專利名稱：噴墨印刷系統(tǒng)以及使用該系統(tǒng)制造顯示裝置的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種噴墨印刷系統(tǒng)以及使用該系統(tǒng)制造顯示裝置的方法。
背景技術(shù)：
通常，通過光刻工藝來形成平板顯示器(例如，液晶顯示器(“LCD”)和有機(jī)發(fā)光二極管(“OLED”)顯示器)的多種薄膜圖樣。大尺寸的平板顯示器需要增加材料(例如，應(yīng)用到基板以形成薄膜圖樣的感光層)的量。這還增加了制造成本并需要更大的制造裝置以執(zhí)行光刻工藝。
為了最小化上述問題，開發(fā)出了一種通過滴墨(dripping ink)形成薄膜圖樣的噴墨印刷系統(tǒng)。然而，由該噴墨印刷系統(tǒng)形成的薄膜可能具有不均勻的外形和厚度，并且這會(huì)導(dǎo)致從顯示裝置發(fā)射的光的透射率和發(fā)射特性不一致。由于在從油墨滴落到基板上時(shí)至油墨干燥并變硬時(shí)的期間會(huì)逐漸形成不一致，所以將其上滴有油墨的基板放入能夠調(diào)節(jié)干燥工藝的附加的干燥室中。
根據(jù)這種傳統(tǒng)的噴墨印刷系統(tǒng)，由于在噴墨印刷系統(tǒng)中使用的油墨溶劑具有高蒸汽壓力且墨滴很小，所以在油墨滴落之后其馬上開始蒸發(fā)。因此，由于在放入干燥室之前油墨部分地干燥，并且難以調(diào)節(jié)干燥工藝，以及還由于在印刷區(qū)域邊緣區(qū)的干燥速度不同，因此薄膜的均勻性會(huì)惡化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明包括一種噴墨印刷系統(tǒng)以及使用該系統(tǒng)制造顯示裝置的方法，其可以更快速地使油墨干燥并且形成具有均勻外形和厚度的薄膜。
根據(jù)本發(fā)明的噴墨印刷系統(tǒng)的示例性實(shí)施例包括基板，安裝于平臺(tái)上；頭單元(head unit)，將油墨滴在基板上；干燥單元，使滴到基板上的油墨干燥；以及移動(dòng)裝置，將頭單元和干燥單元移動(dòng)至預(yù)定位置，其中，在干燥單元中形成真空孔。
可以在與頭單元的移動(dòng)方向基本垂直的方向上，遠(yuǎn)離頭單元預(yù)定間距處設(shè)置干燥單元。
干燥單元可以進(jìn)一步包括加熱器。
加熱器可以設(shè)置于真空孔之間。
頭單元可以包括具有多個(gè)噴嘴的噴墨頭。
基板可以是液晶顯示器(“LCD”)的基板和有機(jī)發(fā)光二極管(“OLED”)顯示器的基板中的一種。
油墨可以是用于濾色器的油墨和用于形成有機(jī)發(fā)光件的油墨中的一種。
可以在基板上形成分隔件，以限制滴落的油墨。
分隔件可以是LCD的遮光件與OLED顯示器的分隔件中的一種。
制造根據(jù)本發(fā)明的顯示裝置的方法的示例性實(shí)施例包括以下步驟將頭單元設(shè)置在基板上方；當(dāng)移動(dòng)頭單元時(shí)通過頭單元將油墨滴在基板上；以及通過與頭單元相鄰的干燥單元來使滴落的油墨干燥，其中，干燥單元可包括真空孔。
在與頭單元的移動(dòng)方向基本垂直的方向上，可以在遠(yuǎn)離頭單元的預(yù)定間距處設(shè)置干燥單元。
該方法可以進(jìn)一步包括通過干燥單元上的加熱器使基板上的油墨干燥。
頭單元可以包括具有多個(gè)噴嘴的噴墨頭。
基板可以是液晶顯示器(“LCD”)的基板和有機(jī)發(fā)光二極管(“OLED”)顯示器的基板中的一種。
油墨可以是用于濾色器的油墨和用于有機(jī)發(fā)光件的油墨中的一種。
該方法可以進(jìn)一步包括在基板上形成分隔件，以限制滴落的油墨。
可以將分隔件形成為液晶顯示器的遮光件和有機(jī)發(fā)光二極管顯示器的分隔件中的一種。


通過結(jié)合附圖對(duì)示例性實(shí)施例的下列描述，本發(fā)明的上述和/或其它方面、特性和優(yōu)點(diǎn)將變得顯而易見并且更加容易理解，其中圖1是根據(jù)本發(fā)明的噴墨印刷系統(tǒng)的示例性實(shí)施例的頂部透視圖；圖2是從下面看時(shí)根據(jù)本發(fā)明的噴墨印刷系統(tǒng)的頭單元和移動(dòng)裝置的視圖；圖3是示出使用根據(jù)本發(fā)明的噴墨印刷系統(tǒng)的噴墨頭的油墨印刷方法的示例性實(shí)施例的截面圖；圖4是示出使用根據(jù)本發(fā)明的噴墨印刷系統(tǒng)示例性實(shí)施例的干燥單元示例性實(shí)施例的滴落油墨干燥狀態(tài)的示意圖；圖5是使用根據(jù)本發(fā)明的噴墨印刷系統(tǒng)的示例性實(shí)施例制造的液晶顯示器(“LCD”)的示例性實(shí)施例的頂部平面布置圖；圖6是沿圖5的線IV-IV截取的使用根據(jù)本發(fā)明的噴墨印刷系統(tǒng)的示例性實(shí)施例制造的LCD的示例性實(shí)施例的截面圖；圖7是根據(jù)本發(fā)明的OLED顯示器的示例性實(shí)施例的等效電路圖；圖8是使用根據(jù)本發(fā)明的噴墨印刷系統(tǒng)的示例性實(shí)施例制造的有機(jī)發(fā)光二極管(“OLED”)顯示器的示例性實(shí)施例的頂部平面布置圖；以及圖9是沿圖8的線IX-IX截取的使用根據(jù)本發(fā)明的噴墨印刷系統(tǒng)的示例性實(shí)施例制造的OLED顯示器的示例性實(shí)施例的截面圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在，在下文中，將參照示出本發(fā)明實(shí)施例的附圖更加全面地描述本發(fā)明。然而，本發(fā)明可以多種不同的形式實(shí)現(xiàn)，而不應(yīng)認(rèn)為局限于文中所述的實(shí)施例。相反地，提供這些實(shí)施例使得本公開更充分和完整，并且使本領(lǐng)域技術(shù)人員全面地了解本發(fā)明的范圍。通篇中，相同的標(biāo)號(hào)表示相同的元件。
