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CN100360322C - 喷墨淀积装置和方法 - Google Patents

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CN100360322C
CN100360322C CNB028107675A CN02810767A CN100360322C CN 100360322 C CN100360322 C CN 100360322C CN B028107675 A CNB028107675 A CN B028107675A CN 02810767 A CN02810767 A CN 02810767A CN 100360322 C CN100360322 C CN 100360322C
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Abstract

在喷墨淀积装置中,使打印头相对于衬底横向平移并测量打印头相对于第一对准标记的偏差。然后使打印头相对于衬底纵向平移并测量打印头相对于另一对准标记的偏差。从测量的偏差产生用于所述装置的平移台控制单元的校正系数。

Description

喷墨淀积装置和方法
技术领域
本发明涉及可溶材料的淀积,更具体地说,涉及利用喷墨技术进行可溶材料的淀积。
背景技术
近年来,要求作为制造过程的一部分将有机或无机可溶或可分散材料(例如聚合物、染料、胶体材料等)淀积在固体表面上的产品的数量日益增多。这些产品的一个实例就是有机聚合物场致发光显示器件。有机聚合物场致发光显示器件要求将可溶聚合物淀积在固体衬底上成预定的图案,以提供显示器件的发光像素。还有些实例包括在衬底上淀积材料以形成有机聚合物薄膜晶体管(TFT)以及用流体自组装(FSA)在衬底上组装的芯片之间形成连线。衬底可由例如玻璃,塑料或硅制成。
通常,衬底是一个刚性衬底,故而提供的是刚性显示器件。但是,包括可以卷曲或折叠的柔性显示器的产品正有越来越多的需求,特别是在需要大显示器的情况下。这种柔性显示器大大减轻了重量和改善了处理特性,而且不大会因安装显示器件或使用显示器件时的振动而损坏显示器件。此外,可以方便地提供具有大显示面积的较小的显示装置。
在制造半导体显示器件时,包括发光二极管(LED)显示器,通常使用光刻技术。但光刻技术实施起来比较复杂,既费时成本又高。此外,光刻技术并不适用于制造含有可溶有机聚合物材料的显示器件。有关制造有机聚合物像素的一些问题在一定程度上阻碍了用这些材料作为发光像素的场致发光显示器件等产品的发展。
另外,使用刻蚀掩模(例如用于光刻的光掩模,或用于通过蒸发淀积形成图案的金属荫罩),在传统的制造技术中已众所周知。故这些过程在本发明的文本中不再详述。但这些传统的制造技术对许多器件,包括大尺寸显示器件,都有严重的工艺问题。确实,刻蚀和淀积比较长但却极细的线条,长时期以来一直是制造难题,因为要制造能在最终产品中提供所需清晰度的机械上又坚固耐用的掩模十分困难。例如,供大规模显示器件蒸发淀积用的金属荫罩在荫罩的中心无支撑部分不可避免的会下陷或弯曲。这就分别导致在衬底边缘处和中心处掩模和衬底间的距离不均匀,结果淀积线条的宽度和厚度也不均匀,从而影响了显示图像的质量。
有机半导体聚合物可以用喷墨技术打印成高分辨率的图案,因此对于生产用于平面显示板的发光二极管以及场效应晶体管来说,它们是更常用的半导体材料(例如硅等)的有吸引力的替换物。
所以,有人建议在制造例如场致发光显示器件和薄膜晶体管时使用喷墨技术来淀积可溶有机聚合物。喷墨技术,从定义来看,就非常适合淀积这种可溶或可分散材料。这是一种又快又便宜的技术。和其它例如旋转涂复或蒸汽淀积技术相比,它可立即作出图案而不需与光刻技术配合刻蚀步骤。而且,也不需要制造无机半导体时的高规范的加工技术,例如真空和淀积加工。因而制造器件的基本设备投资就可减少。此外,与旋转涂复技术相比,有机材料的浪费减少,因为材料以非常小的量直接淀积为必需的预定图案。
