均匀通道，其中光阀57的较小(高分辨率)通道与具有较小数量的单独带状元件50的带状元件组相对应，并且其中光阀57的较大(低分辨率)通道与具有较大数量的单独带状元件50的带状元件组相对应。
根据分辨率要求、被成像的介质、被成像的图案以及单独带状元件的尺寸，光阀57可包括具有较大或较小数量的单独带状元件50或者甚至仅包括单一的单独带状元件50的通道(即带状元件组)。每个这种带状元件组可以通过单一的驱动器独立激励。
根据本发明的光阀可以配置成使各组光阀元件的空间排列以及每组光阀元件内单独光阀元件的数量可以被选择为与被成像的空间图案相对应。例如，图4的光阀57结合了具有相对少数量的单独带状元件50的带状元件组133A，133C，其位于具有相对大数量的单独带状元件50的带状元件组132B的外部。这种组的排列能产生位于较大低分辨率通道外部的较小高分辨率通道，如上所述，其非常适于成像条形图案，诸如图2-A的条形图案和图3-A及图3-B中的条带36，40。本领域技术人员可以理解，这种相同排列的带状元件组还非常适于成像马赛克图案，如图2-B的马赛克图案。
根据本发明的光阀还可包括彼此间隔的通道(即光阀元件组)，以便进一步与被成像的空间图案相对应。例如，光阀57包括彼此间隔一定距离135的带状元件组134A，134B。带状元件组的这种间隔排列能产生相应地间隔的非均匀尺寸的通道组，如图3-A的组34。如上所述，这种间隔的非均匀尺寸通道组34非常适于成像具有多个间隔特征的图案，如图3-A和图3-B的间隔的条带36，40。本领域技术人员可知，带状元件组之间的间隔也可以是非均匀的。
光阀57的非均匀结构对于其所能提供的分辨率而言包括相对少数量的驱动器58。更具体而言，具有相对大数量单独带状元件50的带状元件组(即，与低分辨率通道相对应的带状元件组)与单一的驱动器相连。从而，为了对特定图案，诸如图3-A的带状图案进行成像，光阀57能提供与具有小数量单独带状元件50的带状元件组(即与高分辨率通道相对应的带状元件组)有关的分辨率，不过使用了更少数量的驱动器。由于减少了驱动器的数量，根据本发明的光阀受基于驱动器的限制的约束更少，这些限制诸如间隔要求、热消除要求以及电连接要求。
光阀57的具体结构(即在低分辨率通道132B的外部具有一个或多个高分辨率通道133A，133C)仅表示根据本发明的非均匀光阀的一个示例。如上所述，光阀57非常适于成像图2-A的条状图案和图2-B的马赛克图案。本领域技术人员可以理解，可使用具有非均匀通道的光阀(即具有非均匀数量的单独光阀元件的光阀元件组)，以产生多种不同的通道图案，不限于此处讨论的条状图案。在识别某些成像图案中特征的规则性时，对于给定数量的光阀元件和给定数量的驱动器，根据本发明的光阀提供了改善的成像性能。根据本发明，在被成像的空间图案包括低分辨率特征的可识别图案的任何地方，都可使用包括具有非均匀数量的单独光阀元件的独立可调制光阀元件组的非均匀光阀。
本发明的实施例通常可用于包括多通道光阀的任何成像系统。此外，本发明的实施例不仅可用于用于平板显示器的滤色器的制造方法，而且可用于涉及成像的许多其他方法。其他涉及成像的方法的非限定示例包括半导体器件制造和用于芯片上实验室(Lab-on-a-chip)制造的生物医学成像。
