专利名称：喷墨头对准装置、具有其的喷墨取向层印刷装置及其方法
技术领域：
本发明涉及一种用于对准喷墨头的装置、包括该对准装置的喷墨取向层印刷装置以及使用对准装置和喷墨取向层印刷装置对准打印头的方法。
背景技术：
液晶显示器是使用最广泛的平板显示器之一。液晶显示器包括两块显示板，以及插在显示板之间的液晶层，其中每块显示板具有场发生电极和取向层(alignment layer)。取向层用于确定液晶层的液晶分子的初始取向(initialalignment)。场发生电极产生电场以改变液晶分子的取向。穿过液晶层的入射光根据液晶分子取向而改变其偏振。如果液晶显示器的偏振器与入射光的偏振对准，则通过改变入射光的透射率就能够显示所需图像。
有源矩阵液晶显示器包括用来产生电场的公共电极和多个像素电极；多个诸如薄膜晶体管(TFTs)的开关元件，其用于选择性地断开施加到像素电极的数据电压；多条信号线，用于传送数据电压和控制信号以控制薄膜晶体管；多个用于显示色彩的滤色片；以及用于将两块显示板粘附在一起并将液晶密封于其中的密封剂。
液晶显示器的显示板是经过若干沉积、光刻和蚀刻工艺形成的，并在其上覆盖取向层。
取向层是由旋涂法或柔版印刷法而形成的。取向层印刷装置包括若干金属墨辊，例如通常彼此接合的网纹辊和印刷辊，以及附连于其上的橡胶板。在柔版印刷法中，随着液晶显示器的显示板及其基片的尺寸增加，辊和橡胶板的尺寸和重量也增大，因此难以制造取向层印刷装置。
发明内容
根据本发明示例性实施例的用于对准喷墨头的装置可以包括布置于印模一侧的校准板(alignment plate)以及与校准板间隔开预定距离的确认装置。
此外，在校准板上可以形成多个孔以及在喷墨头中可以形成多个喷嘴孔，通过喷嘴孔喷射取向剂(alignment agent)。
此外，孔可以在形成于与喷墨头的喷嘴孔的对准位置相对应的位置上。
此外，孔的数量可与喷嘴孔的数量相同。每个孔的直径可大于每个喷嘴孔的直径。孔的直径处于约70-300μm的范围，校准板的厚度处于约0.5-2mm的范围。
此外，校准板可以附连于印模的一侧。确认装置可以是布置在校准板下方的确认纸，或者可以是布置于校准板下方的确认相机。
确认相机可以确认取向剂是否已经通过孔被沉积。
校准板可以由透明材料制成。确认装置可以是布置成垂直向下指向校准板的确认相机。确认相机可以确认沉积在校准板上的取向剂的位置。对应于任何一个喷墨头的取向剂的位置可设定为基准位置，对应于其他喷墨头的取向剂的位置基于基准位置被确定以对准其他喷墨头。
此外，校准板可以具有多个显示于其表面上的孔形图案。孔形图案可以显示在与喷墨头喷嘴孔的对准位置相对应的位置上。校准板的表面可以覆盖以非粘涂层。
此外，可以使用确认相机来确定孔形图案是否与沉积在校准板表面的取向剂的沉积位置相一致。
根据本发明示例性实施例的喷墨头对准方法可以包括将喷墨头定位于附连于印模一侧的校准板上，从喷墨头向校准板喷射取向剂，确定取向剂是否已穿过形成于校准板上的多个孔，以及调整已喷射的取向剂未穿过孔的喷墨头的位置。
取向剂是否已穿过孔可以依据取向剂是否沉积在位于校准板下方的确认纸上来确定，或取向剂是否已穿过孔可以使用位于校准板下方的确认相机来确定。
根据本发明另一个示例性实施例的喷墨头对准方法可以包括将喷墨头定位于附连于印模一侧的校准板上，从喷墨头向校准板喷射取向剂，利用确认相机确认取向剂的沉积位置，以及基于取向剂的沉积位置调整喷墨头的位置。
此外，校准板可以由透明材料制成。确认相机可以从校准板上侧确认取向剂的沉积位置。
对应于任一喷墨头的取向剂的位置可以设定为基准位置，并且对应于其他喷墨头的取向剂的位置可以基于基准位置被确认以对准其他喷墨头。