但是,利用喷墨技术将可溶有机材料淀积在固体表面上不同于所述技术的传统应用(即将墨水淀积在纸上),并会遇到许多困难。特别是,在显示器件中一个基本的要求就是光输出的均匀性和电特性的均匀性。在器件制造中还有空间的限制。因此,要将可溶聚合物非常精确地从喷墨打印头淀积到衬底上也不是个小问题。作彩色显示器时更是如此,因为需要将发射红、绿、蓝光的各种聚合物淀积在显示器的每个像素上。
衬底尺寸可比较大,通常为40cm×50cm或更大。为了帮助可溶材料的淀积,有人建议在衬底上再形成一层,所述层包括有以去湿材料界定的壁结构图案,以便提供以壁结构为边界的阱或长沟道阵列,用于接收要淀积的材料。这种具有图案的衬底以下将称为堤岸结构(bank structure)。当溶液中的有机聚合物淀积到阱中时,有机聚合物溶液和堤岸结构材料在湿润度上的差别使溶液自动对准到衬底表面上的阱内。
但还需要将有机聚合物材料微滴淀积为基本上与堤岸结构中的阱对准。即使在使用这种堤岸结构时,淀积的有机聚合物溶液在一定程度上会附着在界定阱的材料壁上。这使每个淀积微滴的中心区最好有一薄层淀积材料,与淀积在堤岸结构壁的材料相比,可能低达10%。在阱中心的淀积聚合物材料在显示器件中起着活性发光材料的作用,如果聚合物材料不是淀积得与阱精确对准,材料就会分布不均匀,因而活性发光材料的数量和厚度就会进一步减少。这种活性发光材料的变薄是个严重的问题,因为在使用显示器时通过所述材料的电流增加,从而减少了使用寿命和显示器中发光器件的效率。如果未能精确控制淀积对准,这种淀积聚合物材料的变薄情况在各个像素间也各不相同。这将导致各个像素间有机聚合物材料的发光性能的改变,因为由有机材料构成的LED是电流驱动器件,而且,如上述,淀积材料厚度的任何减少,都会使通过淀积聚合物材料的电流增加。
像素和像素之间性能的变化导致显示图像不均匀,这就降低了显示图像的质量。图像质量降低是除显示器的LED工作效率和使用寿命降低之外的又一问题。所以可以看出,精确的淀积聚合物材料对于提供良好的图像质量以及具有可接收的效率和耐用的显示器是至关重要的,与是否作有堤岸结构无关。
图1示出用于刚性或柔性衬底的传统喷墨淀积机100。机器包括底座102,它支撑着一对立柱104。立柱104支持横梁106,横梁106上安装着一个支架108,支架108支撑着啧墨打印头110。底座102还支持着一个台板112,其上可安装衬底114,衬底通常是玻璃的,最大尺寸为40cm×50cm。台板112通过一个电脑控制的机动支架或平移台116安装在底座102上,使台板112相对喷墨打印头作横向或纵向运动,如图1中轴线X和Y所示。由于台板112,继而衬底114,相对喷墨头110的运动是由电脑控制的,使喷墨头110喷出适合的材料到衬底上的预定位置,就可将任意图案打印到衬底上。电脑控制还可用于喷嘴的选择和驱动,并可使用一个摄像头在打印时观看衬底。为提高打印精度,可为平移台提供位置反馈,这样就可使台板的位置在运动时不断受到监控。此外,供平移台和电脑控制之间通信的信号可以用作为定时喷墨的时钟。
可以采用两种不同的技术使微滴位置和衬底同步。一种技术是使用一个信号作为触发源,根据衬底的速度对喷墨定时。使打印头喷墨的频率与此速度匹配,就可得到微滴的某种淀积间隔。改变二者的比例,淀积微滴间的间隔就可改变。或者,另一种技术涉及到平移台中使用的位置编码器系统所用的信号。位置编码器用来在平移台中精确地确定移动台板的位置。位置编码器以一系列电脉冲的形式向控制器发送信号,平移台的位置和速度就可由所述信号确定。所以所述信号也可以用作喷墨头的定时信号。
在上述任一种情况,都要求喷墨头相对于衬底的位置精确到微米级,才能以所需的精度在衬底上将材料均匀地形成图案。为此,平移台定位的精确控制是至关重要的。
