喷墨印刷装置以及利用其的喷墨印刷方法与流程

1.本公开涉及一种喷墨印刷装置以及利用其的喷墨印刷方法。


背景技术：

2.显示装置作为显示画面的装置，包括液晶显示装置(liquid crystal display，lcd)、有机发光显示装置(organic light emitting diode，oled)等。这种显示装置正在使用于移动电话、导航仪、数码相机、电子书、便携式游戏机或者各种终端等之类的各种电子设备。
3.在制造这种显示装置的过程中，为了形成有机发光层、滤色器等之类的层，可以利用喷墨印刷工艺。


技术实现要素：

4.实施例要提供一种通过在一次喷墨工艺中增加喷出墨水的喷嘴的数量来提高喷嘴的使用率的喷墨印刷装置。通过此，要提供一种包括具有稳定的喷出状态的喷嘴的喷墨印刷装置。要提供一种利用这种喷墨印刷装置而可靠性得到提高的喷墨印刷工艺。
5.根据一实施例的喷墨印刷装置包括：工作台，装载包括多个面板区域的对象基板；基板旋转单元，位于所述工作台上，并使所述对象基板倾斜；以及喷墨头，位于所述工作台上方，并包括喷出墨水的多个喷嘴，所述基板旋转单元进行倾斜以使所述喷墨头的行进方向和所述对象基板的第一边构成第一角度以下，所述第一角度由下述式1导出：
6.θ1＝tan-1
(w2/w1) 式1，
7.在所述式1中，θ1是所述第一角度，w1是所述对象基板的第一边的长度，w2是所述喷墨头的宽度。
8.可以是，在所述对象基板未倾斜的状态下，所述第一边与所述喷墨头的行进方向平行。
9.可以是，所述第一边相对于所述喷墨头的行进方向即第二方向具有第二角度以上的倾斜度，所述第二角度由下述式2导出：
10.θ2＝tan-1
(1/以包括在一个面板区域的一列为基准沿第二方向配置的像素区域的数量)式2，
11.在所述式2中，θ2是所述第二角度。
12.可以是，以所述多个面板区域中的一个面板区域为基准沿所述第二方向配置的所述像素区域的数量是1000个至4000个。
13.可以是，所述第二角度是0.01432度(
°
)至0.05373度(
°
)。
14.可以是，所述喷嘴包括在所述喷墨头沿行进方向移动一次的工艺中喷出墨水的第一喷嘴组。
15.可以是，所述第一喷嘴组所占的宽度大于一个像素区域的宽度。
16.可以是，所述第一喷嘴组所占的宽度等于或小于位于相同的列的多个像素区域所
具有的第一顶点形成的虚拟的第一线和第二顶点形成的虚拟的第二线之间的距离。
17.可以是，所述喷墨印刷装置包括多个第一喷嘴组，在所述多个第一喷嘴组之间配置未使用的喷嘴。
18.根据一实施例的喷墨印刷方法包括：将包括多个面板区域的对象基板配置在工作台上的步骤；将所述对象基板以第一角度以下倾斜的步骤；以及在所述对象基板上配置喷墨头，并且，所述喷墨头通过多个喷嘴喷出墨水的步骤，所述第一角度是所述喷墨头的行进方向和倾斜的所述对象基板的第一边所构成的角度，所述第一角度由下述式1导出：
19.θ1＝tan-1
(w2/w1) 式1，
20.在所述式1中，θ1是所述第一角度，w1是所述对象基板的第一边的长度，w2是所述喷墨头的宽度。
21.可以是，在所述喷墨头沿第二方向移动一次的工艺中，所述多个喷嘴包括喷出墨水的第一喷嘴组。
22.可以是，所述第一喷嘴组连续配置。
23.可以是，在连续配置的多个所述第一喷嘴组之间配置未使用的喷嘴。
24.根据实施例，可以通过在一次喷墨工艺中增加喷出墨水的喷嘴的数量来提高喷嘴的使用率。通过此，可以提供包括具有稳定的喷出状态的喷嘴的喷墨印刷装置。可以提供利用这种喷墨印刷装置而可靠性得到提高的喷墨印刷工艺。
附图说明
25.图1是根据一实施例的喷墨印刷装置的立体图。
26.图2是根据一实施例的印刷头单元的示意性平面图。
27.图3是示出根据一实施例的印刷头单元的工作的示意图。
28.图4是针对根据一实施例的喷墨印刷方法的顺序图。
29.图5是与利用根据一实施例的喷墨印刷装置的显示面板的制造方法有关的示意图。