本领域技术人员根据前面披露的内容显然可以想到，在不偏离本发明精神和范围的条件下，在实施本发明时可有许多改变和变型。例如·在图4实施例的光阀57中，在与被成像图案相对应的间隔的位置中制造带状元件50的组。例如，在与组134B间隔的位置中制造组134A。在替换的实施例中，将光阀制造成具有多个均匀间隔的带状元件，并且通过将所需带状元件与所需驱动器相连、使其他带状元件断开连接，从而相继形成组134A和134B。例如，在具有均匀间隔的带状元件的光阀中，可使处于间隔135中的任何带状元件断开连接。实际上，可将许多光阀最初制造成没有连接，然后通过引线接合进行连接。从而，本发明的光阀可以在基板上制造，然后根据被成像的图案(或者相类似图案的范围)通过连接多组光阀元件来配置。
·在某些实施例中，除具有非均匀数量的单独光阀元件的光阀元件组之外，或者作为其替代，根据本发明的光阀可包括具有非均匀尺寸的光阀元件。
·其他基于光阀的成像头在本领域中是众所周知的。这些成像头的光阀采用多种可选择的技术，以提供可用于成像基板的多个独立可调制的通道。可选光阀的非限定示例包括PLZT(钛酸锆酸镧铅)光阀，如美国专利No.5,517,359中所披露的光阀；TIR(全内反射)光阀，如美国专利No.6,169,565中所披露的；以及光栅光阀，如美国专利No.5,661,592中所披露的。从而这些专利的教导在此引作参考。本领域技术人员可知，在采用这些或任何其他可选类型光阀的成像系统中，可使用这些光阀或者任何其他可选类型的光阀来实现本发明。
·上述光阀的具体实施例包括能变形成弯曲镜面或平坦镜面的带状元件。本领域技术人员可知，本发明可采用包括不同光阀元件取代镜面型带状元件的任何其他种类的光阀。例如，根据本发明的光阀可包括透镜型光阀元件或光栅型光阀元件。根据本发明的光阀可采用任何种类的光阀元件。
·在上面所述的优选实施例中，具有非均匀数量的单独光阀元件的光阀元件组与单一驱动器电连接。并非必须如此。在有些实施例中，具有非均匀数量光阀元件的光阀元件组与多个驱动器电连接。这种多个驱动器可同时被激励，从而基本上同时激励一组光阀元件中的单独的光阀元件。
因而，根据下面权利要求定义的内容理解本发明的范围。
权利要求
1.一种用于成像系统中的光阀，该光阀包括多个独立可驱动的通道，至少其中两个通道具有非均匀尺寸，所述非均匀尺寸与被成像的规则图案相对应。
2.根据权利要求1所述的光阀，其中所述至少其中两个通道包括非均匀数量的单独光阀元件。
3.根据权利要求1至2其中任何一个所述的光阀，其中所述至少其中两个通道包括与被成像图案中的特征相对应的低分辨率通道。
4.根据权利要求3所述的光阀，其中所述低分辨率通道包括与驱动器电连接的多个单独光阀元件。
5.根据权利要求3至4其中任何一个所述的光阀，其中所述至少其中两个通道包括与被成像图案中特征的边缘相对应的高分辨率通道。
6.根据权利要求3至5其中任何一个所述的光阀，其中所述至少其中两个通道包括与被成像图案中的多个特征相对应的多个低分辨率通道；和位于临近每个低分辨率通道的多个高分辨率通道，所述高分辨率通道与被成像图案中特征的边缘相对应。
7.根据权利要求6所述的光阀，包括位于每个低分辨率通道的每一侧上的至少一个高分辨率通道。
8.根据权利要求1至7其中任何一个所述的光阀，包括多个均匀间隔的光阀元件，其中光阀元件组彼此电连接，以形成至少一个低分辨率通道和至少一个高分辨率通道，其中电连接以形成该所述至少一个低分辨率通道的光阀元件的数量大于电连接以形成高分辨率通道的光阀元件的数量。
9.根据权利要求8所述的光阀，其中多个均匀间隔的光阀元件中的一个或多个不与低分辨率通道或高分辨率通道电连接。
10.根据权利要求1至9其中任何一个所述的光阀，其中该光阀包括多个间隔的低分辨率通道，从而与被成像图案中多个间隔的特征相对应。