但是,会发生因平移台的机械限制而引起的位置误差,限制了喷墨打印头110相对于台板112,从而相对于要求高分辨率形成图案的衬底114的位置精度。位置精度的这种限制可能由以下典型的原因引起。
所述台的平移,即,所述台板的平移,沿其路径的移动可能有误差,即平移台实际移动的距离或多或少长于或短于按程序设计的机器所需距离。这一点可参阅图2来说明,图中预定的平移空间用点A,B,C,D界定的实线矩形表示,即喷墨头必需到达的衬底上的实际点;实际的平移空间用点A’,B’,C’,D’界定的虚线平行四边形表示,是因平移系统的x和y轴之间平移长度和结构角θ的误差而造成。
平移长度的这些误差可以发生在图2所示的一个或两个轴上,从图2可见,例如,距点A(原点)的平移长度本应是x或Y,但实际的平移可能是x+Δx或y+Δy。误差也可能因x-y结构中两个轴的组合而引起,即两个轴相对的结构角可能有误差。要打印精确的图案,两个轴相对的角应是精确的90度,但由于喷墨机的制造容差常常不是这样。如果相对的角不是精确的90度,可以预计偏离原点A的平移台位置就会有误差,而且,在距原点有较大偏移时,平移台的定位误差可能导致喷墨头所淀积的微滴有不能接受的偏移。
下面将指出,在喷墨头实际淀积微滴之前需要对平移台相对于打印头进行预先对准,以确保在整个预定偏移空间中平移台和打印头在x和y方向上都对准,如图2中由点A、B、C和D限定的。
发明内容
所以,本发明的一个目的是提供一种方法,用此方法就可以补偿因平移台的机械限制引起的这种位置误差。
本发明还有一个目的是提供一种能提供这种补偿的喷墨形成图案装置。
根据本发明的第一方面,提供一种对在用于支持拟打印的衬底的平移台台板和喷墨打印头之间的位置误差进行校正的方法,所述方法包括:将打印头定位在第一位置,与衬底上的第一对准标记对准;在所述衬底的横向x方向相对于所述台板从所述第一位置到第二位置平移所述打印头;在横向上测量所述第二位置和在所述衬底上的一个离开所述第一位置为第一预定距离的第二对准标记之间的第一偏差;在所述台板的纵向y方向相对于所述台板从所述第二位置到第一位置平移回所述打印头;在一个第二方向相对于所述台板从所述第一位置到一个第三位置平移所述打印头;在纵向上测量所述第三位置与离开所述第一位置为第二预定距离在所述衬底上的一个第三对准标记之间的第二偏差;以及从所述横向偏差和/或纵向偏差产生至少一个校正系数,用于控制所述平移台的运动。
所述方法还包括以下步骤:对所述第一偏差计算一个第一校正系数;和对所述第二偏差计算一个第二校正系数。
所述方法还包括以下步骤:根据x轴和y轴之一的测量的偏差确定一个x轴和一个y轴之间一个偏差角θ,其中所述第一对准标记和第二对准标记位于第一轴上,第一位置和第二位置位于第二轴上,并且根据所述测定的偏差角θ校正用于控制所述平移台在x轴和y轴中另一轴的方向上的运动的校正系数。
所述方法还包括以下步骤:应用所述校正系数来控制所述平移台的平移和所述打印头的平移中的至少一个。
所述方法还包括以下步骤:在所述衬底上设置第一、第二和第三对准标记的相应的各组,并至少为多个所述相应的组中的每一个组产生校正系数。所述各对准标记以线性关系定位在所述衬底上,并且用一种线性近似方法为所述各组对准标记中的至少一组产生至少一个所述校正系数。其中,通过对用于多组对准标记的相应的多个校正系数进行插值来产生至少一个所述校正系数。
其中,可以利用多项式或样条曲线关系确定所述各对准标记在所述衬底上的位置,并且利用多项式或样条曲线近似方法产生关于所述各组对准标记中至少一组的校正系数。
所述校正系数用于控制时钟脉冲的定时,以便控制微滴从所述打印头的喷出
本发明的第二方面,提供了一种喷墨淀积装置,包括:喷墨打印头;用于支撑衬底的台板,准备通过从所述喷墨打印头喷出一系列材料微滴而在所述衬底上打印图案;平移台,用于提供所述喷墨打印头和所述台板之间沿横向x轴和纵向y轴的相对运动;以及控制装置,用于控制所述喷墨打印头和所述台板沿所述x轴和所述y轴的相对定位;其中,所述控制装置配置成应用校正系数来补偿校正所述喷墨打印头和所述台板沿所述x轴和/或沿所述y轴之间的位置误差;其中所述控制装置执行上述本发明第一方面所述的方法。