30.图6是与使用根据比较例的喷墨印刷方法的显示面板的制造方法有关的示意图。
31.(附图标记说明)
32.sub：基板
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sta：工作台
33.rl：基板旋转单元
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ih：喷墨头
34.nz：喷嘴
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nz1：第一喷嘴组
具体实施方式
35.以下，参照所附的附图详细说明本发明的各实施例，以使本发明所属技术领域中具有通常知识的人能够容易实施。本发明能够以多种不同方式来实现，但并不限于在此说明的实施例。
36.为了清楚地说明本发明，省略了与说明无关的部分，在说明书全文中对相同或相似的构成要件标注相同的附图标记。
37.另外，附图中示出的各个结构的大小和厚度是为了方便说明而任意示出的，因此本发明并不是必须限定于图示那样的。在附图中，为了清楚表达多个层及区域，放大示出厚
度。另外，在附图中，为了方便说明，将一部分层及区域的厚度夸张地示出。
38.另外，当表述为层、膜、区域、板等部分在另一部分“之上”或“上”时，其不仅包括“直接”在另一部分“之上”的情况，还包括其中间有又一部分的情况。相反，当表述为某一部分“直接”在另一部分“之上”时，意指中间没有又一部分的情况。另外，表述为“在”成为基准的部分“之上”或“上”的情况是位于成为基准的部分之上或之下的情况，并不意指必须以向重力相反方向侧位于“之上”或“上”。
39.另外，在整个说明书中，当表述为某一部分“包括”某一构成要件时，只要没有特别相反的记载，意指不是将其它构成要件除外而是还可以包括其它构成要件。
40.另外，在整个说明书中，当表述为“平面上”时，其意指从上方观看对象部分时的情况，当表述为“截面上”时，其意指在侧方观看将对象部分垂直截取的截面的情况。
41.以下，参照图1至图3说明根据一实施例的印刷装置。图1是根据一实施例的喷墨印刷装置的立体图，图2是根据一实施例的印刷头单元的示意性平面图，图3是示出根据一实施例的印刷头单元的工作的示意图。
42.图1中定义有第一方向dr1、第二方向dr2以及第三方向dr3。第一方向dr1和第二方向dr2位于相同面上并且是彼此正交的方向，第三方向dr3是分别与第一方向dr1和第二方向dr2垂直的方向。可以理解为，第一方向dr1意指图中的水平方向，第二方向dr2意指图中的垂直方向，第三方向dr3意指图中的上方以及下方方向。
43.参照图1至图3，根据一实施例的喷墨印刷装置ip包括：印刷头单元hu，包括多个喷墨头ih；以及基板旋转单元rl。喷墨印刷装置ip可以还包括基架bf、工作台sta。
44.基架bf可以包括支承部sup以及头移动单元htu。支承部sup可以包括向水平方向即第一方向dr1延伸的第一支承部sup1以及与第一支承部sup1连接且向垂直方向即第三方向dr3延伸的第二支承部sup2。
45.头移动单元htu可以包括悬挂在第一支承部sup1且能够向一个方向移动的头移动部ht以及配置在头移动部ht的下面而配置有印刷头单元hu的头固定部hf。头移动部ht可以在第一支承部sup1上向第一方向dr1移动，印刷头单元hu可以固定到头固定部hf而与头移动部ht一起向第一方向dr1移动。
46.如图2所示，可以是，印刷头单元hu包括多个喷墨头ih，并配置在基架bf上。印刷头单元hu可以利用与单独的墨水存储部连接的喷墨头ih，在对象基板sub上喷射预定的墨水。
47.印刷头单元hu可以在基架bf的下方与工作台sta隔开一定间距。印刷头单元hu与工作台sta隔开的间距可以通过基架bf的第二支承部sup2的高度来调节。