根据本发明另一个示例性实施例的喷墨头对准方法可以包括喷墨头定位于附连于印模一侧的校准板上，从喷墨头向校准板喷射取向剂，利用确认相机确定取向剂是否已沉积在校准板上的孔形图案上，以及调整没有将取向剂喷射在校准板的孔形图案上的喷墨头的位置。
孔形图案可以显示在校准板的表面上。另外，孔形图案可以显示在校准板表面上与喷墨头喷嘴孔的对准位置相对应的位置上。
根据本发明示例性实施例的喷墨取向层印刷装置可以包括通过向基片喷射取向剂来形成取向层的多个喷墨头；其上安装基片的印模；布置于印模一侧的校准板；以及与校准板间隔开预定距离的确认装置。
图1是根据本发明示例性实施例的用于对准喷墨头的装置和喷墨取向层印刷装置的示意性透视图。
图2是示出图1中所示的喷墨取向层印刷装置的喷墨头和多个喷嘴孔的视图。
图3A是图1中所示的喷墨取向层印刷装置的校准板的俯视图。
图3B是沿图3A中IIIb-IIIb线截取的校准板的剖视图。
图4和图5分别是根据本发明示例性实施例的喷墨头对准方法将喷墨头布置在校准板上的状态的平面图和侧视图。
图6和图7分别是根据本发明示例性实施例喷墨头对准方法喷墨头喷射取向剂以使取向剂通过孔的状态的侧视图和透视图。
图8是根据本发明另一示例性实施例的喷墨取向层印刷装置的侧视图。
图9是根据本发明另一示例性实施例的喷墨取向层印刷装置的侧视图。
图10是示出图9的校准板和已沉积在校准板上的取向剂的视图。
图11是根据本发明另一示例性实施例的喷墨取向层印刷装置的侧视图。
图12是示出图11的校准板和已沉积在校准板上的取向剂。
具体实施例方式
参照附图将对本发明实施例进行描述，以便本领域技术人员能够实施本发明。如本领域技术人员应了解的，在不脱离本发明主旨或范围的情况下，可以对所述实施例进行改变。
下文中，将参照附图对根据本发明示例性实施例的用于对准喷墨头的装置、包括该对准装置的喷墨取向层印刷装置以及使用对准装置的喷墨头对准方法进行详细描述。
图1是根据本发明示例性实施例的用于对准喷墨头的装置和喷墨取向层印刷装置的示意性透视图。图2是示出图1中所示的喷墨取向层印刷装置的喷墨头和多个喷嘴孔的视图。图3A是图1中所示的喷墨取向层印刷装置的校准板的俯视图。图3B是沿图3A中IIIb-IIIb线截取的校准板的剖视图。
如图1至图3B所示，根据本发明示例性实施例的喷墨取向层印刷装置包括多个喷墨头30、印模70以及用于对准喷墨头30位置的喷墨头30的对准装置41和80。多个喷墨头30通过向基片1喷射取向剂5形成取向层(alignment layer)20。基片1放置在印模70上。
喷墨头30彼此部分重叠。具有预定直径r1的多个喷嘴孔36形成在每个喷墨头30的底部。多个喷墨头30可以按照多种图案在基片1上形成取向层20。基片1可具有不同的尺寸。喷墨头30彼此部分重叠，以使相同喷嘴的喷嘴孔36(如，h1和h2)和相邻喷嘴的喷嘴孔36(如，h3和h4)之间的距离(d1，d2)基本不变。
压电致动器(未示出)布置在对应于喷墨头30的喷嘴孔36的位置上。当压电致动器振动时，取向剂5被喷射出。压电致动器在向下移动的同时推动填充于喷嘴中的取向剂5，从而取向剂5通过喷嘴孔36喷射出。当压电致动器向上移动时，取向剂5得以向喷嘴供应。随着这些过程的重复，喷墨头30在预定时间内喷射预定量的取向剂5。另外，当喷墨头30和印模70相对于彼此移动时，对基片1上形成的不同面板2形成取向层20。
印模70可包括支撑基片1并将基片1固定在印模70上的真空夹盘。
喷墨头30的对准装置41和80包括安装在印模70任意侧的校准板(alignment plate)41和与校准板41间隔开预定距离的确认装置80。
校准板41附连于印模70的一侧，且在其中形成有多个孔41a。孔41a可形成于与喷墨头30的喷嘴孔36的基准位置相对应的位置上。当喷墨头30例如按照器件的规格基本对准时，基准位置可以对应于喷嘴孔36的位置。