應(yīng)當(dāng)理解，當(dāng)提到一個(gè)元件“位于”另一個(gè)元件上時(shí)，是指其直接位于另一個(gè)元件上，或者也可能在其間存在插入元件。相反地，當(dāng)提到將任一元件直接置于另一個(gè)元件之上時(shí)，在這兩個(gè)部件之間沒有任何中間部件。正如在此所應(yīng)用的，術(shù)語“和/或”包括任何的以及所有的一個(gè)或多個(gè)相關(guān)所列術(shù)語的結(jié)合。
應(yīng)當(dāng)理解，盡管在此可能使用術(shù)語第一、第二、第三等來描述不同的元件、部件、區(qū)域、層、和/或部分，但是這些元件、部件、區(qū)域、層、和/或部分并不局限于這些術(shù)語。這些術(shù)語僅用于將一個(gè)元件、部件、區(qū)域、層、或部分與另一個(gè)元件、部件、區(qū)域、層、或部分相區(qū)分。因此，在不背離本發(fā)明宗旨的情況下，下文所述的第一元件、組件、區(qū)域、層、或部分可以稱為第二元件、部件、區(qū)域、層、或部分。
在此使用的術(shù)語僅用于描述特定實(shí)施例而不是限制本發(fā)明。正如在此使用的，單數(shù)形式的“一個(gè)”、“這個(gè)”也包括復(fù)數(shù)形式，除非文中有其它明確指示。應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步理解，當(dāng)在本申請(qǐng)文件中使用術(shù)語“包含”或“包括”時(shí)，是指存在所聲稱的特征、區(qū)域、整數(shù)、步驟、操作、元件、和/或部件，但是并不排除還存在或附加一個(gè)或多個(gè)其它的特征、區(qū)域、整數(shù)、步驟、操作、元件、部件、和/或其組合。
此外，在此可能使用諸如“下面的”、或“底部的”以及“上面的”、或“頂部的”的相關(guān)術(shù)語，以描述如圖中所示的一個(gè)元件與另一元件的關(guān)系。應(yīng)當(dāng)理解，除圖中所示的方位之外，相關(guān)術(shù)語將包括裝置的不同方位。例如，如果翻轉(zhuǎn)一個(gè)附圖中的裝置，則被描述為在其它元件“下部”面上的元件將被定位為在其它元件的“上部”面。因此，根據(jù)附圖的特定方位，示例性術(shù)語“下面”可包括在上面和在下面的方位。相似地，如果翻轉(zhuǎn)一個(gè)附圖中的裝置，則被描述為在其它元件“下面”或“之下”的元件將被定位為在其它元件的“之上”。因此，示例性術(shù)語“下面”或“在...之下”可包括在上方和在下方的方位。
除非特別限定，在此所采用的所有的術(shù)語(包括技術(shù)和科技術(shù)語)具有與本發(fā)明所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員通常所理解的意思相同的解釋。而該術(shù)語的進(jìn)一步理解，例如，字典中通常采用的限定意思應(yīng)該被解釋為與相關(guān)技術(shù)上下文中的意思相一致，并且除非在此進(jìn)行特別限定，其不應(yīng)被解釋為理想的或者過于正式的解釋。
在此，參考作為本發(fā)明的理想實(shí)施例的示意圖的橫截示意圖描述本發(fā)明的實(shí)施例。同樣，可以預(yù)料諸如制造技術(shù)和/或公差可以導(dǎo)致示意圖的變化。因此，本發(fā)明的實(shí)施例不應(yīng)該被理解為局限于在此示出的特定形狀，而且包括例如由于制造而導(dǎo)致的形狀的偏差。例如，被顯示或描述為平坦的區(qū)域，典型地可能具有粗糙和/或非線性特性。此外，所示的銳角可以為圓角。因此，在圖中示出的區(qū)域?qū)嶋H上是示意性的，并且形狀并不用于描述區(qū)域的準(zhǔn)確形狀，并且不用于限定本發(fā)明的范圍。
下面，將參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明。
現(xiàn)在，將參照?qǐng)D1至圖4詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明的噴墨印刷系統(tǒng)的示例性實(shí)施例。
圖1是根據(jù)本發(fā)明的噴墨印刷系統(tǒng)的示例性實(shí)施例的頂部透視圖，圖2是從下面看時(shí)根據(jù)本發(fā)明的噴墨印刷系統(tǒng)的頭單元、干燥單元、和移動(dòng)單元的示例性實(shí)施例的視圖，圖3是示出使用根據(jù)本發(fā)明的噴墨印刷系統(tǒng)的噴墨頭的油墨印刷方法的示例性實(shí)施例的截面圖，以及圖4是示出使用根據(jù)本發(fā)明的噴墨印刷系統(tǒng)示例性實(shí)施例的干燥單元示例性實(shí)施例的滴落油墨干燥狀態(tài)的示意圖。
如圖1至圖4所示，噴墨印刷系統(tǒng)包括平臺(tái)500，其上安裝有母板(mother substrate)2；頭單元700，以預(yù)定間距設(shè)置于平臺(tái)500上方；干燥單元50，遠(yuǎn)離頭單元700設(shè)置；以及移動(dòng)裝置300，用于將頭單元700和干燥單元50移動(dòng)至預(yù)定位置。
在一個(gè)示例性實(shí)施例中，平臺(tái)500大于母板2，使平臺(tái)支撐在其上的母板2。母板2由多個(gè)基板210組成。可以將多個(gè)基板210用作支撐板(例如，液晶顯示器(“LCD”)的濾色器陣列面板或有機(jī)發(fā)光二極管(“OLED”)顯示器的薄膜晶體管陣列面板)。