48.可以是，多个喷墨头ih向一个方向彼此隔开配置，并排列成一个列或者多个列。图2中示出了喷墨头ih配置成两列且各列的喷墨头ih彼此交错配置。然而，不限于此，喷墨头ih也可以排列成更多数量的列且配置为彼此不交错而重叠。喷墨头ih的形状不受特别限制，但是，作为一例，喷墨头ih可以具有四边形形状。
49.虽然图中仅示出了六个配置在印刷头单元hu的喷墨头ih，但是，其是示意性示出印刷头单元hu的图，喷墨头ih的数量不限于此。
50.配置在印刷头单元hu的喷墨头ih可以在配置于工作台sta上方的对象基板sub上喷射墨水。根据一实施例，印刷头单元hu可以在第一支承部sup1上沿第一方向dr1移动，喷墨头ih可以移动到特定位置而在对象基板sub上方喷射墨水。
51.印刷头单元hu可以向第一支承部sup1所延伸的第一方向dr1移动，喷墨头ih可以向第一方向dr1移动并在对象基板sub上方喷射墨水。
52.在示例性实施例中，墨水可以以溶液或者胶体(colloid)状态提供。例如，溶剂可以是丙酮、水、乙醇、甲苯、丙二醇(propylene glycol，pg)或者丙二醇乙酸甲酯(propylene glycol methyl acetate，pgma)等，但不限于此。
53.对象基板sub在第一方向dr1上测定的宽度可以大于印刷头单元hu的宽度。此时，印刷头单元hu可以向第一方向dr1移动并在对象基板sub上全面喷射墨水。本说明书示出了配置在工作台sta上的一个对象基板sub，但不限于此，可以配置有多个对象基板sub。
54.根据一实施例的对象基板sub可以包括多个面板区域pa。多个面板区域pa可以沿边缘切割，分离的一对象基板sub可以形成多个显示面板。本说明书示出了一个对象基板sub包括六个面板区域pa的实施例，但不限于此。
55.根据一实施例，如图3所示，多个喷墨头ih的每一个可以包括多个喷嘴nz。墨水可以通过多个喷嘴nz喷射到对象基板sub。喷墨头ih可以通过多个喷嘴nz喷出墨水。从喷嘴nz喷出的墨水可以喷射到提供在工作台sta或者子工作台ssta上的对象基板sub。可以是，多个喷嘴nz位于喷墨头ih的底面，并沿喷墨头ih所延伸的一方向排列。
56.当工作台sta向第二方向dr2移动而位于基架bf的下方时，印刷头单元hu可以移动到第一导轨rl1和第二导轨rl2之间并通过喷墨头ih喷射墨水。这种喷墨头ih的工作不限于此，可以在能够实现其的范围内进行各种改变。将省略针对喷墨头ih的工作的详细说明。
57.工作台sta可以包括能够固定对象基板sub的板形状的部分和能够使其移动的导轨rl1、rl2。工作台sta可以包括两个导轨rl1、rl2，并可以利用导轨rl1、rl2将对象基板sub向第二方向dr2等移动。对象基板sub是喷墨印刷的对象，可以由工作台sta移动对象基板sub的位置的同时在对象基板sub的上面整体喷射墨水而形成预定的层。例如，可以在对象基板sub之上形成有机发光层。
58.另一方面，本说明书示出了通过印刷头单元hu沿第一方向dr1移动且工作台sta沿第二方向dr2移动来调节提供从喷墨头ih喷出的墨水的位置的实施例，但不限于此。即，可以是，通过印刷头单元hu沿第一方向dr1以及第二方向dr2移动来调节喷出墨水的位置，或者，通过工作台sta沿第一方向dr1以及第二方向dr2移动来调节喷出墨水的位置。
59.子工作台ssta可以提供配置对象基板sub的空间。另外，在子工作台ssta上可以配置基板旋转单元rl。子工作台ssta的形状不受特别限制，但作为一例，如图所示，子工作台ssta可以具有两边向第一方向dr1以及第二方向dr2延伸的四边形形状。子工作台ssta可以包括向第一方向dr1延伸的长边和向第二方向dr2延伸的短边。然而，子工作台ssta的整体平面形状可以根据对象基板sub的平面形状而改变。例如，当对象基板sub在平面上是长方形时，如图所示，子工作台ssta的形状可以是长方形，当对象基板sub具有圆形平面时，子工作台ssta的平面上形状也可以是圆形。本说明书示出了对象基板sub配置在子工作台ssta上的实施例，但不限于此，也可以是，子工作台ssta被省略而直接位于工作台sta之上。
