印刷设备的制作方法

印刷设备的制作方法
【专利摘要】一种印刷设备，其识别作为印刷目标的衬底的位置并且进行印刷。该印刷设备包括安装有衬底的台、识别安装在台上的衬底的位置的位置识别单元、以及印刷单元，其中，该印刷单元设置在台的上部并且在衬底上涂覆印刷溶液，位置识别单元包括形成在衬底中的多个对准标记、以及对对准标记进行拍照的相机。多个对准标记被设置为关于衬底的中心彼此旋转对称，使得在衬底关于衬底的中心旋转预定角度的情况下，对准标记的位置是相同的。
【专利说明】印刷设备
【技术领域】
[0001]本发明涉及印刷设备。
【背景技术】
[0002]通常，喷墨印刷设备被用于形成由若干有机材料形成的薄型图案，其中有机材料包括有机发光二极管(OLED)显示器的发射层、或者液晶显示器(IXD)的滤色器和对准图案。
[0003]在本【背景技术】部分中公开的以上信息仅用于增强对本发明【背景技术】的理解，因此，其可包含不形成对于本国本领域技术人员已知的现有技术的信息。

【发明内容】

[0004]本发明旨在提供一种印刷设备，无论衬底的对准方向如何，该印刷设备均能够通过相同的对准工序在可作为印刷目标的衬底上进行印刷。
[0005]根据本发明的示例性实施方式的印刷设备能够通过使形成在可作为印刷目标的衬底中的、关于衬底的中心彼此旋转对称的对准标记对准，而容易地进行印刷。
[0006]根据本发明的一个方面，一种印刷设备识别可以作为印刷目标的衬底的位置并且进行印刷。该印刷设备包括安装有衬底的台、识别安装在台上的衬底的位置的位置识别单元、以及印刷单元，其中，该印刷单元设置在台的上部并且在衬底上涂覆印刷溶液，位置识别单元包括形成在衬底中的多个对准标记、以及对对准标记进行拍照的相机。多个对准标记被设置为关于衬底的中心彼此旋转对称，以便在衬底关于衬底的中心旋转预定角度的情况下，对准标记的位置是相同的。
[0007]在这种情况下，对准标记可包括至少四个对准标记，并且至少四个对准标记可关于每90度角度旋转地对称。
[0008]至少四个对准标记可被设置成方形形状。
[0009]对准标记中的每个可以是旋转对称的。
[0010]位置识别单元还可包括操作装置，操作装置识别相机所拍照的对准标记的坐标。
[0011]相机可包括至少两个相机。
[0012]至少两个相机可以以固定的方式设置，以对应对准标记的位置。
[0013]印刷单元可包括印刷头和移动框架，印刷头在衬底上滴落印刷溶液，在移动框架中印刷头可被设置为能够在至少两个轴线方向上移动。
[0014]移动框架可包括框架构件和移动构件，框架构件被设置成能够在所述台的上部沿第一轴线方向移动，移动构件被设置成能够在所述框架构件中沿可与所述第一轴线方向垂直的第二轴线方向移动，印刷头可被设置在所述移动构件的一侧。
[0015]印刷设备还可包括控制器，控制器通过位置识别单元所识别的信息对衬底的位置进行控制。
[0016]根据本发明的示例性实施方式，无论可作为印刷目标的衬底的对准方向如何，都能够使用相同的方法进行衬底对准和印刷工作。
[0017]根据本发明的示例性实施方式，在可作为印刷目标的衬底中，多个对准标记被设置成关于衬底的中心彼此旋转地对称，以便无论衬底如何旋转都能够简单地进行印刷工作。
【专利附图】

【附图说明】
[0018]通过参照下面详细的描述连同考虑附图，将能够更好地理解本发明，并且本发明的许多优势将更加显而易见，在附图中相同的参考标号指示相同或类似的部件，其中:
[0019]图1示出了根据本发明的示例性实施方式的印刷设备；
[0020]图2示出了根据本发明的示例性实施方式的印刷设备中的衬底；
[0021]图3是图2中的“III”的放大视图；
[0022]图4示出了根据本发明的示例性实施方式的印刷设备中的另一形状的对准标记；
[0023]图5示出了根据本发明的示例性实施方式的印刷设备中的位置识别单元；
[0024]图6示出了根据本发明的示例性实施方式的印刷设备中的印刷单元；
[0025]图7是图6中的部分VI1-Vir的放大视图；以及
[0026]图8和图9示出了传统喷墨印刷设备中的衬底。
【具体实施方式】
[0027]将在下文中参照附图更全面地描述示例性实施方式。然而，创造性概念可以以许多不同的形式体现，并且不应解释为由本文所阐述的示例性实施方式限制。在附图中，层和区域的尺寸和相对尺寸可夸大，以用于清楚地示出。