11.根据权利要求1至2其中任何一个所述的光阀，其中所述至少其中两个通道包括与被成像图案中特征的边缘相对应的高分辨率通道。
12.根据权利要求1所述的光阀，其中所述至少其中两个通道包括具有连接为由低分辨率驱动器驱动的低分辨率数量的单独光阀元件的低分辨率光阀元件组；和具有连接为由高分辨率驱动器驱动的高分辨率数量的单独光阀元件的高分辨率光阀元件组，其中，所述低分辨率数量大于高分辨率数量。
13.根据权利要求12所述的光阀，其中将所述低分辨率数量和高分辨率数量选择为与被成像的图案相对应。
14.根据权利要求13所述的光阀，其中所述低分辨率组在将被成像的基板上产生低分辨率通道，高分辨率组在将被成像的基板上产生高分辨率通道，所述低分辨率通道大于高分辨率通道。
15.根据权利要求14所述的光阀，其中将所述低分辨率数量选择为使低分辨率通道的尺寸与被成像图案中特征的内部部分的尺寸相对应。
16.根据权利要求15所述的光阀，其中所述高分辨率组靠近低分辨率组设置，并且其中将所述高分辨率数量选择为使高分辨率通道的尺寸足够小，以满足被成像图案中的边缘分辨率要求。
17.根据权利要求12所述的光阀，其中所述至少其中两个通道包括多个高分辨率光阀元件组，每个高分辨率组具有连接为由相应的高分辨率驱动器驱动的相应高分辨率数量的单独光阀元件。
18.根据权利要求17所述的光阀，其中低分辨率数量和每一个相应的高分辨率数量被选择为与被成像的图案相对应。
19.根据权利要求18所述的光阀，其中所述低分辨率组在将被成像的基板上产生低分辨率通道，每个相应的高分辨率组在将被成像的基板上产生相应的高分辨率通道，所述低分辨率通道大于每一个相应的高分辨率通道。
20.根据权利要求19所述的光阀，其中将所述低分辨率数量选择为使低分辨率通道的尺寸与被成像图案中特征的内部部分尺寸相对应。
21.根据权利要求20所述的光阀，其中至少第一高分辨率组位于低分辨率组的第一侧，至少第二高分辨率组位于低分辨率组的第二侧，其中第一和第二高分辨率组的相应高分辨率数量选择为使得第一相应的高分辨率通道的尺寸足够小，以满足被成像图案中特征的第一边缘的边缘分辨率要求，以及使第二相应的高分辨率通道的尺寸足够小，以满足被成像图案中特征的第二边缘的边缘分辨率要求。
22.根据权利要求20至21其中任何一个所述的光阀，其中两个或多个高分辨率组在其一侧上位于靠近低分辨率组，其中两个或多个高分辨率组的相应高分辨率数量被选择为使得两个或多个高分辨率组的相应高分辨率通道一起能满足被成像图案中特征的边缘分辨率要求。
23.根据权利要求1至22其中任何一个所述的光阀，包括多个均匀间隔的光阀元件。
24.根据权利要求12-22所述的光阀，包括多个均匀间隔的光阀元件，其中所述至少其中两个通道包括具有第三数量的单独光阀元件的第三组光阀元件。
25.根据权利要求24所述的光阀，其中第三组中的单独光阀元件连接为由第三驱动器驱动，所述第三组与低分辨率和高分辨率组间隔开，且第三组与低分辨率和高分辨率组之间的间隔选择为与被成像图案中特征之间的间隔相对应。
26.根据权利要求12至22其中任何一个所述的光阀，其中所述至少其中两个通道包括具有第三数量单独光阀元件的第三组光阀元件，其中所述第三组与低分辨率和高分辨率组间隔开，并且第三组与低分辨率和高分辨率组之间的间隔选择为与被成像图案中特征之间的间隔相对应。
27.根据权利要求1至26其中任何一个所述的光阀，其中该光阀是在滤色器基板上成像色素时所使用的成像头的一部分。
28.根据权利要求1至26其中任何一个所述的光阀，其中该光阀包括下列其中之一氮化硅带基光阀；PLZT光阀；TIR光阀；和光栅光阀。
