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喷墨印刷装置的制作方法

2023-04-04 13:25:01 来源:中国专利 TAG:


1.本公开涉及一种喷墨印刷装置。


背景技术:

2.随着多媒体技术的发展,显示设备的重要性不断增加。响应于此,已经使用了各种类型的显示设备,例如有机发光显示器(oled)、液晶显示器(lcd)等。
3.显示设备是用于显示图像的设备,并且包括显示面板,例如有机发光显示面板或液晶显示面板。发光显示面板可包括发光元件,例如发光二极管(led),并且发光二极管的示例包括使用有机材料作为荧光材料的有机发光二极管(oled)和使用无机材料作为荧光材料的无机发光二极管。


技术实现要素:

4.技术问题
5.为了解决上述问题,本公开的实施例提供了一种喷墨印刷装置,其能够通过使目标衬底在工作台上方的空气中浮置并且在水平方向上移动目标衬底来执行将墨水以高速喷射到目标衬底上的印刷过程。
6.本公开的实施例还提供了一种喷墨印刷装置,其能够通过根据目标衬底的移动而移动用于在目标衬底上形成电场的电场生成单元来改善偶极元件的对准程度。
7.应注意,本公开的各方面不限于此,并且根据以下描述,本文未提及的其它方面对于本领域普通技术人员而言将显而易见。
8.技术方案
9.根据本公开的实施例,喷墨印刷装置包括:气流工作台,其在第一方向上延伸;印刷头单元,其位于气流工作台上方;以及电场生成单元,其在第一方向上移动并且在气流工作台上提供电场。
10.印刷头单元可包括印刷头,并且印刷头可包括喷嘴,该喷嘴喷射包括偶极的墨水。
11.印刷头可将墨水喷射到生成有电场的气流工作台上。
12.气流工作台可包括形成在气流工作台的顶表面上的多个气孔,并且气孔中的至少一些可将空气喷射到气流工作台上。
13.喷墨印刷装置还可包括衬底传送单元,该衬底传送单元在气流工作台上方在第一方向上传送目标衬底。
14.衬底传送单元可包括第一衬底传送器,其在垂直于第一方向的第二方向上邻近气流工作台的第一侧设置。
15.第一衬底传送器还可包括夹具,并且夹具可通过在夹具和目标衬底之间生成负压而将目标衬底吸附到夹具的一个表面上。
16.衬底传送单元还可包括第二衬底传送器,其设置成邻近气流工作台的、与气流工作台的第一侧相对的第二侧。
17.电场生成单元可在与衬底传送单元一起移动的同时在目标衬底上生成电场。
18.电场生成单元可包括探针单元和驱动探针单元的探针驱动设备。
19.根据本公开的实施例,喷墨印刷装置包括:气流工作台,其包括装载部和印刷部,装载部在第一方向上顺序布置并且在装载部中对准目标衬底,印刷部将墨水喷射到目标衬底上,气流工作台在第一方向上延伸;印刷头单元,其位于印刷部上方;以及电场生成单元,其设置在气流工作台的一侧并且当在第一方向上移动的同时在目标衬底上生成电场。
20.喷墨印刷装置还可包括衬底传送单元,该衬底传送单元在气流工作台上方在第一方向上传送目标衬底。
21.衬底传送单元可设置成在垂直于第一方向的第二方向上邻近气流工作台的第一侧。
22.衬底传送单元还可包括夹具,且夹具可通过在夹具与目标衬底之间生成负压而将目标衬底的表面吸附到夹具的与目标衬底的表面相面对的表面上。
23.电场生成单元可在与衬底传送单元一起移动的同时在目标衬底上生成电场。
24.电场生成单元可包括探针单元和驱动探针单元的探针驱动设备。
25.气流工作台可包括通过将空气喷射到气流工作台上来提升目标衬底的多个气孔。
26.喷墨印刷装置还可包括设置在装载部上方的对准检查单元。
27.喷墨印刷装置还可包括:第一引导单元,其在第一方向上延伸并且设置成在垂直于第一方向的第二方向上靠近气流工作台的第一侧并与该第一侧隔开,其中电场生成单元可包括设置在第一引导单元上的第一基础衬底、设置在第一基础衬底上的探针单元、以及在第一基础衬底上与探针单元间隔开的探针驱动设备。
28.喷墨印刷装置还可包括:第二引导单元,其在第一方向上延伸并且设置在第一引导单元和气流工作台之间;以及衬底传送单元,其在气流工作台上方沿第二引导单元传送目标衬底,其中衬底传送单元可包括设置在第二引导单元上的第二基础衬底以及设置在第二基础衬底上并且固定目标衬底的夹具。
29.喷墨印刷装置还可包括设置在第一基础衬底上并在第一方向上传送目标衬底的夹具。
30.其它实施例的细节包括在详细描述和附图中。
31.有益效果
32.根据本公开的实施例,通过使目标衬底在工作台上方的空气中浮置并在水平方向上移动目标衬底,可以以高速执行将墨水喷射到目标衬底上的印刷过程,并且结果,可缩短印刷过程的持续时间。
33.此外,通过根据目标衬底的移动而移动用于在目标衬底上形成电场的电场生成单元,可改善偶极元件的对准程度,并且结果,可提供具有改善的可靠性的显示设备。
34.根据实施例的效果不受以上例示的内容的限制,并且更多的各种效果包括在本公开中。
附图说明
35.图1是根据实施例的喷墨印刷装置的示意性立体图。
36.图2是示出根据实施例的气流工作台、支撑单元和电场生成单元的布局的布局图。
37.图3是根据实施例的喷墨印刷装置的示意性平面图。
38.图4是示出根据实施例的衬底传送单元和电场生成单元的布局的布局图。
39.图5是示出根据实施例的喷墨印刷装置的布局的示意性剖视图。
40.图6是示出根据实施例的夹具和目标衬底的示意性立体图。
41.图7和图8是示出根据实施例的探针单元的状态的示意图。
42.图9是示出根据实施例的将目标衬底装载到装载部中的步骤的平面图。
43.图10和图11是图9的示例的示意性剖视图。
44.图12是示出根据实施例的将目标衬底放置在印刷部中的步骤的平面图。
45.图13是示出图12的示例的示意性剖视图。
46.图14是示出根据实施例的探针单元如何在目标衬底上生成电场的示意图。
47.图15是示出根据实施例的将目标衬底放置在卸载部中的步骤的平面图。
48.图16是图15的示例的示意性剖视图。
49.图17是示出排放目标衬底的步骤的平面图。
50.图18是根据另一个实施例的喷墨印刷装置的示意性平面图。
51.图19是根据另一个实施例的喷墨印刷装置的示意性平面图。
52.图20是根据另一个实施例的喷墨印刷装置的示意性平面图。
53.图21是根据另一个实施例的喷墨印刷装置的局部剖视图。
54.图22是根据另一个实施例的喷墨印刷装置的局部剖视图。
55.图23和图24是示出如何驱动图22的夹具和探针单元的放大剖视图。
56.图25是根据另一个实施例的喷墨印刷装置的局部剖视图。
57.图26是根据另一个实施例的喷墨印刷装置的局部剖视图。
58.图27是图26的夹具和探针单元的示例的平面图。
59.图28是根据另一个实施例的喷墨印刷装置的局部剖视图。
60.图29是示出根据实施例的使用喷墨印刷装置对准偶极的方法的流程图。
61.图30至图33是说明图29的方法的示意图。
62.图34是根据实施例的发光元件的示意图。
63.图35是通过根据实施例的方法制造的显示设备的平面图。
64.图36是沿图35的线i-i'截取的局部剖视图。
具体实施方式
65.现在将参考附图更全面地描述本发明,在附图中示出本公开的优选实施例。然而,本发明可以以不同的形式来体现,并且不应被解释为限于本文所述的实施例。相反,提供这些实施例使得本公开将是透彻和完整的,并且将向本领域技术人员充分传达本发明的范围。
66.还将理解,当层被称为在另一个层或衬底上时,它可直接在该另一个层或衬底上,或者也可存在介于中间的层。在整个说明书中,相同的附图标记表示相同的组件。
67.将理解,尽管本文可使用术语“第一”、“第二”等来描述各种元件,但是这些元件不应受到这些术语的限制。这些术语仅用于将一个元件与另一个元件区分开。例如,在不脱离本发明的教导的情况下,下面讨论的第一元件可被称为第二元件。类似地,第二元件也可被
称为第一元件。
68.在下文中,将参考附图描述实施例。
69.图1是根据实施例的喷墨印刷装置的示意性立体图。图2是示出根据实施例的气流工作台、支撑单元和电场生成单元的布局的布局图。图3是根据实施例的喷墨印刷装置的示意性平面图。