[0028]应当理解，当一个元件或层被描述成“位于”另一元件或层“上”、“连接至”或“耦合至”另一元件或层时，该一个元件或层可以直接位于、直接连接到或直接耦合到另一元件或层上，或者二者之间可存在夹置元件或层。与此相反，当一个元件或层描述为“直接位于”另一元件或层“之上”、“直接连接至”或“直接耦合至”另一元件或层时，二者之间不存在夹置元件或层。在整个说明书中，相同或类似的参考标号指示相同或类似的元件。如本文所使用的，术语“和/或”包括所列的关联项的一个或多个的任意和全部组合。
[0029]应该理解，虽然术语第一、第二、第三等可在本文中用于描述多种元件、部件、区域、层、图案和/或段，但是这些元件、部件、区域、层、图案和/或段不应由这些术语限制。这些术语仅用于将一个元件、部件、区域、层、图案或段与另一区域、层、图案或段分辨开。因此，以下所讨论的第一元件、部件、区域、层或段可被称为第二元件、部件、区域、层或段，而不偏离示例性实施方式的教导。
[0030]为了便于描述，在本文中可使用诸如“之下”、“下面”、“以下”、“上面”、“以上”等的空间关系术语，以描述如图所示的一个元件或特征与其他元件或特征的关系。应当理解，这些空间关系术语旨在包括除图中所示方向之外的设备使用或操作时的不同方向。例如，如果翻转图中的设备，那么在其他元件或特征“下面”或“之下”的元件和特征将位于该其他元件或特征的“上面”。因此，示例性术语“下面”可以包括上面和下面的方向。可以通过其他方式定向(旋转90度或在其他方向处)设备，并相应地解释本文中使用的空间关系术语。
[0031]本文所使用的术语仅出于描述特定的示例性实施方式的目的，而不试图限制本发明。如本文所使用的，单数形式“a”、“an”和“the”旨在同样包括复数形式，除非上下文清楚地另有所指。还应该理解，当在本说明书中使用术语“包括(comprises)”和/或“包括(comprising)”时,该术语是指存在所指特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件,但是不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或它们的组合的存在或增加。
[0032]本文参照截面视图来描述示例性实施方式，这些截面视图示意性地示出了创造性概念的理想化的示例性实施方式(和中间结构)。因而，应预期例如制造技术和/或容差而导致的视图形状的变化。因此，示例性实施方式不应被解释为限制于本文所示的区域的特殊形状，而应解释为包括例如制造而导致的形状偏差。附图中示出的区域本质上是示意性的，并且它们的形状不试图示出装置的区域的实际形状，而且不试图限制本发明的实施方式的范围。
[0033]除非另有规定，本文中使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有与本发明所属【技术领域】的普通技术人员通常理解的含义相同的含义。还应当理解，术语(例如在通常使用的字典中定义的术语)应该解释为具有与相关技术背景中的含义相同的含义，不应解释成理想化的或过于形式化的含义，除非这在本文中明确地定义。为了阐明本发明，将省略与说明书没有关系的部分，并且在整个说明书中，相同的元件或等同物由相同的参考标号指示。在附图中任意地示出每个元件的尺寸和厚度，并且本发明不必受限于此。
[0034]通常，喷墨印刷设备可被用于形成薄型图案，该薄型图案由若干包括有机发光二极管(OLED)显示器的发射层、或者液晶显示器(LCD)的滤色器和对准图案的有机材料形成。
[0035]当喷墨印刷设备被用于上述目的时，其可包括具有喷嘴的喷墨头，油墨可通过喷墨头的喷嘴以恒定体积被喷射至玻璃衬底上的预定区域。
[0036]为了通过喷嘴将油墨精确地喷射至玻璃衬底上的预定区域，玻璃衬底必须精确地对准，而且为了精确地对准衬底，喷墨印刷设备可设置有相机，该相机用于对设置在衬底上的对准标记进行拍照。
[0037]图8和图9示出了传统普通喷墨印刷设备中的衬底，以用于对喷墨印刷设备进行描述。
[0038]通常，设置在衬底20上的对准标记22可通过相机62识别，因而衬底20竖直地和水平地对准，然后喷嘴可在待印刷的图案26的长边的方向，S卩，图8中的箭头方向上移动，使得油墨溶液滴落以保证所需的厚度和层特性。在这种情况下，对准标记22可被设置在衬底20的四个角附近。