如圖1所示，示出了用于形成LCD的濾色器陣列面板的母板2的示例性實(shí)施例，并且在多個(gè)基板210的每一個(gè)上形成具有多個(gè)開口225的遮光件220。
如圖2所示，頭單元700包括噴墨頭400。噴墨頭400呈長(zhǎng)條狀并且底面具有附著于其上的多個(gè)噴嘴410。如圖3所示，油墨5通過噴嘴410滴在基板210上。油墨包括溶劑和溶液。如圖2和圖4所示，噴墨頭400以預(yù)定角度θ在Y方向上傾斜。因?yàn)樽鳛樵趪娔^400的兩個(gè)相鄰噴嘴410間距離的噴嘴間距D不同于作為將印刷的兩個(gè)像素間距離的像素間距P，所以將噴墨頭400旋轉(zhuǎn)預(yù)定角度θ，使得從噴嘴410滴落的墨滴之間的距離與將填充的像素之間的距離相匹配。盡管圖2中僅示出了一個(gè)噴墨頭400，但可選的實(shí)施例中包括設(shè)置有多個(gè)噴墨頭的結(jié)構(gòu)。
在平臺(tái)500上方以預(yù)定的間距設(shè)置干燥單元50，并且在Y方向上以預(yù)定的間距遠(yuǎn)離頭單元700設(shè)置該干燥單元50。干燥單元50包括多個(gè)真空孔51和加熱器52。在真空孔51之間，可以板狀或彎曲狀形成加熱器52。一旦油墨5滴到基板210上，通過吸收經(jīng)過真空孔的油墨溶劑并通過加熱器52輻射熱量來使油墨干燥。
移動(dòng)裝置300包括Y方向移動(dòng)部310，用于定位頭單元700和以預(yù)定間距位于基板210上方的干燥單元50，并在Y方向上移動(dòng)頭單元700和干燥單元50；X方向移動(dòng)部320，用于在X方向上移動(dòng)頭單元700和干燥單元50；以及提升部(lifter)330和340，用于分別提升頭單元700和干燥單元50。
下面，將參照?qǐng)D1至圖4詳細(xì)描述使用具有上述結(jié)構(gòu)的噴墨印刷系統(tǒng)在基板210上形成濾色器的工藝。
首先，通過操作噴墨印刷系統(tǒng)中移動(dòng)裝置300的X和Y方向移動(dòng)部320或310以及提升部330，將頭單元700設(shè)置在基板210上方的預(yù)定位置。
接下來，驅(qū)動(dòng)移動(dòng)裝置300的X方向移動(dòng)部320和頭單元700的噴嘴410，從而在將油墨5滴入圖4中點(diǎn)劃線所示的行內(nèi)時(shí)，頭單元700在X方向移動(dòng)。
之后，通過在Y方向上移動(dòng)預(yù)定間隔，將頭單元700移動(dòng)到與其中剛滴入油墨5的行相鄰的行，并且在X方向上再次將油墨5滴入行內(nèi)。此時(shí)，移動(dòng)在Y方向上以預(yù)定間距與頭單元700分離的干燥單元50，以沿其中剛滴落的油墨5的行在X方向上使油墨5干燥。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，可以同時(shí)使用真空孔51和加熱器52使油墨5干燥。
在另一示例性實(shí)施例中，幾乎在頭單元700滴落油墨5的同時(shí)，通過干燥單元50干燥油墨5，并且調(diào)節(jié)干燥工藝的時(shí)間和條件從而改進(jìn)濾色器230外形和厚度的一致性。
另外，通過在滴落油墨之后很快干燥油墨5，可以防止少量的溶劑從油墨中蒸發(fā)并且污染頭單元700。
通過根據(jù)本發(fā)明的噴墨印刷系統(tǒng)的示例性實(shí)施例制造的顯示面板的示例性實(shí)施例可以是LCD的濾色器陣列面板或者OLED顯示器的薄膜晶體管陣列面板?？梢酝ㄟ^根據(jù)本發(fā)明的噴墨印刷系統(tǒng)的示例性實(shí)施例來形成液晶顯示器的濾色器或者OLED顯示器的有機(jī)發(fā)光件。
圖5是使用根據(jù)本發(fā)明的噴墨印刷系統(tǒng)的示例性實(shí)施例制造的LCD的示例性實(shí)施例的頂部平面布置圖，以及圖6是沿圖5的線VI-VI截取的使用根據(jù)本發(fā)明的噴墨印刷系統(tǒng)的示例性實(shí)施例制造的LCD的示例性實(shí)施例的截面圖。
如圖5和圖6所示，液晶顯示器的示例性實(shí)施例包括下部薄膜晶體管陣列面板100；上部濾色器陣列面板200，面對(duì)下部薄膜晶體管陣列面板100；以及液晶層3，介于薄膜晶體管陣列面板100與濾色器陣列面板200之間。
現(xiàn)在，將參照?qǐng)D5和圖6詳細(xì)描述薄膜晶體管陣列面板100。
多條柵極線121和多條存儲(chǔ)電極線131形成于絕緣基板110上，絕緣基板110的示例性實(shí)施例由透明玻璃或塑料制成。柵極線121傳送選通信號(hào)并且基本上在水平方向延伸。每條柵極線121均包括多個(gè)柵電極124，其向上和向下突出，從而延伸出柵極線121的接觸表面區(qū)；以及寬端部129，其可用于與另一層或外部驅(qū)動(dòng)電路連接。存儲(chǔ)電極線131接收預(yù)定電壓，并且具有幾乎平行于柵極線121延伸的主線以及從主線中分出的多對(duì)第一和第二存儲(chǔ)電極133a和133b。每條存儲(chǔ)電極線131均設(shè)置在兩條相鄰的柵極線121之間，并且主線設(shè)置在與兩條相鄰的柵極線121中的下邊一條更接近的位置。
柵極絕緣層140的示例性實(shí)施例由氮化硅(“SiNx”)或氧化硅(“SiOx”)制成，并且在柵極線121和存儲(chǔ)電極線131上形成該柵極絕緣層。