60.基板旋转单元rl可以配置在子工作台ssta上。可以是，基板旋转单元rl配置在子工作台ssta的各边上，多个基板旋转单元rl所包围的区域是配置对象基板sub的区域。
61.基板旋转单元rl可以使对象基板sub向一方向倾斜。基板旋转单元rl可以进行倾斜以使对象基板sub的一个边相对于第一方向dr1或者第二方向dr2具有预定的角度。
62.本说明书示出了工作台sta上配置有一个对象基板sub且基板旋转单元rl使一个对象基板sub倾斜的实施例，但不限于此，可以是，在工作台sta上配置有多个对象基板sub，并且基板旋转单元rl进行倾斜以使多个对象基板sub相对于第一方向dr1或者第二方向dr2具有预定的角度。
63.然而，为了使对象基板sub相对于第一方向dr1或者第二方向dr2倾斜，根据一实施例的喷墨印刷装置ip也可以使用并非基板旋转单元的其它部件。
64.以下，参照图4至图5说明根据一实施例的喷墨印刷方法。图4是针对根据一实施例的喷墨印刷方法的顺序图，图5是与利用根据一实施例的喷墨印刷装置的显示面板的制造方法有关的示意图。由于利用上述的喷墨印刷装置，因此将省略对重复的构成的说明。
65.如图4所示，首先，在工作台sta或者子工作台ssta上装载对象基板sub(s100)。对象基板sub可以安置在工作台sta或者子工作台ssta上。
66.在进行喷墨印刷工艺的过程中，工作台sta可以沿第二方向dr2移动，但不限于此，工作台sta的移动方向可以进行各种改变。
67.接着，使用基板旋转单元rl来调节对象基板sub的位置(s200)。具体地，可以利用基板旋转单元rl进行倾斜以使对象基板sub的一个边相对于第一方向dr1或者第二方向dr2具有预定的角度。
68.接着，使印刷头单元hu位于对象基板sub上，并在对象基板sub上喷出墨水(s300)。此时，可以使印刷头单元hu对应成位于对象基板sub的一侧边缘之上。印刷头单元hu可以从一侧边缘沿第二方向dr2移动的同时喷出墨水。
69.以下，参照图5，根据一实施例，配置在工作台sta或者子工作台ssta上的对象基板sub可以倾斜成对象基板sub的第一边e1相对于第二方向dr2具有预定的角度θ。第二方向dr2可以是喷墨头ih的行进方向。
70.可以是，在对象基板sub上配置有喷墨头ih，喷墨头ih沿第二方向dr2移动的同时在对象基板sub所包括的多个像素区域px上喷出墨水。
71.以喷墨头ih沿第二方向dr2移动一次的工艺为基准，多个喷嘴nz可以包括在喷出工艺中用于喷出墨水的喷嘴a以及未使用的喷嘴b。
72.根据一实施例，可以针对沿列方向配置的多个像素区域px使用第一喷嘴组nz1。本说明书示出了一个第一喷嘴组nz1包括四个喷嘴nz的实施例，但不限于此数量。
73.第一喷嘴组nz1所占的宽度w4可以大于一个像素区域px的宽度w3。具体地，第一喷嘴组nz1所占的宽度w4可以等于或略小于位于相同的列的多个像素区域px所具有的从第一顶点p1延伸的虚拟的第一线l1和从第二顶点p2延伸的虚拟的第二线l2之间的距离。与对象基板sub未倾斜的状态相比，第一喷嘴组nz1所占的宽度可以增加，因此，为了形成像素区域px，喷出墨水的使用喷嘴a的数量可以增加。
74.本说明书包括在第一喷嘴组nz1之间有一个未使用的喷嘴b的图，但不限于这种实施例，可以是，第一喷嘴组nz1连续配置，并在第一喷嘴组nz1之间不配置单独的喷嘴。但不限于此，可以是，多个第一喷嘴组nz1连续配置，并在它们之间配置一个以上的未使用的喷嘴nz。
75.对象基板sub以预定的角度θ倾斜时的第一喷嘴组nz1所包括的喷嘴nz的数量可以大于对象基板sub未倾斜时的第一喷嘴组nz1所包括的喷嘴nz的数量。以喷墨头ih沿第二方