29.根据权利要求1至26其中任何一个所述的光阀，其中所述的单独光阀元件包括至少下列其中之一具有电可变反射性质的镜面元件；具有电可变折射性质的透镜元件；和具有电可变透射性质的光栅元件。
30.一种用于将特征的规则图案成像到基板上的成像系统，该成像系统包括具有多个独立可驱动的通道的光阀，至少其中两个通道具有非均匀尺寸，所述非均匀尺寸与被成像的规则图案相对应；用于照射该光阀的辐射源；以及用于将光阀成像到基板上的透镜。
31.根据权利要求30所述的成像系统，其中所述至少其中两个通道包括具有连接为由低分辨率驱动器驱动的低分辨率数量的单独光阀元件的低分辨率光阀元件组；和具有连接为由高分辨率驱动器驱动的高分辨率数量的单独光阀元件的高分辨率光阀元件组；其中所述低分辨率数量大于高分辨率数量。
32.一种使用多通道成像头将特征的规则图案成像到基板上的方法，该方法包括分析所述图案以识别一个或多个特征的空间性质；用相应的低分辨率通道成像一个或多个特征中每一个的内部部分；以及用至少一个相应的高分辨率通道成像一个或多个特征中每一个的边缘部分，其中所述至少一个相应的高分辨率通道具有的尺寸小于相应的低分辨率通道。
33.根据权利要求32所述的方法，其中在成像头相对于基板单次通过中成像内部部分和成像边缘部分。
34.根据权利要求32至33其中任何一个所述的方法，其中分析图案包括确定与一个或多个特征中每一个相对应的低分辨率通道的尺寸，和确定与一个或多个特征中每一个相对应的至少一个高分辨率通道的尺寸。
35.根据权利要求32至34其中任何一个所述的方法，其中特征的图案包括将在滤色器基板上成像的色素的规则图案，其中成像内部部分和成像边缘部分包括顺序地成像每种颜色。
36.根据权利要求32至35其中任何一个所述的方法，其中成像内部部分和成像边缘部分还包括使染料施主元件位于临近基板，并且按照图像的方式加热染料施主元件，以便将染料转移到基板上。
37.用于使用多通道成像系统来成像特征图案的光阀的制造方法，该方法包括分析特征的图案，以识别其一个或多个空间性质；在光阀基板上制造多个均匀规则间隔的光阀元件；以及根据特征图案的空间性质电连接至少一个低分辨率光阀元件组；和电连接至少一个高分辨率光阀元件组。
38.根据权利要求37所述的方法，其中所述低分辨率光阀元件组具有低分辨率数量的单独光阀元件，高分辨率光阀元件组具有高分辨率数量的单独光阀元件，其中所述低分辨率数量大于高分辨率数量。
39.一种用于成像系统中的光阀，该光阀包括具有彼此电连接的第一数量单独光阀元件的第一组光阀元件；和具有彼此电连接的第二数量单独光阀元件的第二组光阀元件，其中，所述第一数量的光阀元件与第二数量的光阀元件彼此不同。
全文摘要
本发明的具体实施例提供了用于产生成像系统中所用的多个独立可调制通道的光阀。两个或多个通道具有不同(非均匀)尺寸。选择非均匀通道尺寸，使其与被成像的规则图案相应。根据本发明具体实施例的光阀包括具有连接为由低分辨率驱动器独立驱动的低分辨率数量单独光阀元件的至少一个低分辨率光阀元件组；和连接为由高分辨率驱动器独立驱动的高分辨率数量单独光阀元件的至少一个高分辨率光阀元件组。低分辨率数量与高分辨率数量彼此不同，从而产生具有不同(非均匀)尺寸的低分辨率通道和高分辨率通道。
文档编号B41J2/465GK1860401SQ200480028297
公开日2006年11月8日 申请日期2004年7月28日 优先权日2003年7月29日
发明者D·格尔巴特 申请人:加拿大柯达图形通信公司