孔41a的数量与喷嘴孔36的数量一致。每个孔41a的直径r2大于每个喷嘴孔36的直径r1。这致使通过喷嘴孔36喷射的取向剂5可穿过孔41a。每个喷嘴孔36可以具有约70μm的直径。每个孔41a可以具有约70-300μm的直径，其等于或大于喷嘴孔36的直径。每个孔41a的周缘41b高出校准板41的其他部分。高出的周缘41b基本防止已沉积在校准板41上的取向剂5阻塞孔41a的入口。
校准板41可以具有约0.5-2mm的厚度。考虑到校准板41的刚性以及取向剂5在孔41a侧的表面张力，可对校准板41的厚度进行选择。
确认装置80是确认纸80，其与校准板41间隔开并位于校准板41之下。已通过校准板41的孔41a的取向剂5沉积在确认纸80上。
图4和图5分别是根据本发明示例性实施例的喷墨头对准方法将喷墨头布置在校准板上的状态的平面图和侧视图。图6和图7分别是根据本发明示例性实施例喷墨头对准方法喷墨头喷射取向剂以使取向剂通过孔的状态的侧视图和透视图。
如图4和图5所示，喷墨头30或印模70移动，从而喷墨头30布置于校准板41上方。控制喷墨头30的位置，以使喷墨头30的喷嘴孔的位置与校准板41的孔41a的位置相对应。喷墨头30和校准板41以预定距离I彼此间隔开。预定距离I可以小于约1mm。根据诸如取向剂5的喷射、气体或杂质颗粒的阻力的因素，可以设置喷墨头30和校准板41间的距离I。
如图6和图7所示，取向剂5通过喷墨头30的喷嘴孔36喷射出来。任何未穿过校准板41的孔41a的取向剂5都不会沉积在确认纸80上，因此也不会形成沉积点81。
如果喷墨头30已喷射取向剂5，并且取向剂5未穿过孔41a，喷墨头30被确定未对准。在确定未对准时调整喷墨头30的位置。通过自动或手动旋转连接于喷墨头30上的测微计的螺钉而以约10μm的步长在水平或垂直方向上调整喷墨头30的位置，就可以使喷墨头30的位置对准。
如果通过重复进行取向剂5的喷射而从整个喷墨头30喷射的取向剂5在确认纸80上形成沉积点81，则喷墨头30就被对准，因为可利用确认纸80进行确认。
图8是根据本发明另一示例性实施例的喷墨取向层印刷装置的侧视图。在上述附图中相同的附图标记表示具有同样功能的相同部件。
如图8所示，根据本发明另一示例性实施例的喷墨取向层印刷装置包括喷墨头30、印模70和用于对准喷墨头30位置的对准装置41和60。
对准装置41和60包括布置于印模70任意侧的校准板41，及与校准板41间隔开预定距离的确认装置60。确认装置60是布置在校准板41下方的确认相机60。确认相机60朝向印模70布置。确认相机60可以是电荷耦合器件(CCD)相机或类似产品。确认相机60用来确定取向剂5是否穿过校准板41的孔41a而沉积。
如图8所示，喷墨头30布置在校准板41上且取向剂5通过喷墨头30的喷嘴孔36被喷射出。利用确认相机60来确定取向剂5是否已经穿过孔41a。因此，利用确认相机60确认喷墨头30已喷射出取向剂5并且取向剂5未穿过校准板41的孔41a，则确定喷墨头30未对准。因此，喷墨头30的位置得以调整。
控制单元(未示出)可控制喷墨头30的调整。喷墨头30的位置可利用取向剂5的位置信息进行调整，通过配合确认相机60而操作控制单元就可以利用确认相机60测得该位置信息。
图9是根据本发明另一示例性实施例的喷墨取向层印刷装置的侧视图。图10是示出图9的校准板和已沉积在校准板上的取向剂的视图。在上述附图中相同的附图标记表示具有同样功能的相同部件。
如图9所示，根据本发明另一示例性实施例的喷墨取向层印刷装置包括喷墨头30、印模70和用于对准喷墨头30的位置的喷墨头30的对准装置42和60。对准装置42和60包括布置于印模70任意侧的校准板42，及与校准板42间隔开预定距离的确认装置60。