[0039]然而，当衬底20的尺寸增加并用于提高制造效率时，每个衬底20的单位单元25的数量增加，并且单位单元25的对准改变，因而衬底20的对准工序变得复杂且消耗了更多的时间。
[0040]例如，不同于图8所示的包括八个单位单元25的衬底20，在印刷工序前，应该将如图9所示的包括六个单位单元25的衬底20相对于衬底20的中心旋转90度后进行对准工序。
[0041]这是为了进行印刷工作，可通过在同一印刷设备中在预定方向上移动喷嘴，例如待印刷的图案26的长边方向，即，图8中的箭头方向(或者，图9的右侧所示的箭头)的同时滴落油墨来进行印刷工作。[0042]在这种情况下，参见图9，设置在衬底20四个角附近的对准标记22的位置因衬底20的旋转而改变，因此，相机62的位置应移动以对准，相应地应改变输入到印刷设备的坐标设定值。即，对准工序因衬底20的旋转而变得复杂。
[0043]本发明涉及一种印刷设备，无论衬底如何旋转，该印刷设备都能够简单地识别衬底的对准。
[0044]图1示出了根据本发明的示例性实施方式的印刷设备。图2示出了根据本发明的示例性实施方式的印刷设备中的衬底。图3是图2中的“III”的放大视图。图4示出了根据本发明的示例性实施方式的印刷设备中的另一形状的对准标记。图5示出了根据本发明的示例性实施方式的印刷设备中的位置识别单元。图6示出了根据本发明的示例性实施方式的印刷设备中的印刷单元。图7是图6中的部分VI1-Vir的放大视图。
[0045]参见图1，根据本发明的示例性实施方式的印刷设备100包括识别用于印刷目标(即衬底120)的位置并进行印刷的设备，印刷设备100还包括台140、位置识别单元160、控制器150和印刷单元180。
[0046]在这种情况下，根据本发明的示例性实施方式，位置识别单元160识别安装在台140上的衬底120的对准标记122、通过控制器150对准衬底120、并在印刷单元180中在已完成对准的衬底120上进行印刷。
[0047]在下文中，将对根据本发明的示例性实施方式的印刷设备100的每个配置进行描述。
[0048]首先，衬底120可以为用于印刷的目标，并且可形成为玻璃衬底。
[0049]根据本发明的示例性实施方式，如图1所示，衬底120可形成为矩形形状，在衬底120的各个角的附近可布置对准标记122。
[0050]这样，位置识别单元160识别对准标记122待设置在衬底120上的位置，以便可确定衬底120用于进行印刷工作的位置和衬底120的对准。
[0051]稍后将进一步描述与此关联的配置。
[0052]同时，台140可以为用于将衬底120安装至其的组成元件。
[0053]台140可形成为板形，该板可大于衬底120，并且台140可设置有固定组件以使安装于其上部的衬底120固定。
[0054]在这种情况下，根据本发明的示例性实施方式，可提供诸如真空吸盘的吸取装置(未示出)作为台140的固定组件。
[0055]此外，台140的一侧可设置机械控制组件(未示出)以对准台140上被固定的衬底120。
[0056]因此，通过外部转移组件被转移到印刷设备100的衬底120可移动至台140上的预定位置，然后通过固定组件固定在台140上，并且衬底120的位置可通过控制组件来控制。
[0057]如上所述，衬底120被安装在台140上并在台140上对准，位置识别单元160可判断衬底120是否可位于正确的位置中。在下文中将详细描述位置识别单元160。
[0058]位置识别单元160可设置为识别衬底120的位置。
[0059]参见图5，位置识别单元160可包括设置在衬底120中的对准标记122、相机162以及操作装置164。[0060]对准标记122可以为形成在衬底120中的标记以用于对衬底120进行对准，根据本发明的示例性实施方式，对准标记122可设置为多个。
[0061]在这种情况下，如图2所示，对准标记122可包括分别设置在四个角附近的四个对准标记。然而，对准标记的数量不限于此，可设置不只四个对准标记。
[0062]根据本发明的示例性实施方式，多个对准标记122可关于衬底120的中心124彼此旋转对称。
[0063]因此，即使在衬底120可能相对于衬底120的中心124旋转预定角度后，对准标记122的位置也可被识别为相同的。