多個(gè)半導(dǎo)體帶151的示例性實(shí)施例由氫化非晶硅(“a-Si”)制成，并且在柵極絕緣層140上形成該半導(dǎo)體帶。半導(dǎo)體帶151基本上在垂直方向上延伸并具有多個(gè)向柵電極124突出的突出部(projection)154。半導(dǎo)體帶151在柵極線121和存儲(chǔ)電極線131附近變寬，從而覆蓋柵極線和存儲(chǔ)電極線。
多個(gè)歐姆接觸帶和歐姆接觸島161和165形成于半導(dǎo)體151上。歐姆接觸部161和165的示例性實(shí)施例可以由硅化物或重?fù)诫s有諸如磷的n型雜質(zhì)的n+氫化非晶硅制成。歐姆接觸帶161具有多個(gè)突出部163，并且突出部163與電阻接觸島165成對(duì)地形成，以在半導(dǎo)體151的突出部154上彼此相對(duì)設(shè)置。
多條數(shù)據(jù)線171和多個(gè)漏電極175形成于歐姆接觸部161和165以及柵極絕緣層140上。
數(shù)據(jù)線171傳送數(shù)據(jù)信號(hào)并且基本上在垂直方向延伸以穿過柵極線121。數(shù)據(jù)線171還穿過存儲(chǔ)電極線131并且在相鄰的存儲(chǔ)電極分支133a和133b組之間延伸。每條數(shù)據(jù)線171均具有向柵電極124延伸的多個(gè)源電極173以及用于將其連接至另一層或外部驅(qū)動(dòng)電路的寬的端部179。
漏電極175與數(shù)據(jù)線171分離并且該漏電極相對(duì)于介于其間的柵電極124與源電極173相對(duì)。每個(gè)漏電極175均具有一個(gè)寬端部和一個(gè)較窄的突出端部。寬端部與存儲(chǔ)電極131重疊，并且棒狀端部被從數(shù)據(jù)線171突出的源電極173部分地圍繞。
薄膜晶體管(“TFT”)由一個(gè)柵電極124、一個(gè)源電極173，和一個(gè)漏電極175以及半導(dǎo)體151的突出部154一起構(gòu)成，并且TFT的溝道形成于源電極173和漏電極175之間的突出部154上。
歐姆接觸部161和165位于半導(dǎo)體151與數(shù)據(jù)線171和漏電極175之間，以減小其間的電阻。
在數(shù)據(jù)線171、漏電極175以及半導(dǎo)體帶151的露出部和半導(dǎo)體帶154的突出部上形成鈍化層180。鈍化層180的示例性實(shí)施例可以由無機(jī)絕緣體或有機(jī)絕緣體構(gòu)成，并且其表面可以是平坦的。
在鈍化層180中形成多個(gè)接觸孔181、182、和185，以露出數(shù)據(jù)線171的端部179、柵極線的端部129、以及漏電極175。在鈍化層180和柵極絕緣層140中形成多個(gè)接觸孔181，以露出柵極線121的端部129，形成多個(gè)接觸孔183a，以露出在第一存儲(chǔ)電極分支133a基端(base end)周圍的存儲(chǔ)電極線131的一部分，以及形成多個(gè)接觸孔183b，以露出與基端相對(duì)的第一存儲(chǔ)電極分支133a端部的突出部。
在鈍化層180上形成多個(gè)像素電極191、多個(gè)橋(overpass)83、以及多個(gè)接觸輔助部81和82。
像素電極191通過接觸孔185物理和電連接至漏電極175，并接收來自漏電極175的數(shù)據(jù)電壓。被施加有數(shù)據(jù)電壓的像素電極191與被施加有共電壓的顯示面板200的共電極270一起產(chǎn)生電場(chǎng)，從而確定在像素電極191與共電極270之間的液晶層3的液晶分子定向。根據(jù)液晶分子的定向來改變穿過液晶層的光的偏振。像素電極191和共電極270形成電容器(下文中稱為液晶電容器)，從而即使在薄膜晶體管截止之后仍保持施加的電壓。
像素電極191及連接至像素電極191的漏電極175與存儲(chǔ)電極133a和133b及存儲(chǔ)電極線131重疊。通過重疊像素電極191和電連接至像素電極191的漏電極175與存儲(chǔ)電極線131而形成的電容器被稱為存儲(chǔ)電容器，并且其提高了液晶電容器的電壓保持能力。
接觸輔助部81和82通過接觸孔181和182分別連接至柵極線121的寬端部129和數(shù)據(jù)線171的寬端部179。接觸輔助部81和82提供柵極線121的寬端部129和數(shù)據(jù)線171的寬端部179到外部裝置的連接并且還可以用于防止它們被物質(zhì)腐蝕或磨損。
將橋83設(shè)置為跨在柵極線121兩端，并且相對(duì)于設(shè)置于其間的柵極線121連接至通過接觸孔183a露出的存儲(chǔ)電極線131的一部分并連接到通過接觸孔183b露出的存儲(chǔ)電極133b的自由端。存儲(chǔ)電極133a和133b以及存儲(chǔ)電極線131可以與橋83一起使用，以補(bǔ)償柵極線121、數(shù)據(jù)線171或薄膜晶體管的缺陷。
現(xiàn)在，將詳細(xì)描述圖5和圖6所示的上部濾色器陣列面板200的制造方法。
遮光件220形成于絕緣基板210上，絕緣基板210的示例性實(shí)施例由透明玻璃或塑料制成。遮光件220還被稱為黑色矩陣并且防止光泄漏。遮光件220具有多個(gè)開口225，這些開口面向像素電極191并具有與像素電極191基本相同的形狀，以及該遮光件防止光從像素電極191之間泄漏。遮光件220可以由對(duì)應(yīng)于柵極線121和數(shù)據(jù)線171的部分以及對(duì)應(yīng)于薄膜晶體管的另一部分組成。遮光件220還可以起隔離件的作用，用于在使用噴墨印刷系統(tǒng)的濾色器陣列面板的制造工藝中限制用于濾色器的油墨。
其示例性實(shí)施例可以通過噴墨印刷系統(tǒng)形成的多個(gè)濾色器230位于遮光件220的開口225上。