70.根据实施例的喷墨印刷装置1000可在使目标衬底在一个方向上移动的同时将预定的墨水喷射到目标衬底上,其中在所述一个方向上在目标衬底上生成电场。当在目标衬底上形成电场时,分散在墨水中的粒子(即偶极)可对准并且可喷射到目标衬底上。
71.第一方向d1、第二方向d2和第三方向d3如所示那样定义。第一方向d1和第二方向d2可以是位于一个平面上并且彼此正交的方向,并且第三方向d3可与第一方向d1和第二方向d2中的每个正交。
72.除非另有说明,否则术语“顶部”是指在第三方向d3上的第一侧,且术语“顶表面”是指在第三方向d3上的第一侧中的表面。此外,术语“底部”是指在第三方向d3上的第二侧,且术语“底表面”是指在第三方向d3的第二中的表面。此外,术语“左”、“右”、“上”和“下”是指当从喷墨印刷装置1000上方观察喷墨印刷装置1000时它们各自的方向。例如,术语“左”是指第二方向d2的相反方向,且术语“右”是指第二方向d2,术语“上”是指第一方向d1,且术语“下”是指第一方向d1的相反方向。
73.参考图1至图3,喷墨印刷装置1000可包括工作台单元100、衬底传送单元200、电场生成单元300、对准检查单元400、印刷头单元500和喷出量检查单元600。喷墨印刷装置1000还可包括多个引导单元(910和920)。
74.工作台单元100可包括气流工作台110。工作台单元100还可包括设置在气流工作台110的下方并支撑气流工作台110的基座框架120,但本公开不限于此。或者,可不设置基座框架120。
75.气流工作台110可提供其中设置有目标衬底sub的空间。目标衬底sub可设置在气流工作台110的顶表面上。在印刷过程期间,目标衬底sub可在工作台单元100上方在一个方向上移动。
76.气流工作台110可通过将空气喷射到设置在气流工作台110上的目标衬底sub的底表面上而在第三方向d3(或垂直方向)上提升目标衬底sub。在印刷过程期间,目标衬底sub可在被提升到气流工作台110上方的情况下,在气流工作台110上方在第一方向d1(或水平方向)上移动。
77.气流工作台110可具有具备在第一方向d1上的长侧和在第二方向d2上的短侧的矩形形状。气流工作台110的长侧的方向(即第一方向d1)可以是在印刷过程期间目标衬底sub移动的方向。也就是说,气流工作台110可具有在目标衬底sub在印刷过程期间移动的方向上(即在第一方向d1上)延伸的矩形形状,但是本公开不限于此。或者,气流工作台110可具有在第一方向d1上延伸的各种其它形状,例如椭圆形或多边形。
78.气流工作台110可包括装载部la、印刷部pa和卸载部ula。卸载部ula可在第一方向d1上与装载部la间隔开。印刷部pa可设置在装载部la和卸载部ula之间。也就是说,装载部la、印刷部pa和卸载部ula可沿第一方向d1顺序布置。
79.装载部la可以是这样的区域,在该区域中,在气流工作台110上准备目标衬底sub
以用于印刷过程。例如,目标衬底sub可以是这样的区域,在该区域中,从外部装载目标衬底sub并且执行目标衬底sub在气流工作台110上的对准以用于印刷过程。尽管没有具体示出,但是可进一步提供移动单元,该移动单元将目标衬底sub从外部移动到气流工作台110。
80.印刷部pa可以是经由印刷头单元500在目标衬底sub上执行印刷过程的区域。
81.卸载部ula可以是在印刷过程之后目标衬底sub被释放到外部的区域。此外,卸载部ula可以是经由喷出量检查单元600检查由印刷头单元500喷射的墨滴的量和降落位置的区域。
82.可以在气流工作台110的表面上形成多个气孔ah。气孔ah可形成在气流工作台110的装载部la、印刷部pa和卸载部ula中的每个的表面上。气孔ah可通过排放或抽吸气流工作台110和目标衬底sub之间的空气来控制目标衬底sub从气流工作台110提升到高达预定高度(以下称为浮置高度)。例如,气孔ah中的一些可将空气从气流工作台110排放到目标衬底sub的底表面上,且气孔ah中的一些可吸入气流工作台110和目标衬底sub之间的空间中的空气。气流工作台110可通过控制在气流工作台110和目标衬底sub之间通过气孔ah排出的空气的压力以及在气流工作台110和目标衬底sub之间通过气孔ah吸入的空气的压力来控制目标衬底sub的浮置高度。
83.引导单元(910和920)可设置在气流工作台110的一侧。稍后将描述的衬底传送单元200和电场生成单元300可设置在引导单元(910和920)上。引导单元(910和920)可具有在第一方向d1上延伸的形状,并且可在第一方向d1上移动衬底传送单元200和电场生成单元300。引导单元(910和920)可用作用于在第一方向d1上移动衬底传送单元200和电场生成单元300的引导件。
84.引导单元(910和920)可包括第一引导单元和第二引导单元(910和920)。
85.第一引导单元910可设置在工作台单元100的一侧。在平面图中,第一引导单元910可设置在气流工作台110的左侧。第一引导单元910被示出为与气流工作台110间隔开,但是本公开不限于此。或者,第一引导单元910可附接到气流工作台110的一个侧表面(例如,左侧表面)。
86.第一引导单元910可具有在第一方向d1上延伸的形状。第一引导单元910延伸的方向可与气流工作台110延伸的方向相同。衬底传送单元200可设置在第一引导单元910上。衬底传送单元200可设置在第一引导单元910上,并且因此可通过第一引导单元910沿第一方向d1移动。
87.第二引导单元920可设置在工作台单元100的一侧。在平面图中,第二引导单元920可设置在气流工作台110的左侧。第一引导单元910可设置在第二引导单元920和工作台单元100之间。
88.第二引导单元920可具有在第一方向d1上延伸的形状。第二引导单元920延伸的方向可与气流工作台110延伸的方向相同。电场生成单元300可设置在第一引导单元910上。电场生成单元300可设置在第二引导单元920上,并且因此可通过第二引导单元920沿第一方向d1移动。
89.在印刷过程期间,衬底传送单元200可在将目标衬底sub保持在工作台单元100上的预定高度的同时在第一方向d1上移动目标衬底sub。
90.衬底传送单元200可设置在气流工作台110的第一长侧(例如,平面图中的左侧)的
外侧和附近。衬底传送单元200可设置在气流工作台110的至少一侧。一个衬底传送单元200被示出为设置在气流工作台110的一侧的外侧和附近,但是可选地,可提供多于一个的衬底传送单元200。
91.衬底传送单元200可设置在第一引导单元910上。衬底传送单元200可设置在第一引导单元910上并且因此可沿第一方向d1移动,但本公开不限于此。或者,衬底传送单元200可以是能够经由空气支承或移动构件在第一引导单元910上沿第一方向d1移动的。
92.衬底传送单元200可在均匀地保持目标衬底sub的浮置高度的同时在第一方向d1上移动目标衬底sub。具体地,衬底传送单元200可固定在第三方向d3上从气流工作台110提升的目标衬底sub的边缘。结果,在印刷过程期间可均匀地保持在第三方向d3上从气流工作台110提升的目标衬底sub的浮置高度。当衬底传送单元200在第一引导单元910上在第一方向d1上移动时,目标衬底sub也可在固定到衬底传送单元200的同时在第一方向d1上移动。
93.电场生成单元300可在印刷过程期间在目标衬底sub上生成电场。电场生成单元300可与目标衬底sub和衬底传送单元200一起在第一方向上移动,并且可在目标衬底sub上生成电场。电场生成单元300可与目标衬底sub和衬底传送单元200一起移动,且其移动方向和速度与目标衬底sub和衬底传送单元200的移动方向和速度同步。
94.电场形成单元300可设置在第二引导单元920上。电场形成单元300可设置在第二引导单元910上,并且因此可以是能够在第一方向d1上移动的,但是本公开不限于此。或者,电场形成单元300可以是能够经由空气支承或移动构件在第二引导单元920上沿第一方向d1移动的。
95.喷墨印刷装置1000的对准检查单元400、印刷头单元500和喷出量检查单元600可在第一方向d1上顺序布置。对准检查单元400、印刷头单元500和喷出量检查单元600可在第一方向d1上彼此间隔开。