下面参考附图描述仅仅作为实例的本发明的实施例。
附图说明书
图1是喷墨淀积装置的示意图;
图2是在图1所示喷墨淀积装置中可能发生的位置误差的示意图;
图3a和3b示意地示出图1所示喷墨淀积装置的打印方式的示例;
图4是用于图1所示喷墨淀积装置的具有对准标记的衬底的示意的平面图;
图5是用于本发明的具有对准标记的衬底的示意的平面图;
图6示出光电器件的方框图;
图7示出包括按照本发明制造的显示器件的便携式个人电脑的示意图;
图8示出包括按照本发明制造的显示器件的移动电话的示意图;
图9示出包括按照本发明制造的显示器件的数字相机的示意图。
具体实施方式
在喷墨打印过程中,通常有两种主要方法用于提供支撑衬底的台板的平移台和喷墨打印头之间的相对运动,如图3a和3b所示。在图3a所示的方法中,沿x轴进行平移,在从左到右平移时进行打印,如图所示。这称为正x方向,沿x轴的打印单向进行。在第一行打印结束时,如图1中线1所示,喷墨终止,平移台使台板沿y轴方向移动,如图1中线2所示,到达喷墨头应喷墨打印下一行微滴的位置。然后平移台使台板沿与原来打印相反的方向移动,即从右到左,如图3a中线3所示。这称为负x方向。然后又使台板沿正x方向移动,而y轴上不作任何位移,打印所需图案的第二行,如图3a中线4所示。平移台的这种移动反复进行,直到所需图案完成,即打印头的相对位置已从点A移动到了点C,如图2所示。
喷墨打印的第二种主要方法是平移台沿y轴移动时打印,如图3b所示。平移台从原点(图2中的点A)开始沿y轴移动并从打印头喷出打印材料,如图3b中线1所示。然后打印头的喷出终止,平移台在x轴方向运动,如图3b中线2所示。然后平移台沿y轴的相反方向运动并进行打印。此过程反复进行,直到所需图案完成。因此,在第二种打印方式中,在y轴的两个平移方向上进行打印。
但是,实际上,由于平移台的机械限制会引起位置误差,使得平移长度比目标长度长或短,沿x轴的实际平移是x+Δx或x-Δx,而不是x,沿y轴的实际平移是y+Δy或y-Δy,而不是y。而且,x轴和y轴之间相对的角应为90°,即两轴彼此垂直,但在所述对着的(subtended)角中总是有偏差θ。这样,在沿图3a的线1打印时,打印是在图2的线AD’上进行,而不是沿所需的线AD进行。通常,由于所述偏差是由于平移台的机械限制所引起,所以对于沿纵轴y的所有坐标,所述偏差或误差Δx是相对恒定的。
但偏差角θ产生位置误差,所述误差随y轴上的位移而增加,以致即使平移台在x轴上没有误差Δx,在打印到所需图案的最后一行时,在x轴上也会出现Δxy的偏差。实际上,总会有一些误差出现,使打印图案的终点,即点C’,与所需位置相比,在x轴向偏差Δxy+Δx,在y轴向偏差Δy。
由于实际的平移长度比目标长度长或短,于是实际的打印就会比所需的打印稍长或稍短。
这种位置误差在喷墨淀积机的一般应用中,例如在纸上打印图像,不是问题,但对于作电子器件的图案,这种位置误差就非常成问题。
在本发明中,沿x轴的平移误差可利用由接收衬底上的对准标记确定的校正系数(或比例系数)加以校正。这种衬底示于图4,图中可见衬底200上有对准标记A1,A2,和A3。基本上,在所示实施例中,对准标记A1,A2,和A3的位置对应于图2所示的所需平移空间的点A,B,和D。
为确定校正系数,现场要用适当的装置,例如CCD显微镜来观看对准标记。
首先,将打印头与衬底上的对准标记A1对准,实际上就是原点,即所需平移空间的坐标(0,0)。开始时,需要选择并定向平移台的一个轴,或x轴或y轴,这样,如果平移台和喷墨头之间沿所选轴作相对运动,喷墨头喷出的微滴实际上会沿所选轴淀积。通常为此选择x轴。假定选择了x轴,当打印头与原点对准时相对打印头旋转平移台就可实现沿x轴的对准。然后使平移台移动并沿x轴淀积微滴。如果在x轴上有任何角度偏移,淀积的微滴就会偏离x轴。这与沿x轴的实际平移长度无关。然后使打印头重新与原点对准,并相对打印头旋转平移台。沿所需x轴再淀积一系列微滴并检查有无偏离所需的x轴。所述过程反复进行直到x轴与淀积的微滴对准。这样,所需平移空间的一条边界就与平移台的一个轴对准,于是可确保所需平移空间的线AD与平移台的x轴对准。以上结合实际的微滴淀积对所述过程作了说明。但平移空间边界的对准也可在没有微滴淀积时在平移台每次重复旋转之间观察打印头的方法实现。