濾色器230主要位于由遮光件220圍繞的區(qū)域中，并且可以沿像素電極191的列在垂直方向上延伸。每個(gè)濾色器230均可以顯示三原色之一，三原色的示例性實(shí)施例為紅色、綠色、和藍(lán)色。
在濾色器230和遮光件220上形成覆蓋層250。示例性實(shí)施例可由有機(jī)絕緣體和無機(jī)絕緣體之一構(gòu)成的覆蓋層250防止濾色器230露出并且提供平坦表面?？蛇x的示例性實(shí)施例包括可省略覆蓋層250的結(jié)構(gòu)。
在覆蓋層250上形成共電極270。共電極270的示例性實(shí)施例可以由諸如氧化銦錫(“ITO”)或氧化銦鋅(“IZO”)的透明導(dǎo)體構(gòu)成。
在顯示面板100和200的內(nèi)表面上設(shè)置定向?qū)?1和21，并且它們可以是水平定向?qū)踊虼怪倍ㄏ驅(qū)?。偏振?polarizer)12和22設(shè)置于顯示面板100和200的外表面上。兩個(gè)偏振器12和22的偏振軸彼此垂直，并且在一個(gè)示例性實(shí)施例中，兩個(gè)偏振軸中的一個(gè)平行于柵極線121。在LCD是反射型液晶顯示器的示例性實(shí)施例中，可以省略兩個(gè)偏振器12和22中的一個(gè)。
現(xiàn)在，將詳細(xì)描述圖5和圖6所示的濾色器陣列面板的制造方法。
首先，通過在絕緣基板210上形成金屬層并在沉積的金屬層上執(zhí)行光刻法來形成包括多個(gè)開口225的遮光件220，其中，金屬層的示例性實(shí)施例包括Cr，絕緣基板的示例性實(shí)施例通過真空沉積工藝由諸如玻璃的透明材料制成。在可選的示例性實(shí)施例中，可以通過在絕緣基板210上堆疊聚合樹脂溶液并且執(zhí)行旋涂和光刻工藝來形成遮光件220?？梢酝ㄟ^各種其它已知技術(shù)來形成遮光件220。
接下來，通過噴墨印刷系統(tǒng)在遮光件220的開口225中形成濾色器230。參照?qǐng)D3，在移動(dòng)頭單元700時(shí)通過將油墨5經(jīng)過噴嘴410滴入開口225以填充開口225來形成濾色器230，其中，油墨5的示例性實(shí)施例為對(duì)應(yīng)于紅色、綠色和藍(lán)色濾色器的液體顏料膏。之后，與頭單元700相鄰的干燥單元50位于滴落的油墨上方，以通過真空和熱量干燥油墨5，從而形成濾色器230。因此，可以使濾色器230的外形和厚度均勻。
接下來，在濾色器230和遮光件220上形成覆蓋層250。之后，在覆蓋層250上形成具有諸如ITO或IZO的透明導(dǎo)體的共電極270。
下面，將描述使用根據(jù)本發(fā)明的噴墨印刷系統(tǒng)制造的OLED顯示器的示例性實(shí)施例。
現(xiàn)在，將參照?qǐng)D7描述使用根據(jù)本發(fā)明的噴墨印刷系統(tǒng)的示例性實(shí)施例制造的OLED顯示器的示例性實(shí)施例的等效電路圖。圖7是根據(jù)本發(fā)明的OLED顯示器的示例性實(shí)施例的等效電路圖。
參照?qǐng)D7，使用根據(jù)本發(fā)明的噴墨印刷系統(tǒng)的示例性實(shí)施例制造的OLED顯示器的示例性實(shí)施例包括多條信號(hào)線121、171、和172和多個(gè)像素PX，該多個(gè)像素連接至信號(hào)線121、171、和172并且基本上呈矩陣圖案排列。
信號(hào)線包括多條柵極線121，用于傳送選通信號(hào)或掃描信號(hào)；多條數(shù)據(jù)線171，用于傳送數(shù)據(jù)信號(hào)；以及多條驅(qū)動(dòng)電壓線172，用于傳送驅(qū)動(dòng)電壓。柵極線121基本上在行方向上延伸以基本彼此平行，而數(shù)據(jù)線171和驅(qū)動(dòng)電壓線172基本上在列方向上延伸以基本彼此平行并且基本上垂直于柵極線121。
每個(gè)像素PX均包括開關(guān)晶體管Qs、驅(qū)動(dòng)晶體管Qd、存儲(chǔ)電容器Cst、以及OLED LD。
開關(guān)晶體管Qs包括控制端、輸入端、和輸出端。控制端連接至柵極線121，輸入端連接至數(shù)據(jù)線171，以及輸出端連接至驅(qū)動(dòng)晶體管Qd和存儲(chǔ)電容器Cst的一端。響應(yīng)于提供給柵極線121的掃描信號(hào)，開關(guān)晶體管Qs將提供給數(shù)據(jù)線171的數(shù)據(jù)信號(hào)傳送至驅(qū)動(dòng)晶體管Qd。
驅(qū)動(dòng)晶體管Qd同樣包括控制端、輸入端、和輸出端?？刂贫诉B接至開關(guān)晶體管Qs和存儲(chǔ)電容器Cst的一端，輸入端連接至驅(qū)動(dòng)電壓線172和存儲(chǔ)電容器Cst的另一端，以及輸出端連接至有機(jī)發(fā)光二極管“OLED”LD。驅(qū)動(dòng)晶體管Qd流有電流ILD，該電流根據(jù)控制端和輸出端之間壓差而改變的幅值。
電容器Cst連接在驅(qū)動(dòng)電容器Qd的控制端和輸入端之間。電容器Cst充有提供給驅(qū)動(dòng)晶體管Qd控制端的數(shù)據(jù)信號(hào)并且即使開關(guān)晶體管截止仍可以維持所充有的數(shù)據(jù)信號(hào)。
OLED LD包括連接至驅(qū)動(dòng)晶體管Qd輸出端的陽極和連接至共電壓Vss的陰極。OLED LD發(fā)出強(qiáng)度根據(jù)驅(qū)動(dòng)晶體管Qd的輸出電流ILD變化的光。多個(gè)OLED LD可以一起工作以顯示圖像。