96.对准检查单元400可设置在工作台单元100的装载部la上。当在气流工作台110的装载部la上准备目标衬底sub时,对准检查单元400可检查目标衬底sub的对准。
97.对准检查单元400可包括对准支撑单元(410和420)和第一感测单元(ca1和ca2)。对准支撑单元(410和420)可包括第一支撑件410和第二支撑件420。第一感测单元(ca1和ca2)可包括安装在第一支撑件410上的第一对准传感器ca1和安装在第二支撑件420上的第二对准传感器ca2。
98.第一支撑件410可包括在水平方向上延伸的第一水平支撑件411以及连接到第一水平支撑件411的两端并在垂直方向上(即,在第三方向d3上)延伸的第一垂直支撑件412。第一水平支撑件411延伸的方向可与工作台单元100的短侧的方向(即第二方向d2)相同。
99.第二支撑件420可在第一方向d1上与第一支撑件410间隔开。第二支撑件420可包括在水平方向上延伸的第二水平支撑件421以及连接到第二水平支撑件421的两端并在垂直方向上(即在第三方向d3上)延伸的第二垂直支撑件422。第二水平支撑件421延伸的方向可与工作台单元100的短侧的方向(即第二方向d2)相同。
100.第一对准传感器ca1可设置在气流工作台110的装载部la上方。第一对准传感器ca1可安装在第一支撑件410上。第一对准传感器ca1可安装在第一水平支撑件411上,并且因此可在第三方向d3上与气流工作台110隔开预定距离。
101.第二对准传感器ca2可设置在气流工作台110的装载部la上方。第二对准传感器
ca2可安装在第二支撑件420上。第二对准传感器ca2可安装在第二水平支撑件421上,并且因此可在第三方向d3上与气流工作台110隔开预定距离。
102.第一对准传感器ca1、第二对准传感器ca2和气流工作台110之间的距离可控制在第一对准传感器ca1和第二对准传感器ca2可与目标衬底sub隔开预定距离的范围内,并且因此可以当目标衬底sub放置在气流工作台110上时确保对准检查空间。
103.对准检查单元400可包括多个第一对准传感器ca1和多个第二对准传感器ca2。两个第一对准传感器ca1被示出为安装在第一支撑件410上,并且两个第二对准传感器ca2被示出为安装在第二支撑件420上。然而,第一对准传感器ca1和第二对准传感器ca2的数量没有特别限制。
104.第一对准传感器ca1和第二对准传感器ca2可检测目标衬底sub在气流工作台110上的位置,并且可将目标衬底sub与参考位置对准。在一个实施例中,第一对准传感器ca1和/或第二对准传感器ca2可包括相机。在第一对准传感器ca1和/或第二对准传感器ca2包括相机的情况下,第一对准传感器ca1和/或第二对准传感器ca2可通过捕获在气流工作台110的装载部la上的目标衬底sub的图像来检测目标衬底sub的位置。
105.尽管没有具体示出,但是对准检查单元400还可包括用于在气流工作台110上在水平方向上移动目标衬底sub的单独的目标衬底对准移动器,以使目标衬底sub与参考位置对准。
106.印刷头单元500可设置在工作台单元100的印刷部pa上。印刷头单元500可将墨水印刷到在第一方向d1上从气流工作台110的装载部la移动到印刷部pa的目标衬底sub上。喷墨印刷装置1000还可包括墨水供应单元,例如墨盒,来自墨水供应单元的墨水可经由印刷头单元500向目标衬底sub喷射(或喷出)。
107.印刷头单元500可包括第三支撑件510和印刷头520。
108.第三支撑件510可包括在水平方向上延伸的第三水平支撑件511以及连接到第三水平支撑件511的两端并且在垂直方向上(即在第三方向d3上)延伸的第三垂直支撑件512。第三水平支撑件311延伸的方向可与工作台单元100的短侧的方向(即第二方向d2)相同。
109.印刷头520将包括偶极的墨水喷射到目标衬底sub上。印刷头520可设置在气流工作台110的印刷部pa上方。
110.印刷头520可安装在第三支撑件510的第三水平支撑件511上。印刷头520可安装在第三水平支撑件511上,并且因此可在第三方向d3上与气流工作台110隔开预定距离。印刷头520可安装在第三水平支撑件511上,但是可在一个方向上从第三水平支撑件511突出。例如,印刷头520可从第三水平支撑件511在第一方向d2(例如,平面图中的下侧)上的第二侧突出。
111.喷出量检查单元600可设置在工作台单元100的卸载部ula上方。喷出量检查单元600可检查由印刷头单元500喷射的墨滴的量和降落位置。喷出量检查单元600可分析施加到从气流工作台110的印刷部pa移动到卸载部ula的目标衬底sub的测试区域的墨水或施加到单独的测试衬底(未示出)的墨水。稍后将描述将墨水从印刷头单元500喷射到目标衬底sub上的过程。
112.喷出量检查单元600可包括第四支撑件610和第二感测单元650。
113.第四支撑件610可包括在水平方向上延伸的第四水平支撑件611以及连接到第四
水平支撑件611的两端并且在垂直方向上(即,在第三方向d3上)延伸的第四垂直支撑件612。第四水平支撑件611延伸的方向可与工作台单元100的短侧的方向(即第二方向d2)相同。
114.第二感测单元650可设置在气流工作台110的卸载部ula上方。第二感测单元650可安装在第四支撑件610上,并且因此可在第三方向d3上与气流工作台110隔开预定距离。第二感测单元650可以是能够在第四支撑件610的第四水平工作台611上在第二方向d2上移动的。
115.第二感测单元650和气流工作台110之间的距离可控制在这样的范围内,在该范围中,第二感测单元650可与目标衬底sub或测试衬底隔开预定距离,并且因此可当目标衬底sub或测试衬底放置在气流工作台110上时确保处理(或检查)空间。
116.喷出量检查单元600可包括多个第二感测单元650。示出为提供三个第二感测单元650,但是本公开不限于此。第二感测单元650可与气流工作台110间隔开,并且可检测施加在目标衬底sub上的墨水。
117.图4是示出根据实施例的衬底传送单元和电场生成单元的布局的布局图。图5是示出根据实施例的喷墨印刷装置的布局的示意性剖视图。图6是示出根据实施例的夹具和目标衬底的示意性立体图。
118.参考图4至图6,衬底传送单元200可设置在气流工作台110的一个长侧的外侧和附近。
119.衬底传送单元200可包括第一基础衬底210和夹具220。
120.第一基础衬底210可设置在第一引导单元910上。第一基础衬底210可以是能够在第一引导单元910上在第一方向d1上移动的。夹具220可设置在第一基础衬底210上。在目标衬底sub固定到夹具220的情况下,第一基础衬底210可通过在第一引导单元910上移动而在第一方向d1上移动目标衬底sub。
121.第一基础衬底210可具有在第一方向d1上延伸的平面形状。
122.夹具220可设置在第一基础衬底210上。夹具220可设置在第一基础衬底210上,并且可具有在第一方向d1上延伸的形状。在一个实施例中,夹具220可包括吸附设备。例如,吸附设备可以是真空设备、真空卡盘等,但本公开不限于此。
123.夹具220可在均匀地保持目标衬底sub的浮置高度的同时,固定目标衬底sub。在一个实施例中,当在气流工作台110上准备目标衬底sub并通过从形成在气流工作台110的表面上的气孔ah喷射空气而使目标衬底sub从气流工作台110提升时,夹具220可在与目标衬底sub的一个边缘部分的底表面接触的区域中生成负压,并且结果,目标衬底sub的边缘部分可被吸附并固定到夹具220。也就是说,夹具220可通过在第三方向d3的相反方向上从目标衬底sub的底表面下方生成负压而将目标衬底sub固定在其顶表面上。当目标衬底sub被固定到夹具220时,可在均匀地保持目标衬底sub相距气流工作台110的浮置高度的同时执行印刷过程。当目标衬底sub被固定到夹具220并且夹具220所设置的第一基础衬底210在第一方向d1上移动时,可在第一方向d1上传送目标衬底sub。
124.电场生成单元300可设置在衬底传送单元200的一侧的外侧和附近。电场生成单元300可包括第二基础衬底310、探针单元320和探针驱动设备330。
125.探针单元320可设置在第二基础衬底310上。第二基础衬底310可设置在第二引导