在所需平移空间中点D距点A的距离x已知,且对准标记A3定位在距对准标记A1的距离x处,即对应于点D。然后使平移机构动作(通常由电脑控制),通过正x轴上一个控制距离x,即到坐标(x,0),并检查喷墨头和对准标记A3的相关性。如果位置误差为Δx,所述误差是可以观察和测量的。然后使打印头回到坐标(0,0),与对准标记A1相关。然后使平移台在y轴方向移动距离y,并检查打印头和对准标记A2的相关性。如果位置误差为Δy,就沿y轴对准打印头,但与对准标记A2偏移一个距离Δy。此时,只需对y轴方向作补偿。但是,如果出现了偏差角θ(通常是这种情况),那么,打印头将不沿y轴对准且在x轴方向也会偏移。x轴向的偏移也可能在正x轴或负x轴方向上。如果出现偏差角θ,例如图2所示的正x轴向,则在y轴向平移平移台以校正两轴的对角偏差所引起的位置误差时,需要对x轴和y轴都进行校正。
现说明沿所需平移空间运动所需的校正系数的计算。
假定Δx是在仅沿正x轴向移动时位置平移的误差,Δy是在仅沿正y轴向移动时位置平移的误差。
X方向的校正
对与距原点A的正Δx&Δy
当y=0时,x方向的比例校正系数为
x/(x+Δx)    (1)
因此要移动的实际位置为
axx/(x+Δx)    (2)
式中a为所需的x坐标。
当y>0时,必需考虑两轴间所对的角θ。
应用几何原理,可知
tanθ=Δxy/(y+Δy)    (3)
因此Δxy′(沿y轴的任一点的x轴向误差)取决于沿y轴运行的长度b。由几何学
Δxy′=bxtanθ    (4)
所以,考虑到这些位置误差,从表达式(2)减去表达式(4)就可得平移台应移动的实际位置,即
axx/(x+Δx)-bxΔxy/(y+Δy)  (5)
因为Δxy′是在正x轴方向。对于负方向的Δxy′,所述校正应为表达式(2)+(4)。
Y方向的校正
对与距原点A的正Δy
y方向上的校正符合根据沿y轴移动的距离,即位移b,的比例系数,即
y/(y+Δy)    (6)
因此,应移动的实际坐标为
bxy/(y+Δy)    (7)
通过上述过程,可以求出打印头相对所需平移空间的点A,B,C,D的对准,并可将能补偿任何组合的Δx、Δy和θ的适当的位置补偿以校正系数的形式包括到平移台的控制程序中。平移台通常使用电脑编代码来控制,平移台所需的校正可组合到这种代码中。
对于图3a的打印方式,所述校正系数可确保对于任何打印行、在x轴末端的目标打印淀积位置是正确的,即所述位置在点D而非点D’。要回到随后应打印行的开始处,需利用通过对准标记进行测量所确定的偏差角的知识。因此,在y轴任何点的任何行,沿x轴向校正的位移始终可确保任何打印行的起始和终点分别与线AB和CD对准,而不是沿线AB’和C’D’。这样打印就可以在由点A,B,C,D所界定的所需平移空间中进行,而不是由点AB’C’D’所界定的错误平移空间。
如果对这种x轴打印方式采用双向打印(即也沿图3a中的线3打印),也可实现类似校正。对于图3b所示的打印方式,即在y轴向平移时打印,就需要为平移台的控制程序提供不同的校正系数。所述校正系数必需能校正任一打印行的误差Δx,Δy和偏差角θ。如果没有在x轴向和y轴向同时作校正,则图案就会打印到有偏差角θ的线上。例如如果在点A开始打印,打印行终点的目标为点B,而实际到达的位置将是点B’。因此,要校正此打印方式的偏差角,x轴也必需以平移台的预定位移和速度加以平移,以使所加的校正在y轴整个的平移中是正确的。平移台沿x轴的位移和速度选择为分别直接正比于平移台仅沿y轴的位移和速度。这样,图案就会打印到线AB和CD之间y轴向的所有线上,而不是沿线AB’和D’C’,使线条错位。