校准板42可由透明材料制成。确认装置60是确认相机60，其布置成从校准板42垂直向下指向。由于校准板42由透明材料制成，沉积在校准板42上的取向剂5的位置信息可用确认相机60来确认。
如图9和图10所示，喷墨头30布置于校准板42上方。取向剂5通过喷墨口30的喷嘴孔36喷射而出。沉积在透明材料制成的校准板42上的取向剂5的位置信息可使用确认相机60来确认。
由确认相机60确认的取向剂5的位置信息在诸如计算机的外部单元中存储为数据。每个喷墨头30的位置信息基于取向剂5的位置信息而被确定。对应于任一喷墨头(如，基准喷墨头30)的取向剂5a的位置被设定为基准位置42a(基准位置由图10中的虚线表示)。基准喷墨头30可以是最右边的喷墨头30、最左边的喷墨头30或中间的喷墨头30。其余的喷墨头30的位置信息可基于基准喷墨头30而确定。对应于其余喷墨头30的取向剂5b的位置信息基于预定位置信息(例如，器件规格)而被确定。
如果对应于其余喷墨头30的取向剂5b的位置布置成与基准位置42a一致，则可以确定喷墨头30被对准。如果对应于其余喷墨头30的取向剂5b的位置布置成与基准位置不同，则可以确定喷墨头30未被对准。未对准的喷墨头30的位置利用其他喷墨头30的位置而被调整成与器件规格一致，所述其他喷墨头30的位置由基准喷墨头30确定。
图11是根据本发明另一示例性实施例的喷墨取向层印刷装置的侧视图。图12是示出图11的校准板和已沉积在校准板上的取向剂的视图。在上述附图中相同的附图标记表示具有同样功能的相同部件。
如图11和12所示，根据本发明示例性实施例的喷墨取向层印刷装置包括喷墨头30、印模70，及用于对准喷墨头30位置的对准装置43和60。喷墨头30的对准装置43和60包括布置于印模70任一侧的校准板43，和与校准板43间隔开预定距离的确认装置60。
校准板43的表面上绘制多个孔形图案43a。孔形图案43a绘制在与喷墨头30的喷嘴孔36的基准位置相对应的位置上。当喷墨头30被对准时，基准位置与喷嘴孔36的位置相对应。校准板42的表面具有Teflon涂层或其他非粘涂层。因此，孔形图案43a不被移除。确认装置60可以是确认相机60，其从校准板42向上指向。确认相机60用于确认孔形图案43a是否与沉积在校准板42表面的取向剂5的位置相一致。
如图11和12所示，喷墨头30位于校准板43上方。取向剂5通过喷墨头30的喷嘴孔36喷射出。校准板43表面上的孔形图案43a绘制在与喷墨头30的喷嘴孔36的基准位置相对应的位置上。利用确认相机60确定取向剂5是否沉积在校准板43的孔形图案43a上。如果确定取向剂5沉积成与孔形图案43a一致，则认为喷射取向剂5的喷墨头30已对准。如果确定取向剂5沉积在不同于在孔形图案43a的位置上，则认为喷射取向剂5的喷墨头30未对准。调整未对准的喷墨头30的位置，直至其位置与孔形图案43a相一致。
根据喷墨头对准装置、包括对准装置的喷墨取向层印刷装置以及利用对准装置和喷墨取向层印刷装置的喷墨头对准方法，利用校准板和确认装置获得从喷墨头喷射的取向剂的位置信息，且基于此位置信息来对准喷墨头。
虽然结合示例性实施例对本发明进行了描述，但是应当理解的是，本发明并不局限于此，并且其涵盖了在本公开的主旨和范围内的各种改变和等同结构。
相关申请的交叉引用本申请要求于2005年7月22日向韩国知识产权局提交申请的韩国专利申请No.10-2005-0066645的优先权和权益，在此引入其全部内容作为参考。
权利要求
1.一种用于对准喷墨头的装置，包括置于印模一侧的校准板；以及与校准板间隔开预定距离的确认装置。
2.如权利要求1所述的装置，其中在校准板上形成多个孔。
3.如权利要求2所述的装置，其中多个通过其喷射取向剂的喷嘴孔形成于喷墨头中。