单元920上。在印刷过程期间,第二基础衬底310可以是能够在第二引导单元920上在第一方向d1上移动的。第二基础衬底310可通过与目标衬底sub和衬底传送单元200同步而与目标衬底sub集成在一起,并且因此可以是能够在第一方向d1上与目标衬底sub同步移动的。
126.探针单元320可在从气流工作台110提升并固定到夹具220的目标衬底sub上生成电场。探针单元320的尺寸和形状可根据目标衬底sub而变化。
127.探针单元320可在第一方向d1上延伸,并且可包括多个探针。探针单元320在其延伸方向上延伸的长度可覆盖整个目标衬底sub。探针单元320的探针可与目标衬底sub的电极焊盘接触。
128.探针驱动设备330可在探针单元320的外部设置在第二基础衬底310上。探针驱动设备330可以是向探针单元320发送电信号的设备。探针驱动设备330可经由与目标衬底320的电极焊盘接触的探针单元320向目标衬底sub的电极焊盘提供预定电压,例如交流电压。电压可由探针单元320同时或顺序地施加。
129.探针单元320可包括探针支撑件321、探针驱动器323、探针夹325、探针水平移动器327和探针垂直移动器329。
130.探针支撑件321可设置在第二基础衬底310上。
131.探针驱动器323可设置在探针支撑件321上。探针驱动器323可驱动探针水平移动器327和探针垂直移动器329,使得探针夹325可在水平方向和垂直方向上(例如,在第二方向d2和第三方向d3上)移动,并且因此可放置在目标衬底sub的电极焊盘上。
132.当探针水平移动器327和探针垂直移动器329由探针驱动器323驱动时,探针夹325可连接到目标衬底sub的电极焊盘或从目标衬底sub的电极焊盘断开。探针水平移动器327可驱动探针夹325在水平方向上(例如,在第二方向d2上)移动。探针垂直移动器329可驱动探针夹325在垂直方向上(例如,在第三方向d3上)移动。探针驱动器323可在喷墨印刷装置1000的操作期间在印刷过程期间或之前在于目标衬底sub上生成电场的步骤中驱动探针夹325连接到目标衬底sub,并且可在喷墨印刷装置1000的操作的其它步骤中驱动探针夹325从目标衬底sub断开。
133.探针夹325可经由从探针驱动设备330发送的电信号在目标衬底sub上生成电场。探针夹325可连接到目标衬底sub以将电信号发送到目标衬底sub,并且因此在目标衬底sub上生成电场。例如,探针夹325可与目标衬底sub的电极焊盘或电源焊盘接触,并且从探针驱动设备330发送的电信号可被传递到电极焊盘或电源焊盘。发送到目标衬底sub的电信号可在目标衬底sub上生成电场。而且,探针夹325可与目标衬底sub的顶表面接触,以帮助衬底传送单元220的夹具220固定目标衬底sub。当探针夹325在第三方向d3的相反方向上挤压从气流工作台110提升的目标衬底sub的顶表面时,目标衬底sub可固定到探针夹325和夹具220。
134.探针单元320没有特别限制。探针单元320的结构和布局没有特别限制,只要探针单元320能够在气流工作台110上的目标衬底sub上生成电场即可。
135.图7和图8是示出根据实施例的探针单元的状态的示意图。
136.如上所述,探针单元320的探针驱动器323可根据喷墨印刷装置1000的操作的步骤来进行操作。
137.参考图7和图8,当在气流工作台110上准备目标衬底sub并且通过形成在气流工作
台110的顶表面上的气孔ah将空气喷射到目标衬底sub的底表面而提升目标衬底sub时,目标衬底sub的一个边缘部分可由衬底传送单元200的夹具220固定。当目标衬底sub还要被固定在夹具220上或者还要被提升时,探针夹325可被放置在探针支撑件321上,以与目标衬底sub和夹具220间隔开。探针单元320的探针驱动器323可在第二方向d2和第三方向d3(其分别是水平方向和垂直方向)上驱动探针夹325以不与目标衬底sub和/或夹具220重叠。
138.在通过在气流工作台110上准备目标衬底sub并将目标衬底sub固定到夹具220(其中夹具220位于目标衬底sub的一个边缘部分的底表面上)而在目标衬底sub上形成电场的第二状态中,探针单元320的探针驱动器323可驱动探针夹325连接到目标衬底sub。探针驱动器323可在垂直方向上(即,在第三方向d3上)驱动探针垂直移动器329,并且在水平方向上(即,在第二方向d2上)驱动探针水平移动器327,以将探针夹325放置成与形成在目标衬底sub的顶表面上的电极焊盘接触。电信号可经由探针单元320的探针夹325发送到目标衬底sub,并且结果,可在目标衬底sub上生成电场。
139.图9是示出根据实施例的将目标衬底装载到装载部中的步骤的平面图。图10和图11是图9的示例的示意性剖视图。
140.参考图9至图11,可在气流工作台110的装载部la上准备目标衬底sub。当空气被喷射到气流工作台110的装载部la上的目标衬底sub上时,通过形成在气流工作台110的顶表面上的气孔ah,目标衬底sub可被固定到夹具220。目标衬底sub的底表面可与夹具220的顶表面接触。
141.参考图10,第一感测单元(ca1和ca2)可设置在固定到夹具220的目标衬底sub上方,并且可捕获目标衬底sub的图像。第一感测单元(ca1和ca2)可通过捕获目标衬底sub的图像并检测目标衬底sub的位置来检查目标衬底sub是否被放置在参考位置处。尽管没有具体示出,但是如果由第一感测单元(ca1和ca2)检测到的、目标衬底sub的位置与参考位置不同,则通过经由单独的移动构件在水平方向上移动目标衬底sub,可将目标衬底sub与参考位置对准。
142.此后,如果目标衬底sub与参考位置对准,则电场生成单元300的探针单元320可与目标衬底sub的顶表面上的电极焊盘接触并电连接到该电极焊盘。
143.具体地,参考图11,探针单元320的探针驱动器323可驱动探针水平移动器327和探针垂直移动器329,并且因此可移动探针夹325以位于目标衬底sub的电极焊盘上。探针夹325可通过探针驱动器323放置成与目标衬底sub的顶表面接触。在一个实施例中,探针夹325可与目标衬底sub的边缘部分的顶表面接触,并且夹具220可与目标衬底sub的边缘部分的底表面接触。目标衬底sub可被固定,使得可由探针夹325和夹具220均匀地保持目标衬底sub相距气流工作台110的浮置高度。
144.图12是示出根据实施例的将目标衬底放置在印刷部中的步骤的平面图。图13是示出图12的示例的示意性剖视图。图14是示出根据实施例的探针单元如何在目标衬底上生成电场的示意图。
145.参考图12至图14,一旦目标衬底sub在气流工作台110上的对准完成,目标衬底sub可与衬底传送单元200和电场生成单元300一起在第一方向d1上沿第一引导单元910和第二引导单元920移动。具体地,当目标衬底sub的边缘部分的底表面固定到夹具220并且目标衬底sub的边缘部分的顶表面上的电极焊盘与探针夹325接触时,目标衬底sub可以是能够与
衬底传送单元200和电场生成单元300一起在第一方向d1上移动的。目标衬底sub可从气流工作台110上方提升,并且可通过衬底传送单元200从装载部la传送到印刷部pa。
146.墨水i可通过印刷头520喷射到从气流工作台110提升并且在第一方向d1上传送到印刷部pa的目标衬底sub上。印刷头520延伸的方向可与第三支撑件510的第三水平支撑件511延伸的方向相同。也就是说,印刷头520延伸的方向可以是气流工作台110的短侧的方向,即第二方向d2。
147.印刷头520可包括多个喷嘴nz,墨水i从喷嘴nz喷出。印刷头520可包括内管ip,并且内管ip可形成在印刷头520延伸的方向上,并且可输送墨水i。喷嘴nz可沿印刷头520延伸的方向布置。喷嘴nz可布置成一行或更多行。
148.喷嘴nz中的每个可连接到印刷头520的内管ip。墨水i可被供应到印刷头520的内管ip中,可沿内管ip流动,并且可通过喷嘴nz喷射。通过喷嘴nz喷射的墨水i可被供应到目标衬底sub的顶表面。通过喷嘴nz喷射的墨水i的量可通过施加到喷嘴nz的电压来控制。在一个实施例中,喷嘴nz中的每个的墨喷出量可以是1pl至50pl,但是本公开不限于此。