向dr2移动一次的工艺为基准，可以使用更多数量的喷嘴nz。
76.此时，针对对象基板sub倾斜的角度θ进行说明。
77.对象基板sub的第一边e1可以相对于第二方向dr2具有第一角度(θ1)以下的倾斜度。第一角度(θ1)可以由下述式1导出。
78.θ1＝tan-1
(w2/w1)(式1)
79.在所述式1中，w1是对象基板sub的第一边e1的长度w1，w2是喷墨头ih的宽度w2。
80.当倾斜成对象基板sub的第一边e1相对于第二方向dr2具有大于第一角度(θ1)的倾斜度时，喷墨头ih沿第二方向dr2移动的工艺的次数可能增加，或者，喷墨印刷装置需包括的喷墨头ih的数量可能增加。因此，工艺所需的时间、费用等增加，可能难以提供有效的喷墨印刷工艺。
81.作为一例，可以是，喷墨头ih的宽度w2是约50mm，对象基板sub的沿第二方向dr2的第一边e1的长度w1是约2500mm。此时，第一角度(θ1)可以是约1.14576度。
82.对象基板sub的第一边e1可以相对于第二方向dr2具有第二角度(θ2)以上的倾斜度。第二角度(θ2)可以由下述式2导出。
83.θ2＝tan-1
(1/以配置在一个面板区域的一列为基准沿第二方向配置的像素区域的数量)(式2)
84.当倾斜成对象基板sub的第一边e1相对于第二方向dr2具有小于第二角度(θ2)的倾斜度时，与对象基板sub未倾斜的情况相比，第一喷嘴组nz1所包括的喷嘴nz的数量可能几乎没有改变。因此，由于在喷墨印刷工艺中使用的喷嘴nz的数量少，因此喷墨印刷工艺的可靠性可能低。
85.根据一实施例，以包括在一个对象基板sub的一个面板区域pa为基准，当沿第二方向dr2配置的像素区域px的数量是1000个时，所述第二角度(θ2)可以是约0.05373度(
°
)。根据一实施例，以包括在一个对象基板sub的一个面板区域pa为基准，当沿第二方向dr2配置的像素区域px的数量是2000个时，所述第二角度(θ2)可以是约0.02865度(
°
)。根据一实施例，以包括在一个对象基板sub的一个面板区域pa为基准，当沿第二方向dr2配置的像素区域px的数量是4000个时，所述第二角度(θ2)可以是约0.01432度(
°
)。第二角度(θ2)可以是0.01432度(
°
)至0.05373度(
°
)，不限于此，可以根据像素区域px的数量而改变。
86.根据一实施例，对象基板sub的第一边e1可以相对于第二方向dr2倾斜第一角度(θ1)以下至第二角度(θ2)以上。根据一实施例，可以是，对象基板sub的第一边e1相对于第二方向dr2倾斜0.05373度(
°
)至1.14576度(
°
)、对象基板sub的第一边e1相对于第二方向dr2倾斜0.02865度(
°
)至1.14576度(
°
)，或者对象基板sub的第一边e1相对于第二方向dr2倾斜0.01432度(
°
)至1.14576度(
°
)。但不限于此，可以根据喷墨头ih的宽度、对象基板sub的宽度以及沿一方向配置的像素区域px的数量而改变。
87.以下，参照图6观察根据比较例的喷墨印刷装置以及方法。将省略对与上述的构成要件相同的构成要件的说明。
88.根据比较例，装配在工作台上的对象基板sub可以配置为一边缘与喷墨头ih的行进方向即第二方向dr2平行。
89.由此，在喷墨头ih沿第二方向dr2移动一次的工艺中，可以仅使用第二喷嘴组nz2。与上述的实施例相比，第二喷嘴组nz2所包括的喷嘴nz的数量可以少。
90.由此，在喷墨印刷工艺中使用的喷嘴有限，长时间未使用的喷嘴可能会在需要使用该喷嘴的工艺中通过不喷出墨水或者异常喷出墨水之类的现象引起像素不良。
91.以上，针对本发明的实施例详细地进行了说明，但是本发明的权利范围不限于此，本领域技术人员利用权利要求书中所定义的本发明的基本概念进行的多种变形和改良形式也属于本发明的权利范围。