在當(dāng)前的示例性實(shí)施例中，開關(guān)晶體管Qs和驅(qū)動(dòng)晶體管Qd為n溝道場(chǎng)效應(yīng)晶體管(“FET”)。然而，可選的示例性實(shí)施例包括其中開關(guān)晶體管Qs和驅(qū)動(dòng)晶體管Qd中的至少一個(gè)可以是p溝道場(chǎng)效應(yīng)晶體管的結(jié)構(gòu)。此外，可選的示例性實(shí)施例包括其中晶體管Qs和Qd、電容器Cst、以及OLED LD之間的連接關(guān)系不同的結(jié)構(gòu)。
現(xiàn)在，將參照?qǐng)D8和圖9詳細(xì)描述圖7中示出的OLED顯示器的顯示面板的結(jié)構(gòu)。
圖8是使用根據(jù)本發(fā)明的噴墨印刷系統(tǒng)的示例性實(shí)施例制造的OLED顯示器的有機(jī)發(fā)光二極管顯示面板的示例性實(shí)施例的頂部平面布置圖，以及圖9是沿線IX-IX截取的圖8所示的OLED顯示面板示例性實(shí)施例的截面圖。
如圖8和圖9所示，在絕緣基板110上形成具有第一控制電極124a的多條柵極線121和具有多個(gè)第二控制電極124b的多個(gè)柵極導(dǎo)體。絕緣基板110的示例性實(shí)施例可由透明玻璃或塑料構(gòu)成。
柵極線121傳送選通信號(hào)并且基本上在水平方向上延伸。每條柵極線121均可包括用于與另一層或外部驅(qū)動(dòng)電路連接的寬端部129。第一控制電極124a從柵極線121向上延伸。在可選的示例性實(shí)施例中，如果用于生成選通信號(hào)的柵極驅(qū)動(dòng)電路(未示出)集成到基板110上，則柵極線121可以延伸為直接連接至柵極驅(qū)動(dòng)電路。
第二控制電極124b與柵極線121分離并且包括向下延伸的存儲(chǔ)電極127，其彎曲地遠(yuǎn)離存儲(chǔ)電極127，然后向上延伸。
柵極導(dǎo)體121、124a、和124b的示例性實(shí)施例由包括鋁(Al)和Al合金的Al族金屬、包括銀(Ag)和Ag合金的Ag族金屬、包括銅(Cu)和Cu合金的Cu族金屬、包括鉬(Mo)和Mo合金的Mo族金屬、鉻(Cr)、鉭(Ta)、或鈦(Ti)構(gòu)成。
在柵極導(dǎo)體121、124a、和124b上形成柵極絕緣層140。柵極絕緣層140的示例性實(shí)施例可以由氮化硅(“SiNx”)或氧化硅(“SiOx”)構(gòu)成。
在柵極絕緣層140上形成多個(gè)第一和第二半導(dǎo)體島154a和154b。第一和第二半導(dǎo)體島154a和154b的示例性實(shí)施例由氫化非晶硅或多晶硅構(gòu)成。第一和第二半導(dǎo)體島154a和154b分別設(shè)置在第一和第二控制電極124a和124b上。
多對(duì)第一歐姆接觸部(未示出)與多對(duì)第二歐姆接觸部163b和165b分別形成于第一和第二半導(dǎo)體島154a和154b上。第一歐姆接觸部和第二歐姆接觸部165a和165b的示例性實(shí)施例呈島狀，并且由其中以高濃度重?fù)诫s有n型雜質(zhì)的n+氫化非晶硅或硅化物構(gòu)成。第一歐姆接觸部成對(duì)地形成在第一半導(dǎo)體島154a上，以及第二歐姆接觸部163b和165b也成對(duì)地形成在第二半導(dǎo)體島154b上。
多個(gè)數(shù)據(jù)導(dǎo)體形成于第一歐姆接觸部和第二歐姆接觸部165a和165b以及柵極絕緣層140上。每個(gè)數(shù)據(jù)導(dǎo)體均包括多條數(shù)據(jù)線171、多條驅(qū)動(dòng)電壓線172、以及多個(gè)第一和第二輸出電極175a和175b。
數(shù)據(jù)線171傳送數(shù)據(jù)信號(hào)并且基本上在垂直方向上延伸，以與柵極線121交叉。每條數(shù)據(jù)線171均包括向第一控制電極124a延伸的多個(gè)第一輸入電極173a以及可用于與其它層或外部驅(qū)動(dòng)電路接觸的寬端部179。
驅(qū)動(dòng)電壓線172傳送驅(qū)動(dòng)電壓并且基本上在垂直方向上延伸，以與柵極線121交叉。每個(gè)驅(qū)動(dòng)電壓線172均包括向第二控制電極124b延伸的多個(gè)第二輸入電極173b。驅(qū)動(dòng)電壓線172與存儲(chǔ)電極127重疊并且可以與其連接。
第一和第二輸出電極175a和175b彼此分開，并且還與數(shù)據(jù)線171和驅(qū)動(dòng)電壓線172分開。第一輸入電極173a和第一輸出電極175a相對(duì)于介于其間的第一控制電極124a彼此相對(duì)。第二輸入電極173b和第二輸出電極175b相對(duì)于介于其間的第二控制電極124b彼此相對(duì)。
在一個(gè)示例性實(shí)施例中，數(shù)據(jù)導(dǎo)體171、172、175a、和175b可以由諸如鉬、鉻、鉭、鈦、及其合金的難熔金屬制成。在另一個(gè)示例性實(shí)施例中，數(shù)據(jù)導(dǎo)體171、172、175a、和175b可以具有包括難熔金屬層(未示出)和低電阻導(dǎo)電層(未示出)的多層結(jié)構(gòu)。
第一歐姆接觸部和第二歐姆接觸部165a和165b設(shè)置于半導(dǎo)體154a和154b與數(shù)據(jù)導(dǎo)體171、172、175a、和175b之間，以減少其間的接觸電阻。半導(dǎo)體154a和154b包括未被數(shù)據(jù)導(dǎo)體171、172、175a、和175b遮蓋的露出區(qū)域，例如，輸入電極173a和173b與輸出電極175a和175b之間的區(qū)域。