149.示出为提供一个印刷头520,但是本公开不限于此。例如,对于向目标衬底sub提供多种类型的墨水i的过程,可提供与墨水i的类型的数量对应的多个印刷头520。
150.参考图14,可作为溶液提供墨水i。墨水i可包括例如溶剂sv和分散在溶剂sv中的多个偶极dp。溶剂sv可以是丙酮、水、醇、甲苯等。溶剂sv可以是通过室温或热而蒸发或挥发的材料。偶极dp可分散在溶剂sv中。偶极dp可以是在去除溶剂sv之后最终保留在目标衬底sub上的固体材料。
151.偶极dp可以是一端呈现第一极性而另一端呈现不同于第一极性的第二极性的物体。例如,偶极dp中的每个的一端可呈现正极性,并且偶极dp中的每个的另一端可呈现负极性。当在其两端处具有不同极性的偶极dp放置在由电场生成单元300的探针单元320在目标衬底sub上生成的电场iel中时,可由电力(即,吸引力和再脉冲力)控制偶极dp的取向方向。
152.偶极dp可具有在一个方向上延伸的形状。偶极dp可以是发光二极管,例如,诸如尺寸为几微米或纳米并且由无机材料形成的无机发光二极管。包括在墨水i中的偶极dp可包括掺杂有任意导电类型(例如,p型或n型)的杂质的半导体层。半导体层可从外部电源接收电信号,并且因此可发射特定波段的光。
153.在通过印刷头520将包括偶极dp的墨水i喷射到目标衬底sub上的情况下,当在目标衬底sub上生成电场iel时,具有第一极性和第二极性的偶极dp可继续接收电力,直到墨水i从喷嘴nz供应到目标衬底sub上为止。由于电力,偶极dp可例如在电场iel的方向上取向。
154.图14示出当通过喷嘴nz喷射墨水i时,探针单元320生成电场iel。结果,偶极dp可继续接收来自电场iel的力,直到偶极dp在从喷嘴nz喷出之后到达目标衬底sub为止,但是本公开不限于此。或者,探针单元320可在将墨水喷射到目标衬底sub上之后生成电场iel。在这种情况下,偶极dp可在随机取向方向上被喷射到目标衬底sub上,并且然后可通过电场iel在所喷射的墨水i内在一个方向上布置。
155.探针单元320被示出为当墨水i被喷射到目标衬底sub上时在目标衬底sub上生成电场iel,但本公开不限于此。或者,当在喷射墨水i之后目标衬底sub被传送到卸载部ula时,探针单元320可在目标衬底sub上生成电场iel。
156.图15是示出根据实施例的将目标衬底放置在卸载部中的步骤的平面图。图16是图15的示例的示意性剖视图。图17是示出排放目标衬底的步骤的平面图。
157.参考图15和图16,一旦完成通过印刷头单元500将墨水i施加到目标衬底sub上,目标衬底sub可连同衬底传送单元200和电场生成单元300一起沿第一引导单元910和第二引导单元920在第一方向d1上移动,并且因此可被传送到卸载部ula。在卸载部ula中,可经由第二感测单元650检查喷射到目标衬底sub的测试区域的墨水i。例如,第二感测单元650可检测喷射到目标衬底sub上的墨水i的直径和位置,并且可测量墨水i的直径和位置的误差。可将关于由第二感测单元650感测的墨水i的数据反馈到喷墨印刷装置1000的控制设置。
158.第二感测单元650可连接到第四支撑件610,并且可包括可在水平方向上移动的第一移动器651、设置在第一移动器651的表面上的第一支撑件653、以及设置在第一支撑件653上的第一传感器655。
159.第一移动器651可安装在第四支撑件610的第四水平支撑件611上,并且可以是能够在第二方向d2上移动的,第二方向d2是第四水平支撑件611延伸的方向。当第一移动器651在第二方向d2上移动时,安装在第一移动器651上的第一支撑件653也可在第二方向d2上移动。
160.第一支撑件653可安装在第一移动器651上。第一支撑件653可设置在第一移动器651的底表面上,并且可具有在第一方向d1上延伸的形状。第一支撑件653的第一端可连接到第一移动器651,且第一支撑件653的第二端可连接到第一传感器655。
161.第一传感器655可设置在气流工作台110上方。第一传感器655可安装在第一支撑件653上,以与气流工作台110隔开预定距离。第一传感器655可设置在气流工作台110上方,以检测施加到从气流工作台110升起的目标衬底sub的测试区域或施加到测试衬底的预定材料。施加到目标衬底sub的测试区域的预定材料可包括墨水i,其包括溶剂sv和分散在溶剂sv中的偶极dp。当第一移动器651在第二方向d2上移动时,第一传感器655可检测或捕获施加在目标衬底sub的每个区域上的预定材料的图像。
162.在一个实施例中,第一传感器655可以是高分辨率相机。在第一传感器655是高分辨率相机的情况下,第一传感器655可设置在其上施加有墨水i的目标衬底sub上方,并且可捕获目标衬底sub的测试区域的图像以测量施加在目标衬底sub上的预定材料的直径和位置以及施加在目标衬底sub上的预定材料的直径和位置的误差。然而,第一传感器655不特别限于高分辨率相机,只要它们能够检测施加在目标衬底sub上的材料即可。
163.可通过将由第二感测单元650测量的、墨水i的直径和所施加的位置与参考设定值进行比较来测量误差。然后,可将测量的误差与阈值进行比较,并且可基于比较的结果将由印刷头520喷射的墨水i的喷出量和印刷头520的墨水喷出构件的位置调整为接近参考设定值。
164.参考图16,在将目标衬底sub放置在卸载部ula中并检查墨水i的喷出量的过程中,电场生成单元300的探针单元320可与目标衬底sub间隔开。在目标衬底sub设置在卸载部ula中的情况下,探针单元320的探针驱动器323可驱动探针水平移动器327和探针垂直移动器329,以将探针夹325与目标衬底sub的顶表面隔开。因此,在目标衬底sub上不会生成电场。然而,本公开不限于此。或者,可驱动探针驱动设备330以不向探针单元320提供电信号,并且可保持探针夹325与目标衬底sub的顶表面接触。
165.此后,参考图17,当将墨水i施加到目标衬底sub上的印刷过程和检查印刷头520的喷出量的过程完成时,目标衬底sub可沿第一方向d1移动,并且因此可从喷墨印刷装置1000排放。当目标衬底sub沿第一方向d1排放时,衬底传送单元200和电场生成单元300可在与第一方向d1相反的方向上(即在向下的方向上)移动,并且因此可设置在气流工作台110的装载部la的一侧。
166.下文将主要集中于与先前实施例的差异来描述本公开的其它实施例,且将省略或简化对上文已结合先前实施例描述的元件或特征的描述。
167.图18是根据另一个实施例的喷墨印刷装置的示意性平面图。图19是根据另一个实施例的喷墨印刷装置的示意性平面图。图20是根据另一个实施例的喷墨印刷装置的示意性平面图。图18至图20示出具有不同数量和/或布局的衬底传送单元和/或不同数量和/或布局的电场生成单元的各种喷墨印刷装置。
168.图18的喷墨印刷装置与图3的喷墨印刷装置的不同之处在于:衬底传送单元设置在工作台单元的两侧。
169.参考图18,衬底传送单元200_1可包括第一衬底传送器200a和第二衬底传送器200b。第一衬底传送器200a可具有与图3的衬底传送单元200大致相同的配置、结构和布局。第二衬底传送器200b可具有与衬底传送单元200相同的配置和结构。对第一衬底传送器200a和第二衬底传送器200b的配置和结构的描述可用对衬底传送单元200的描述代替,并且将在下文中描述第一衬底传送器200a和第二衬底传送器200b相对于气流工作台110的布局。
170.喷墨印刷装置1000还可包括在气流工作台110的右侧的第三引导单元930。第三引导单元930可具有在气流工作台110延伸的方向上(即,在第一方向d1上)延伸的形状。
171.衬底传送单元200_1可设置在气流工作台110的两侧。
172.第一衬底传送器200a可设置在气流工作台110的第一侧。例如,第一衬底传送器200a可设置在气流工作台110的第一长侧(例如,左侧)的外侧和附近。
173.此外,第二衬底传送器200b可设置在气流工作台110的、与气流工作台110的第一侧相对的第二侧的外侧。例如,第二衬底传送器200b可设置在气流工作台110的第二长侧(例如,右侧)的外侧和附近。第二衬底传送器200b可设置在第三引导单元930上。