如上所述,将器件打印到大面积塑料衬底上的需求越来越大。这些衬底在打印过程中可能由一个台板来支撑,但已发现,衬底本身可能就有固有变形,例如表面不连续性,而且,衬底本身在制造过程中可能由于环境条件的改变而变形。这些变形可能导致衬底从一端到另一端的轻微扭曲,或者衬底在台板上出现细微波动。这样,对衬底的部分或区域确定的校正系数可能不适合于衬底的另一区域。所以,可以在衬底上作多组对准标记,对一些或全部标记组重复本发明的方法,这样可导出许多校正系数并在衬底的各个区域选择性地加以应用。图5示出这种衬底的一个实例,图中可看出对准标记分布在衬底的整个淀积区,而不是像图4所述的衬底上各角落位置。
方程(1)-(7)给出从位于角落位置的三个对准标记的位置信息导出的线性近似。线性近似可用来从分布的对准标记计算目标位置(应淀积微滴的位置)。将衬底分成多个区段,每个区段至少包含有三个标记,在每个区段中作线性近似,以获得各组校正系数。在这种情况下,由于衬底的变形,一个区段的校正系数可以不同于一个或多个其它区段的校正系数。线性近似特别适用于单个衬底上有多个器件的情况。对准标记可位于各独立器件之间的边界区域。对喷墨头或衬底的移动加以控制,使之跟踪从不同校正系数导出的折线。
线性近似是校正位置误差最简单的方法,用更高次多项式近似或样条曲线逼近可以获得更好的校正。使分布的对准标记位置与多项式或样条曲线拟合,根据多项式或样条曲线可计算目标位置。可以控制喷墨头或衬底的移动,使之跟踪多项式曲线或样条曲线。多项式或样条曲线逼近是众所周知的数字分析技术,本文不再赘述。
用内插校正系数也可获得更好的校正。将线性近似所用的区段分成子区段,各子区段由内插法可得不同的校正系数组。
喷墨淀积机通常靠向喷墨打印头提供驱动信号(一般由波形发生器提供)来淀积微滴。向喷墨头提供驱动信号的装置可以由时钟脉冲来定时,以确保微滴在正确的时间喷出,故位于衬底上的所需位置。打印线上每个微滴之间的间隔由脉冲定时和平移台的速度决定。对于器件打印,在整个打印区域必需维持绝对的打印位置。因此,如果平移台的平移长度长于或短于目标长度,则实际打印的线条就会比期望的长或短。实际打印由时钟脉冲控制,如上述,如果平移长度被校正,而打印的时钟脉冲频率未校正,则打印的图案可能过早截断,而无法得到所需的完整打印图案。这将导致打印图案偏移,在器件打印中是极为严重的。
所以,用上述方法得到的校正系数最好也用于校正打印所需的时钟脉冲频率。以校正平移台的平移长度所用的相同的系数对打印图案的时钟频率″定标”,就可做到这一点。这样,控制打印所用的数据就将与预定目标图案所需的数据相关。时钟频率的这种定标也可方便地用在喷墨淀积装置中,监控平移台的位置并根据监控的位置控制时钟脉冲的时间,如GB申请No.0121814.8中所述。
图6是说明有源矩阵型显示器件(或装置)的方框图,所述器件包括光电元件,例如作为光电器件最佳实例的有机场致发光元件,以及可用本发明的方法或装置制造的寻址方案。在所述图所示的显示器件200中,在衬底上形成了:多条扫描线“gate”;其延伸方向与扫描线“gate”的延伸方向相交的多条数据线“sig”;基本上与数据线“sig”平行的多条共用电源线“com”;以及位于数据线“sig”和扫描线“gate”的交叉点的多个像素201。
每个像素201包括:第一TFT 202,扫描信号通过扫描栅极提供到其栅极;保持电容器“cap”,它保持由数据线“sig”经由第一TFT 202提供的图像信号;第二TFT 203,由保持电容器“cap”保持的图像信号提供到其栅极(另一栅极);以及光电元件204,例如场致发光元件(表示为电阻),当元件204通过第二TFT 203电连接到共用电源线“com”时,驱动电流从共用电源线“com”流入所述元件。扫描线“gate”连接到第一驱动电路205,数据线“sig”连接到第二驱动电路206。最好第一电路205和第二电路206中至少有一个形成在第一TFT 202和第二TFT 203所形成的衬底上。按照本发明的方法制造的TFT阵列可最佳地应用于第一TFT 202和第二TFT 203的至少一个阵列,第一驱动电路205,和第二驱动电路206。