鈍化層180形成于數(shù)據(jù)導(dǎo)體171、172、175a、和175b以及半導(dǎo)體154a和154b的露出區(qū)域上。鈍化層180的示例性實(shí)施例由諸如氮化硅或氧化硅的無機(jī)絕緣體、有機(jī)絕緣體、或者具有低介電常數(shù)的絕緣材料構(gòu)成。此外，為了保護(hù)半導(dǎo)體154的露出區(qū)域，鈍化層180的示例性實(shí)施例具有包括下部無機(jī)層和上部有機(jī)層的雙層結(jié)構(gòu)。
在鈍化層180上形成多個(gè)接觸孔182、185a、和185b，以分別露出數(shù)據(jù)線171的端部179以及第一和第二輸出電極175a和175b。同樣，多個(gè)接觸孔181和184形成于鈍化層180和柵極絕緣層140上，以分別露出柵極線121的端部129以及第二控制電極124b。
在鈍化層180上形成多個(gè)像素電極191、多個(gè)連接件85、和多個(gè)接觸輔助部81和82。像素電極191、連接件85、以及接觸輔助部81和82的示例性實(shí)施例由諸如ITO或IZO的透明導(dǎo)電材料或者諸如鋁、銀、或其合金的反射金屬構(gòu)成。
像素電極191通過接觸孔185b物理和電連接至第二輸出電極175b。連接件85通過接觸孔184和185a分別連接至第二控制電極124b和第一輸出電極175a。
接觸輔助部81和82通過接觸孔181和182連接至柵極線121的端部129和數(shù)據(jù)線171的端部179。接觸輔助部81和82提高了柵極線121的端部129與外部裝置以及數(shù)據(jù)線171的端部179與外部裝置之間的連接性，并且避免了端部129和179的損壞。
在鈍化層180上形成分隔件361。分隔件361具有開口365，其限定了圍繞像素電極191邊緣的堤狀部(bank)。分隔件361的示例性實(shí)施例可以由有機(jī)絕緣體或無機(jī)絕緣體構(gòu)成。在另一個(gè)示例性實(shí)施例中，分隔件361可由具有黑色顏料的光刻膠構(gòu)成。在該示例性實(shí)施例中，分隔件361通過簡(jiǎn)單形成工藝起到遮光件的作用。
由根據(jù)本發(fā)明的噴墨印刷系統(tǒng)的示例性實(shí)施例形成的有機(jī)發(fā)光件370被設(shè)置于在像素電極191上通過分隔件361限定的開口365中，與上述用于制造LCD的濾色器230的工藝相同。將包含溶劑和含有有機(jī)發(fā)光材料的溶質(zhì)的溶液滴入分隔件361的開口365。然后，通過采用真空裝置和加熱器的噴墨印刷系統(tǒng)的示例性實(shí)施例將溶劑從溶液中蒸發(fā)，以均勻地干燥溶液并且制造均勻的發(fā)光件。
有機(jī)發(fā)光件370的示例性實(shí)施例由發(fā)出三原色(例如，紅色、綠色、和藍(lán)色)中的一種光的有機(jī)材料構(gòu)成。OLED顯示器可以將圖像顯示為從有機(jī)發(fā)光件370發(fā)出的原色的空間之和。在可選的示例性實(shí)施例中，有機(jī)發(fā)光件370可以由發(fā)射白光或原色結(jié)合的光的有機(jī)材料構(gòu)成。在該示例性實(shí)施例中不使用濾色器或改進(jìn)的濾色器。
有機(jī)發(fā)光件370可具有包括用于發(fā)光的發(fā)光層(未示出)和用于改善發(fā)光層發(fā)光效率的輔助層(未示出)的多層結(jié)構(gòu)。輔助層的示例性實(shí)施例可以是電子和空穴轉(zhuǎn)移層(未示出)，用于平衡發(fā)光層中電子和空穴的數(shù)量；以及電子和空穴注入層(未示出)，用于增強(qiáng)電子和空穴的注入(injection)。
在有機(jī)發(fā)光件370上形成共電極270。共電極270接收共電壓Vss。共電極270的示例性實(shí)施例由諸如Ca、Ba、Mg、Al、和Ag的反射金屬或諸如ITO和IZO的透明導(dǎo)電金屬構(gòu)成。
在這種OLED顯示器中，連接至柵極線121的第一控制電極124a、連接至數(shù)據(jù)線171的第一輸入電極173a、和第一輸出電極175a以及第一半導(dǎo)體154a一起形成開關(guān)薄膜晶體管Qs。在第一輸入電極173a與第一輸出電極175a之間的第一半導(dǎo)體154a中形成開關(guān)薄膜晶體管Qs的溝道。連接至第二輸出電極175b的第二控制電極124b、連接至驅(qū)動(dòng)電壓線172的第二輸入電極173b、以及連接至像素電極191的第二輸出電極175b以及第二半導(dǎo)體154b一起形成驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管Qd。在第二輸入電極173b與第二輸出電極175b之間的第二半導(dǎo)體154b中形成驅(qū)動(dòng)薄膜晶體管Qd的溝道。像素電極191、有機(jī)發(fā)光件370、和共電極270形成OLED LD。像素電極191為陽極，并且共電極270為陰極?？蛇x地，像素電極191可為陰極，并且共電極270可為陽極。彼此重疊的存儲(chǔ)電極127與驅(qū)動(dòng)電壓線172形成存儲(chǔ)電容器Cst。
上述的OLED顯示器通過相對(duì)于基板110向上或向下發(fā)光來顯示圖像。將不透明的像素電極191和透明的共電極270應(yīng)用到從基板110向上顯示圖像的項(xiàng)部發(fā)光型OLED顯示器。透明的像素電極191和不透明的共電極270應(yīng)用到從基板110向下顯示圖像的底部發(fā)光型OLED顯示器。可選的示例性實(shí)施例包括以下結(jié)構(gòu)，其中通過包括透明像素電極191和透明的共電極270，OLED顯示器相對(duì)于基板110向上和向下(例如，在相對(duì)側(cè))顯示圖像。