174.第一衬底传送器200a可设置在目标衬底sub的第一边缘部分的底表面上,并且第二衬底传送器200b可设置在目标衬底sub的第二边缘部分的底表面上,该第二边缘部分与目标衬底sub的第一边缘部分相对。当第一衬底传送器200a和第二衬底传送器200b固定目标衬底sub的两个边缘时,从气流工作台110提升的目标衬底sub可被稳定地固定。
175.图19的喷墨印刷装置与图18的喷墨印刷装置的不同之处在于:电场生成单元设置在工作台单元的两侧。
176.参考图19,电场生成单元300_1可包括第一电场生成器300a和第二电场生成器300b。第一电场生成器300a可具有与图3的第一电场生成单元300基本相同的配置、结构和布局。第二电场生成器300b可具有与第一电场生成单元300相同的配置和结构。对第一电场生成器300a和第二电场生成器300b的配置和结构的描述可用对衬底传送单元200的描述代替,并且将在下文中描述第一电场生成器300a和第二电场生成器300b相对于气流工作台110的布局。
177.喷墨印刷装置1000还可包括设置在第三引导单元930的外侧的第四引导单元940。第四引导单元940可具有在气流工作台110延伸的方向上(即,在第一方向d1上)延伸的形状。第三引导单元930可设置在气流工作台110和第四引导单元940之间。
178.电场生成单元300_1可设置在气流工作台110的两侧。电场生成单元300_1可设置在第一衬底传送器200a和第二衬底传送器200b的外侧。
179.第一电场生成器300a可设置在第一衬底传送器200a的外侧和附近。
180.第二电场生成器300b可设置在第二衬底传送器200b的外侧和附近。第二电场生成器300b可设置在第四引导单元940上。
181.由于电场生成单元300_a包括多个电场生成器,即第一电场生成器300a和第二电场生成器300b,因此电极焊盘可设置在目标衬底sub的顶表面的两侧以生成电场,并且电场施加信号可经由目标衬底sub的两侧的第一电场生成器300a和第二电场生成器300b发送到目标衬底sub的两侧。因此,可通过将电场施加信号施加到目标衬底sub的两侧来最小化信号噪声。
182.图20的喷墨印刷装置与图19的喷墨印刷装置的不同之处在于:衬底传送单元200设置在喷墨印刷装置的一侧。衬底传送单元200可设置在气流工作台110的左侧的外侧和附近。电场生成单元300可包括第一电场生成器300a和第二电场生成器300b。第一电场生成器300a可设置在衬底传送单元200的外侧(例如,左侧),且第二电场生成器300b可设置在气流工作台110的右侧的外侧和附近。
183.下文将参考图21至图28描述喷墨印刷装置的各种衬底传送单元和各种电场生成单元。为了方便起见,仅示意性示出衬底传送单元、电场生成单元、目标衬底和气流工作台。
184.图21是根据另一个实施例的喷墨印刷装置的局部剖视图。图21示出其中喷墨印刷装置的夹具和探针单元可一体地形成在一起的示例。
185.具体地,夹具220_1可安装在探针单元320的探针水平移动器327上。夹具220_1可安装在探针水平移动器327上,并且可通过生成负压来固定目标衬底sub。负压可通过在第三方向d3上吸取夹具220_1和目标衬底sub的顶表面之间的空气来形成。
186.图22是根据另一个实施例的喷墨印刷装置的局部剖视图。图23和图24是示出如何驱动图22的夹具和探针单元的放大剖视图。图22至图24示出探针夹设置在夹具中并结合到夹具中。
187.参考图22至图24,探针夹325_2可设置在夹具220_2的凹槽中。凹槽可形成在夹具220_2的底表面上。探针夹325_2可安装在夹具220_2的底表面上的凹槽中。缓冲构件sp可进一步设置在探针夹325_2和夹具220_2之间。缓冲构件sp可允许探针夹325_2在目标衬底sub通过夹具220_2粘附并固定到探针夹325_2和夹具220_2的底表面上的情况下可在第三方向d3上移动。
188.探针夹325_2可包括探针基座ba和探针引脚pn。探针基座ba可将电信号从探针驱动设备330发送到探针引脚pn。探针引脚pn可与目标衬底sub接触,并且可通过与设置在目标衬底sub的顶表面上的电极焊盘直接接触来发送电信号。
189.图25是根据另一个实施例的喷墨印刷装置的局部剖视图。图25示出夹具220、探针单元320和探针驱动设备330一起设置在单个基础衬底上。
190.参考图25,喷墨印刷装置可包括第五引导单元970。第五引导单元970可与前述实
施例中的任何一个的第一引导单元910基本相同。基础衬底710可设置在第五引导单元970上。夹具220、探针单元320和探针驱动设备330可设置在基础衬底710上。夹具220、探针单元320和探针驱动设备330可在从气流工作台110到外部的方向上顺序地设置在基础衬底710上。
191.设置在同一基础衬底(即,基础衬底710)上的夹具220、探针单元320和探针驱动设备330可以是能够作为一个本体在第一方向d1上移动的。
192.图26是根据另一个实施例的喷墨印刷装置的局部剖视图。图27是图26的夹具和探针单元的示例的平面图。
193.参考图26和图27,喷墨印刷装置可包括单元ut,并且单元ut可包括夹具220_3和探针单元320_3,探针单元320_3设置在夹具220_3中并且在不与目标衬底sub接触的情况下在目标衬底sub上生成电场。单元ut可设置在基础衬底710上,该基础衬底710设置在第五引导单元970上。单元ut可设置在目标衬底sub下方,可通过抽吸目标衬底sub的底表面下方的空气来固定目标衬底sub,并且可将电场iel_1施加到目标衬底sub上。
194.探针单元320_3可具有在第一方向d1上延伸的形状。探针单元320_3可包括能够在不与目标衬底sub接触的情况下,以无线方式生成电场的无线应用设备。例如,探针单元320_3可包括线圈、焊盘等。
195.图28是根据另一个实施例的喷墨印刷装置的局部剖视图。
196.图28的实施例与图27的实施例的不同之处在于:辅助夹具gp还设置在基础衬底710上。具体地,辅助夹具gp可设置在基础衬底710上。
197.辅助夹具gp可包括基座810和固定器720。
198.基座710可设置在基础衬底710上。基座810的一个端部可设置在目标衬底sub的顶表面上,且基座810的另一个端部可设置在目标衬底sub的底表面上。基座810在剖视图中可具有“u”(或“c”)形状并且可包括空间。目标衬底sub的一部分可设置在基座810的空间中。
199.固定器820可设置在基座810的一个端部处。固定器820可从基座810的一个端部的下方固定到基座810的相应端部。固定器820可在目标衬底sub上方设置在目标衬底sub和基座810之间,并且可固定目标衬底sub的顶表面。
200.图29是示出根据实施例的使用喷墨印刷装置对准偶极的方法的流程图。图30至图33是示出图29的方法的示意图。
201.参考图1至图3和图29,该方法可包括以下步骤:在喷墨印刷装置的工作台单元100上准备目标衬底sub(s100);利用施加到目标衬底sub的电场将包括偶极dp的墨水i喷射到目标衬底sub上(s200);以及将偶极dp降落在目标衬底sub上(s300)。
202.在喷墨印刷装置的工作台单元100上准备目标衬底sub的步骤(即,图29的s100)是这样的步骤:将目标衬底sub安装在工作台单元100的气流工作台110上,并且通过将空气喷射到目标衬底sub的底表面上以提升目标衬底sub而将目标衬底sub固定到夹具220。
203.具体而言,目标衬底sub安装在气流工作台110上。目标衬底sub可通过单独的移动构件设置在气流工作台110的顶表面上。此后,通过经由形成在气流工作台110的顶表面上的气孔ah将空气喷射到目标衬底sub的底表面上,目标衬底sub可在第三方向d3上从气流工作台110的顶表面提升。此后,夹具220可放置在目标衬底sub的一个边缘部分的底表面上,并且目标衬底sub可通过来自夹具220的负压固定到夹具220。此后,通过使用对准检查单元
400对目标衬底sub执行对准检查,可将目标衬底sub与参考位置对准。