所以本发明可以用来制造组合在各种类型设备中的显示器或其它装置,例如移动显示器,如移动电话,便携式个人电脑,DVD播放器,相机,外业设备等;便携式显示器,如台式电脑,CCTV或相册;仪表面板,如汽车或飞机的仪表板;或工业显示器,如控制室设备显示器。换句话说,如上所述采用本发明的装置制造的TFT阵列的光电器件或显示器可以应用在许多类型的设备中,如以上所举实例。
现说明利用本发明的装置制造的光电显示器件的各种电子装置。
<1:便携式电脑>
现说明按上述一个实施例制造的显示器件应用于便携式个人电脑的实例。
图7示出所述个人电脑的配置的等角视图。图中,个人电脑1100配备有机身1104,包括键盘1102和显示单元1106。显示单元1106用上述本发明的形成图案方法制成的显示板来实现。
<2:便携式电话>
接着,说明显示器件应用于移动电话的显示部分的实例。图8示出所述移动电话的配置的等角视图。图中,便携式电话1200配有多个操作键1202,听筒1204,送话口1206,和显示板100。显示板100用上述本发明的方法制成的显示板来实现。
<3:数字静物相机>
接着,说明利用OEL显示器件作为取景器的数字静物相机。图9简要示出所述数字静物相机配置的等角视图以及与外部装置的连接。
一般的相机利用具有光敏涂层的感光胶片并使光敏涂层发生化学变化来记录物体的光学图像,而数字静物相机1300根据物体的光图像利用例如电荷耦合器件(CCD)进行光电转换产生成像信号。数字静物相机1300在机壳1302的背面配有一个OEL元件100,它根据来自CCD的成像信号进行显示。这样显示板100就用作显示物体的取景器。包括有光学透镜和CCD的光接受单元1304配置在机壳1302的前面(图的后面)。
当摄影师确定了OEL元件板100中显示的物体图像并打开快门时,来自CCD的图像信号就被发送并储存到电路板1308的存储器中。在数字静物相机1300中,视频信号输出端1312和用于数据通信用的输入/输出端1314都作在机壳1302的一侧。如图所示,必要时将电视监控器1430和个人电脑1440分别连接到视频信号端1312和输入/输出端1314。用一个既定操作,就可将储存在电路板1308的存储器中的成像信号输出到电视监控器1430和个人电脑1440上。
除了图7所示的个人电脑,图8所示的便携式电话,图9所示的数字静物相机外,电子装置的实例还包括:OEL电视机,观看-取景型和监控型磁带录像机,汽车导航和仪表系统,传呼机,电子笔记本,便携式计算器,文字处理器,工作站,TV电话,POS机终端,以及配有触摸屏的装置。当然,用本发明的装置制造的OEL器件不仅可用于这些电子装置的显示部分,也可用于具有显示部分的任何其它形式的装置。
而且,按本发明制造的显示器件也适用于非常薄,柔性和很轻的屏幕型大面积电视。这样可以将这种大屏幕电视贴在或挂在墙上。柔性电视不用时需要的话可以卷起来。
印刷电路板也可利用本发明的装置制造。传统的印刷电路板用光刻和刻蚀技术制造,这些技术增加了制造成本,即使电路板是比其它微电子器件(例如IC芯片或无源器件)更需要考虑成本的一种装置。也需要高分辨率的图案形成方法以便进行高密度封装。利用本发明可以容易而可靠地形成电路板上的高分辨率的互连线。
供彩色显示器应用的彩色过滤器也可用本发明来提供。将含有染料或颜料的液体微滴精确的淀积到衬底的所选区域上。常用的是微滴相互极其靠近的一种矩阵格式。现场观察证明极其有用。干燥后,微滴中染料或颜料起过滤层的作用。
DNA传感器芯片也可用本发明来提供。将含有不同DNA的溶液淀积到由芯片的小间隙分隔的接收位置的阵列上。