盡管已經(jīng)描述了具有由非晶硅構(gòu)成的半導(dǎo)體154a和154b的OLED顯示器的顯示面板的示例性實(shí)施例，但是可選的示例性實(shí)施例包括其中顯示面板采用由多晶硅構(gòu)成的半導(dǎo)體的結(jié)構(gòu)。
使用根據(jù)本發(fā)明的噴墨印刷系統(tǒng)和使用該系統(tǒng)制造顯示裝置的方法的示例性實(shí)施例，可以通過同時(shí)使用真空孔和加熱器更快速地干燥油墨。
同樣，可以通過利用干燥單元幾乎在頭單元滴落油墨的同時(shí)干燥油墨，并且可以調(diào)節(jié)干燥處理的時(shí)間和條件，從而改進(jìn)濾色器外形和厚度的均勻性。
雖然已經(jīng)結(jié)合當(dāng)前認(rèn)為可行的示例性實(shí)施例描述了本發(fā)明，但應(yīng)該理解，本發(fā)明不限于所公開的示例性實(shí)施例，相反地，本發(fā)明應(yīng)該覆蓋在所附權(quán)利要求中所包括的精神和范圍內(nèi)的各種改變和等同替換。
權(quán)利要求
1.一種噴墨印刷系統(tǒng)，包括基板，安裝在平臺(tái)上；頭單元，將油墨滴到所述基板上；干燥單元，干燥滴到所述基板上的所述油墨；以及移動(dòng)裝置，將所述頭單元和所述干燥單元移動(dòng)至預(yù)定位置，其中，真空孔形成在所述干燥單元中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴墨印刷系統(tǒng)，其中，在與所述頭單元的移動(dòng)方向基本垂直的方向上，所述干燥單元以預(yù)定間距遠(yuǎn)離所述頭單元設(shè)置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的噴墨印刷系統(tǒng)，其中，所述干燥單元進(jìn)一步包括加熱器。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的噴墨印刷系統(tǒng)，其中，所述加熱器被設(shè)置在所述真空孔之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的噴墨印刷系統(tǒng)，其中，所述頭單元包括具有多個(gè)噴嘴的噴墨頭。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴墨印刷系統(tǒng)，其中，所述基板是液晶顯示器的基板和有機(jī)發(fā)光二極管顯示器的基板中的一種。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的噴墨印刷系統(tǒng)，其中，所述油墨是用于形成濾色器的油墨和用于形成有機(jī)發(fā)光件的油墨中的一種。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的噴墨印刷系統(tǒng)，其中，分隔件形成于所述基板上，以限制所述滴落的油墨。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的噴墨印刷系統(tǒng)，其中，所述分隔件是液晶顯示器的遮光件和有機(jī)發(fā)光二極管顯示器的分隔件中的一種。
10.一種顯示裝置的制造方法，所述方法包括以下步驟將頭單元設(shè)置在基板上方；當(dāng)移動(dòng)所述頭單元時(shí)通過所述頭單元將油墨滴到所述基板上；以及通過與所述頭單元相鄰的干燥單元干燥所述滴落的油墨，其中，在所述干燥單元上形成真空孔。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中，在與所述頭單元的移動(dòng)方向基本垂直的方向上，以預(yù)定間距遠(yuǎn)離所述頭單元設(shè)置所述干燥單元。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，進(jìn)一步包括通過所述干燥單元上的加熱器干燥所述基板上的所述油墨。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中，所述頭單元包括具有多個(gè)噴嘴的噴墨頭。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中，所述基板是液晶顯示器的基板和有機(jī)發(fā)光二極管顯示器的基板中的一種。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中，所述油墨是用于形成濾色器的油墨和用于有機(jī)發(fā)光件的油墨中的一種。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，進(jìn)一步包括在所述基板上形成分隔件，以限制所述滴落的油墨。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中，所述分隔件形成為液晶顯示器的遮光件和有機(jī)發(fā)光二極管顯示器的分隔件中的一種。
全文摘要
一種噴墨印刷系統(tǒng)，包括平臺(tái)，具有安裝于其上的基板；頭單元，用于將油墨滴到基板上；干燥單元，用于干燥滴到基板上的油墨；以及移動(dòng)裝置，用于將頭單元和干燥單元移動(dòng)至預(yù)定位置，其中，干燥單元包括真空孔。
文檔編號(hào)G02F1/1333GK1994741SQ20071000050
公開日2007年7月11日 申請(qǐng)日期2007年1月5日 優(yōu)先權(quán)日2006年1月5日
發(fā)明者李東遠(yuǎn) 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社