204.一旦目标衬底sub的对准完成,就将包括偶极dp的墨水i喷射到目标衬底sub上(图29的s200),如图30中所示。
205.在目标衬底sub上形成第一电极21和第二电极22,并且将墨水i喷射到第一电极21和第二电极22上。如上所述,当通过电场生成单元300在垂直方向上生成电场iel时,墨水i穿过生成电场iel的区域,并且偶极dp可在溶剂sv中基本上在垂直方向上对准。示出为将墨水i喷射到一对电极上,但是本公开不限于此。也就是说,可在目标衬底sub上形成超过一对的电极,并且可通过在第一方向d1上移动从气流工作台110提升的目标衬底sub并且移动印刷头单元500的印刷头520的多个喷嘴nz来将墨水i喷射到每对电极上。
206.此后,执行将偶极dp降落到目标衬底sub上的步骤。偶极dp的降落可通过介电电泳来执行。具体地,参考图31,交流电压或直流电压被施加到第一电极21和第二电极22。在一个实施例中,在交流电压被施加到第一电极21和第二电极22的情况下,交流电压可以是
±
(10~50)v并且可具有10khz至1mhz的频率,但是本公开不限于此。
207.可使用电场生成单元300来施加交流电压。电场生成单元300的探针驱动设备330可包括用于生成适当交流电压的函数生成器和放大器。也就是说,可由函数生成器生成具有期望的交变波形和期望的频率的信号,可由放大器放大所生成的信号,并且可将经放大的信号提供给探针单元320的探针夹325。
208.第一电极21和第二电极22可连接到设置在目标衬底sub的至少一侧的电极焊盘,并且可通过探针单元320的探针夹325将交流电压施加到电极焊盘。在探针单元320仅设置在气流工作台110的一侧的情况下,用于第一电极21和第二电极22的电极焊盘可仅设置在目标衬底sub的一侧。可通过探针单元320将交流电压施加到目标衬底sub的一侧的电极焊盘,但是本公开不限于此。或者,在多个探针单元320设置在气流工作台110的两侧的情况下,可在目标衬底sub的两侧提供电极焊盘。在这种情况下,多个探针单元320可同时或一个接一个地被施加交流电压。
209.当交流电压被施加到第一电极21和第二电极22时,在第一电极21和第二电极22之间生成电场ief,并且由电场ief施加介电泳力。当偶极dp接收介电泳力时,偶极dp的取向方向和位置可稍微改变,并且结果,偶极dp可最终降落,使得偶极dp中的每个的两端可与第一电极21和第二电极22接触,如图32中所示。如上所述,当施加介电泳力时,偶极dp已经在特定的取向方向上对准,并且可以通过介电泳力以基本上类似的方式执行偶极dp的移动。结果,可提高降落的偶极dp的对准精度。如上所述,由于在喷射墨水i的步骤中通过向第一电极21和第二电极22施加交流电压来生成电场iel,在偶极dp降落在第一电极21和第二电极22上之前,可提高偶极dp的对准程度。
210.此后,如图33中所示,墨水i的溶剂sv可挥发或蒸发,并且因此可被去除。当去除溶剂sv时,可防止偶极dp与电极之间的任何流动,并且可增强它们之间的结合力。结果,可在第一电极21和第二电极22之间精确地对准偶极dp。
211.喷墨印刷装置1000和对准偶极dp的方法可用于制造包括发光元件(其是偶极dp)的显示设备。这将在下文中进行描述。
212.图34是根据实施例的发光元件的示意图。
213.参考图34,发光元件30可包括掺杂有任意导电类型(例如,p型或n型)的杂质的半
导体晶体。半导体晶体可从外部电源接收电信号,并且因此可发射特定波段的光。
214.发光元件30可以是发光二极管,特别是,尺寸为几微米或纳米并且由无机材料形成的无机发光二极管。在发光元件30是无机发光二极管的情况下,响应于在两个相对电极之间在特定方向上生成的电场,无机发光二极管可在生成极性的两个相对电极之间对准。发光元件30可接收来自电极的电信号,并且因此可发射特定波段的光。
215.参考图34,发光元件30可包括多个导电半导体(31和32)、有源层33、电极材料层37和绝缘膜38。导电半导体(31和32)可将施加到发光元件30的电信号发送到有源层33,并且有源层33可发射特定波段的光。
216.具体地,发光元件30可包括第一导电类型半导体31、第二导电类型半导体32、设置在第一导电类型半导体31和第二导电类型半导体32之间的有源层33、设置在第二导电类型半导体32上的电极材料层37、以及设置成围绕发光元件30的其余部分的绝缘膜38。
217.第一导电类型半导体31可以是n型半导体层。第一导电类型半导体31可掺杂有第一导电掺杂剂。例如,第一导电掺杂剂可以是si、ge、sn等。
218.第二导电类型半导体32可以是p型半导体层。第二导电类型半导体32可掺杂有第二导电掺杂剂。例如,第二导电掺杂剂可以是mg、zn、ca、se、ba等。
219.有源层33可设置在第一导电类型半导体31和第二导电类型半导体32之间,并且可包括具有单量子阱结构或多量子阱结构的材料。在有源层33包括具有多量子阱结构的材料的情况下,有源层33可具有其中交替堆叠多个量子层和多个阱层的结构。响应于通过第一导电类型半导体31和第二导电类型半导体32施加到其上的电信号,有源层33可通过电子-空穴对的结合而发光。
220.从有源层33发射的光可通过有源层33的在发光元件30的长度方向上的侧部以及有源层33的在发光元件30的两端处的侧部输出。从有源层33发射光的方向没有特别限制。
221.电极材料层37可以是欧姆接触电极,但本公开不限于此。或者,电极材料层37可以是肖特基接触电极。电极材料层37可包括具有导电性的金属。
222.绝缘膜38可形成为与第一导电类型半导体31、第二导电类型半导体32、有源层33和电极材料层37接触,并围绕第一导电类型半导体31、第二导电类型半导体32、有源层33和电极材料层37的外表面。绝缘膜38可保护发光元件30的其它元件。由于绝缘膜38保护发光元件30的外表面(包括有源层33的外表面),可防止发光效率的降低。
223.图35是通过根据实施例的方法制造的显示设备的平面图。
224.参考图35,显示设备1可包括像素px。显示设备1的像素px可包括多个子像素(spx1、spx2和spx3)。像素px可包括第一子像素spx1、第二子像素spx2和第三子像素spx3。
225.第一子像素spx1可发射第一颜色的光,第二子像素spx2可发射第二颜色的光,并且第三子像素spx3可发射第三颜色的光。例如,第一颜色、第二颜色和第三颜色可分别是蓝色、绿色和红色。然而,本公开不限于此。或者,子像素spxn中的每个可发射相同颜色的光。图2示出像素px包括三个子像素spxn,但本公开不限于此。或者,像素px可包括多于三个子像素spxn。
226.显示设备1的子像素spxn中的每个可包括定义为发射区域ema的区域。当包括在显示设备1中的发光元件30被设置在发射区域ema中时,发射区域ema可被定义为发射特定波段的光的区域。第一子像素spx1可包括第一发射区域ema1,第二子像素spx2可包括第二发
射区域ema2,并且第三子像素spx3可包括第三发射区域ema3。
227.发射区域ema可包括设置有发光元件30的区域。此外,发射区域ema可包括其中由发光元件30发射的光被反射或折射并且然后被输出的区域。也就是说,多个发光元件30可设置在子像素spxn中的每个中,并且设置多个发光元件30的区域和设置多个发光元件30的区域的周围可形成发射区域ema。
228.子像素spxn中的每个还可包括非发射区域,其被定义为除了发射区域ema以外的区域。非发射区域可以是由发光元件30发射的光不能到达的区域,并且因此由于其中不存在发光元件30而不输出光。
229.显示设备10的子像素spxn中的每个可包括多个发光元件30、多个电极(21和22)、接触电极26、内堤(41和40)和外堤45。
230.外堤45可划分子像素spxn。外堤45可沿子像素spxn之间的边界设置。外堤45可在整个显示区域中形成网格图案。
231.内堤(41和42)可包括第一内堤41和第二内堤42,它们设置成在像素px或子像素spxn中的每个的中间彼此邻近。