以上仅以实例的方式进行了说明,本专业的技术人员应理解可以作改动而不背离本发明的范围。例如,本发明结合台板相对于打印头的运动作了说明。但也可以是使打印头相对台板运动。所以,如所附权利要求中所用的短语“相对台板平移打印头”应覆盖在台板和打印头之间提供相对运动的这两种方式。

Claims (10)

1.一种对在用于支持拟打印的衬底的平移台台板和喷墨打印头之间的位置误差进行校正的方法,所述方法包括:
将打印头定位在第一位置,与衬底上的第一对准标记对准;
在所述衬底的横向x方向相对于所述台板从所述第一位置到第二位置平移所述打印头;
在横向上测量所述第二位置和在所述衬底上的一个离开所述第一位置为第一预定距离的第二对准标记之间的第一偏差;
在所述台板的纵向y方向相对于所述台板从所述第二位置到第一位置平移回所述打印头;
在一个第二方向相对于所述台板从所述第一位置到一个第三位置平移所述打印头;
在纵向上测量所述第三位置与离开所述第一位置为第二预定距离在所述衬底上的一个第三对准标记之间的第二偏差;以及
从所述横向偏差和/或纵向偏差产生至少一个校正系数,用于控制所述平移台的运动。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于还包括以下步骤:
对所述第一偏差计算一个第一校正系数;和
对所述第二偏差计算一个第二校正系数。
3.如权利要求1或2所述的方法,其特征在于还包括以下步骤:根据x轴和y轴之一的测量的偏差确定一个x轴和一个y轴之间一个偏差角θ,其中所述第一对准标记和第二对准标记位于第一轴上,第一位置和第二位置位于第二轴上,并且根据所述测定的偏差角θ校正用于控制所述平移台在x轴和y轴中另一轴的方向上的运动的校正系数。
4.如权利要求1或2所述的方法,其特征在于还包括:应用所述校正系数来控制所述平移台的平移和所述打印头的平移中的至少一个。
5.如权利要求1或2所述的方法,其特征在于还包括:在所述衬底上设置第一、第二和第三对准标记的相应的各组,并至少为多个所述相应的组中的每一个组产生校正系数。
6.如权利要求5所述的方法,其特征在于:所述各对准标记以线性关系定位在所述衬底上,并且用一种线性近似方法为所述各组对准标记中的至少一组产生至少一个所述校正系数。
7.如权利要求5所述的方法,其特征在于:通过对用于多组对准标记的相应的多个校正系数进行插值来产生至少一个所述校正系数。
8.如权利要求5所述的方法,其特征在于:利用多项式或样条曲线关系确定所述各对准标记在所述衬底上的位置,并且利用多项式或样条曲线近似方法产生关于所述各组对准标记中至少一组的校正系数。
9.如权利要求1或2所述的方法,其特征在于:所述校正系数用于控制时钟脉冲的定时,以便控制微滴从所述打印头的喷出
10.一种喷墨淀积装置,包括:
喷墨打印头;
用于支撑衬底的台板,准备通过从所述喷墨打印头喷出一系列材料微滴而在所述衬底上打印图案;
平移台,用于提供所述喷墨打印头和所述台板之间沿横向x轴和纵向y轴的相对运动;以及
控制装置,用于控制所述喷墨打印头和所述台板沿所述x轴和所述y轴的相对定位;
其中,所述控制装置配置成应用校正系数来补偿校正所述喷墨打印头和所述台板沿所述x轴和/或沿所述y轴之间的位置误差;
其中所述控制装置执行以下操作:将打印头定位在第一位置,与衬底上的第一对准标记对准;在所述衬底的横向x方向相对于所述台板从所述第一位置到第二位置平移所述打印头;在横向上测量所述第二位置和在所述衬底上的一个离开所述第一位置为第一预定距离的第二对准标记之间的第一偏差;在所述台板的纵向y方向相对于所述台板从所述第二位置到第一位置平移回所述打印头;在一个第二方向相对于所述台板从所述第一位置到一个第三位置平移所述打印头;在纵向上测量所述第三位置与离开所述第一位置为第二预定距离在所述衬底上的一个第三对准标记之间的第二偏差;以及从所述横向偏差和/或纵向偏差产生至少一个校正系数,用于控制所述平移台的运动。
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