4.如权利要求3所述的装置，其中所述孔形成在与喷墨头喷嘴孔的对准位置相对应的位置上。
5.如权利要求3所述的装置，其中所述孔的数量与喷嘴孔的数量相等。
6.如权利要求3所述的装置，其中每个孔的直径大于每个喷嘴孔的直径。
7.如权利要求6所述的装置，其中每个孔的直径处于约70-300μm的范围。
8.如权利要求1所述的装置，其中校准板的厚度处于约0.5-2mm的范围。
9.如权利要求1所述的装置，其中校准板附连于印模的一侧。
10.如权利要求2所述的装置，其中确认装置是布置在校准板下方的确认纸。
11.如权利要求2所述的装置，其中确认装置是布置在校准板下方的确认相机。
12.如权利要求11所述的装置，其中确认相机确认取向剂已通过孔被沉积。
13.如权利要求1所述的装置，其中校准板由透明材料制成。
14.如权利要求13所述的装置，其中确认装置是布置成垂直向下指向校准板的确认相机。
15.如权利要求14所述的装置，其中确认相机确定沉积在校准板上的取向剂的位置。
16.如权利要求15所述的装置，其中对应于任一喷墨头的取向剂的位置被设定为基准位置，且对应于其他喷墨头的取向剂的位置基于该基准位置而被确认以对准其他喷墨头。
17.如权利要求1所述的装置，其中校准板具有多个显示于其表面上的孔形图案。
18.如权利要求17所述的装置，其中孔形图案显示在与喷墨头喷嘴孔的对准位置相对应的位置上。
19.如权利要求18所述的装置，其中校准板表面涂有非粘涂层。
20.如权利要求17所述的装置，其中利用确认相机确定孔形图案是否与沉积在校准板表面的取向剂的沉积位置一致。
21.一种喷墨头对准方法，包括将喷墨头定位于附连于印模一侧的校准板上；从喷墨头向校准板喷射取向剂；确定取向剂是否已穿过形成于校准板上的多个孔；以及调整已喷射出的取向剂未穿过孔的喷墨头的位置。
22.如权利要求21所述的方法，其中取向剂是否已穿过孔是依据取向剂是否沉积在位于校准板下方的确认纸上来确定的。
23.如权利要求21所述的方法，其中利用位于校准板下方的确认相机确定取向剂是否已穿过孔。
24.一种喷墨头对准方法，包括将喷墨头定位于附连于印模一侧的校准板上；从喷墨头向校准板喷射取向剂；利用确认相机确认取向剂的沉积位置；以及基于取向剂的沉积位置调整喷墨头的位置。
25.如权利要求24所述的方法，其中校准板由透明材料制成。
26.如权利要求24所述的方法，其中确认相机从校准板上侧确认取向剂的沉积位置。
27.如权利要求26所述的方法，其中对应于任一喷墨头的取向剂的位置被设定为基准位置，而对应于其他喷墨头的取向剂的位置基于基准位置被确定以对准其他的喷墨头。
28.一种喷墨头对准方法，该方法包括将喷墨头定位于附连于印模一侧的校准板上；从喷墨头向校准板喷射取向剂；利用确认相机确定取向剂是否已沉积在校准板上的孔形图案上；以及调整没有将取向剂喷射在校准板的孔形图案上的喷墨头的位置。
29.如权利要求28所述的方法，其中孔形图案显示在校准板的表面上。
30.如权利要求29所述的方法，其中孔形图案显示在与喷墨头喷嘴孔的对准位置相对应的位置上。
31.一种喷墨取向层印刷装置，包括通过向基片喷射取向剂来形成取向层的多个喷墨头；其上安装基片的印模；布置于印模一侧的校准板；以及与校准板间隔开预定距离的确认装置。
全文摘要
本发明涉及喷墨头对准装置、具有其的喷墨取向层印刷装置及其方法，该用于对准喷墨头的装置包括置于印模一侧的校准板以及与校准板间隔开预定距离的确认装置。
文档编号C03C17/00GK1916736SQ20061013639
公开日2007年2月21日 申请日期2006年7月24日 优先权日2005年7月22日
发明者郑进秀, 全栢均, 慎庸桓, 裵钟成, 尹容国, 徐德钟 申请人:三星电子株式会社