232.第一内堤41和第二内堤42可在第五方向dr5上延伸,并且可与相应的子像素spxn的边界间隔开并且在该边界处终止,以不延伸到其它相邻的子像素spxn中。因此,第一内堤41和第二内堤42可设置在子像素spxn中的每个中,以在显示设备1的整个表面上形成图案。
233.第一内堤41和第二内堤42可在第一方向dr1上彼此间隔开。多个发光元件30可设置在第一内堤41和第二内堤42之间的在第一方向dr1上的间隙中。
234.显示设备1可包括多个电极(21和22)。电极(21和22)的至少一部分可设置在子像素spxn中的每个中,可电连接到发光元件30,并且可向发光元件30施加电信号使得发光元件30可发射特定颜色的光。
235.此外,电极(21和22)的至少一部分可用于在子像素spxn中的每个中生成电场,并且因此对准发光元件30。如上所述,可使用介电电泳来对准发光元件30(其是一种类型的偶极),并且可向电极(21和22)施加交流电压。
236.电极(21和22)可包括第一电极21和第二电极22。
237.第一电极21可具有在第五方向dr5上延伸的形状。第一电极21可在第五方向dr5上延伸,并且可与相应的子像素spxn的边界间隔开并且在该边界处终止,以不在第五方向dr5上延伸到其它相邻的子像素spxn中。
238.第一电极21可在子像素spxn中的每个中设置在第一内堤41上。第一电极21可设置成与第一内堤41重叠。
239.第二电极22可具有在第五方向dr5上延伸的形状。与第一电极21不同,第二电极22可设置成在第五方向dr5上延伸到其它相邻的子像素spxn中。也就是说,一个第二电极22可被设置于在第五方向dr5上彼此邻近的多个子像素spxn中并且跨过所述多个子像素spxn设置。
240.在子像素spxn中的每个中,第二电极22可设置在第二内堤42上。第二电极22可设置成与第二内堤42重叠。
241.电极(21和22)可电连接到发光元件30,并且可接收预定电压以允许发光元件30发光。例如,电极(21和22)可通过稍后将描述的接触电极26电连接到发光元件30,并且可通过
接触电极26将施加到电极(21和22)的电信号发送到发光元件30。
242.发光元件30可通过喷墨印刷以分散在墨水中的状态喷射到第一电极21和第二电极22上。在分散在墨水中的状态下喷射的发光元件30可通过介电泳力在第一电极21和第二电极22之间对准,该介电泳力通过向第一电极21和第二电极22施加对准信号而形成。
243.多个接触电极26可设置在电极(21和22)上。接触电极26可具有在一个方向上延伸的形状。接触电极26可与发光元件30和电极(21和22)接触,并且发光元件30可通过接触电极26从第一电极21和第二电极22接收电信号。
244.接触电极26可包括第一接触电极26_1和第二接触电极26_2。第一接触电极26_1和第二接触电极26_2可分别设置在第一电极21和第二电极22上。第一接触电极26_1和第二接触电极26_2可具有在第五方向dr5上延伸的形状。第一接触电极26_1和第二接触电极26_2可在第四方向dr4上彼此间隔开并且彼此面对,并且可在子像素spxn中的每个的发射区域ema中形成条纹图案。
245.图36是沿图35的线i-i'截取的局部剖视图。
246.参考图35和图36,显示设备1可包括衬底11和设置在衬底sub上的显示元件层。尽管没有具体示出,但是显示设备1还可包括在衬底11和显示元件层之间并驱动显示元件层的电路元件层。
247.衬底11可以是绝缘衬底。衬底11可由例如玻璃、石英、聚合物树脂等的绝缘材料形成。衬底11可以是刚性衬底,或者可以是可弯曲、可折叠或可卷起的柔性衬底。
248.显示元件层可设置在衬底11上。显示元件层可包括发光元件30,并且还可包括第一电极21、第二电极22、第一接触电极26_1和第二接触电极26_2。
249.内堤(41和42)可设置在衬底11上。第一内堤41和第二内堤42可至少部分地从衬底11的顶表面突出。第一内堤41和第二内堤42的突出部分中的每个可具有倾斜侧表面,并且从发光元件30发射的光可朝向内堤(41和42)中的每个的倾斜侧表面行进。
250.如上所述,内堤(41和42)可提供布置发光元件30的空间,并且可用作能够在向上的方向上反射从发光元件30发射的光的反射阻挡件。在一个实施例中,内堤(41和42)可包括有机绝缘材料,例如聚酰亚胺(pi),但是本公开不限于此。
251.电极(21和22)可设置在内堤(41和42)和衬底sub上。第一电极21和第二电极22可设置成完全覆盖第一内堤41和第二内堤42中的每个的外表面。第一电极21和第二电极22的至少一部分可直接设置在衬底sub上。
252.电极(21和22)可包括透明导电材料。例如,电极(21和22)可包括例如氧化铟锡(ito)、氧化铟锌(izo)、氧化铟锡锌(itzo)等材料,但是本公开不限于此。
253.第一绝缘层51可设置在衬底11、第一电极21和第二电极22上。第一绝缘层510可设置在电极(21和22)之间或内堤(41和42)之间的间隙中。第一绝缘层51也可设置在内堤(41和42)之间的间隙的相对侧上。
254.第一绝缘层51可设置成部分地覆盖第一电极21和第二电极22。第一绝缘层51可保护第一电极21和第二电极22,并且可使第一电极21和第二电极22彼此绝缘。此外,第一绝缘层51可防止其上的发光元件30放置成与其它构件直接接触并被其损坏。第一绝缘层51的形状和结构没有特别限制。
255.外堤45可设置在第一绝缘层51上。外堤45的高度可大于内堤(41和42)的高度。如
上所述,外堤45可划分子像素spxn,并且可防止在用于布置发光元件30的喷墨印刷过程期间墨水溢出到子像素spxn之间,如在制造显示设备1期间所执行的那样。例如,外堤45可包括pi,但本公开不限于此。
256.发光元件30可在内堤(41和42)之间或在电极(21和22)之间设置在第一绝缘层51上。例如,发光元件30可设置在第一绝缘层51的、设置在内堤(41和42)之间的一部分上。
257.在发光元件30中的每个中,可在垂直于衬底11的顶表面的方向上设置多个层。显示设备1的发光元件30可具有在一个方向上延伸的形状,并且可具有其中在一个方向上顺序布置多个半导体层的结构。
258.第二绝缘层52可设置在发光元件30上并且可暴露发光元件30中的每个的两个端部。发光元件30中的每个的暴露端部可与接触电极26接触。第二绝缘层52可通过典型的掩模工艺形成,特别是使用第二绝缘层52的材料的图案化工艺。
259.多个接触电极26和第三绝缘层53可设置在第二绝缘层52上。
260.第一接触电极26_1和第二接触电极26_2可与发光元件30中的每个的第一端部和第二端部接触,并且可设置成覆盖第一电极21和第二电极22中的每个的两个侧表面。如上所述,第一电极21和第二电极22的顶表面的部分可被暴露,并且第一接触电极26_1和第二接触电极26_2可与第一电极21和第二电极22的顶表面的暴露部分接触。
261.第三绝缘层53可设置在第一接触电极26_1上。第三绝缘层53可设置成覆盖第一接触电极26_1,并且可不与发光元件30的部分重叠,使得发光元件30可连接到第二接触电极26_2。第三绝缘层53可在第二绝缘层52的顶表面上部分地与第一接触电极26_1和第二绝缘层52接触。第三绝缘层53可保护第一接触电极26_1,并且可将第一接触电极26_1与第二接触电极26_2电绝缘。
262.第二接触电极26_2可设置在第二电极22、第二绝缘层52和第三绝缘层53上。第二接触电极26_2可与发光元件30的第二端部以及第二电极22的顶表面的暴露部分接触。发光元件30的第二端部可通过第二接触电极26_2电连接到第二电极22。
263.第四绝缘层55可设置在整个衬底11上。第四绝缘层55可保护设置在衬底11上的构件免受外部环境的影响。
264.第一绝缘层51、第二绝缘层52、第三绝缘层53和第四绝缘层55可包括无机绝缘材料或有机绝缘材料。
265.在结束详细描述时,本领域技术人员将理解,在基本上不脱离本发明的原理的情况下,可对优选实施例进行许多变化和修改。因此,所公开的本发明的优选实施例仅在一般和描述性意义上使用,而不是出于限制的目的。
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