[0064]例如，参见图2，四个对准标记122可以设置成正方形形状，以便关于衬底120的中心124彼此旋转对称，并且在这种情况下，当衬底120关于衬底120的中心124旋转90度时，四个对准标记122的位置均可是相同的。
[0065]因此，无论衬底120是否旋转，由位置识别单元160识别出的对准标记122的位置
均可一直是相同的。
[0066]在这种情况下，根据本发明的示例性实施方式，每个对准标记122的形状可旋转对称。
[0067]例如，参见图3，对准标记122可形成为十字形状，其竖直长度和水平长度彼此相
坐寸ο
[0068]此外，参见图4，对准标记可形成为也可旋转对称的圆形形状，并且圆形形状的对准标记222可形成不变的图案以对应于衬底120的旋转角单位。
[0069]这样，以旋转对称的方式设置在衬底120上的多个对准标记122能够恒定地保持每个对准标记122的形状，即使这些对准标记122旋转预定角度例如90度。
[0070]如上所述，在根据本发明的示例性实施方式的印刷设备100中，四个旋转对称形状的对准标记122被设置成关于衬底120的中心124成旋转对称的形状，例如，它们被设置成正方形形状，以便即使在衬底120旋转90度的情况下，也能够恒定地保持对准标记122的位置。
[0071]因此，即使由于形成在衬底120中的单位单元的对准改变，因而衬底120可在旋转90度后被安装在印刷设备100的台140而导致衬底120的竖直和水平对准改变，也能够在无需改变用于对准衬底120的设备或工序的情况下不变且简单地进行衬底120的对准。
[0072]同时，上述对准标记122可通过相机162拍照。
[0073]S卩，相机162可形成为对形成在衬底120中的对准标记122进行拍照，并且根据本发明的示例性实施方式，相机162可设置为在衬底120可被安装至台140的情况下与衬底120中对齐的对准标记122相对应。
[0074]在这种情况下，相机162可设置在台140的上部，并且还可固定在预定位置。
[0075]在这种情况下，根据本发明的示例性实施方式，相机162可包括至少两个相机。
[0076]更详细地，参见图5，相机162可由两(2)个相机形成，并且两个相机162可分别设置在对准标记122的上部以对相应的对准标记122拍照。
[0077]如上所述，由相机162拍照的对准标记122的信息可被发送至操作装置164。
[0078]操作装置164可形成为识别相机162所拍照的、对准标记122的坐标。
[0079]在这种情况下，根据本发明的示例性实施方式，操作装置164可以为计算装置，并且可接收由相机162所拍照的信息。
[0080]根据本发明的示例性实施方式，操作装置164可识别至少两个对准标记122的中心点的X和y坐标。
[0081]因此，可使安装在台140上的衬底120的位置精确地数字化。
[0082]如上所述，由位置识别单元160所识别的衬底120的位置信息可被发送至控制器150。
[0083]S卩，控制器150可被形成为基于由位置识别单元160所识别的衬底120的位置信息，即，通过在衬底120中对齐的对准标记122的坐标数据而得到的衬底120的位置信息，来控制衬底120的位置。
[0084]相应地，参见图5，控制器150可与位置识别单元160的操作装置164连接。
[0085]在这种情况下，控制器150对操作装置164所发送的对准标记122的坐标数据与预定参考坐标进行比较，以判断安装在台140上的衬底120是否对准。
[0086]而且，根据本发明的示例性实施方式，控制器150可与台140连接。
[0087]这样，当安装在台140上的衬底120可能被错误对准时，控制器150可向台140发送控制信号以通过设置在台140中的控制组件来控制衬底120的对准。
[0088]在衬底120通过该工序对准后，根据本发明的示例性实施方式的印刷设备100可通过印刷单元180在衬底120上进行印刷工作。现将更详细地描述印刷单元180。
[0089]印刷单元180可以为通过在固定于台140的衬底120上涂覆印刷溶液来进行印刷工作的部件，参见图1，印刷头182可被形成为可在彼此垂直的两个轴线上，即，X轴和y轴上移动。
[0090]这样，根据本发明的示例性实施方式，如图6所示，印刷单元180可包括印刷头182和移动框架184。
[0091]印刷头182可以为在可固定于台140的衬底120上滴落印刷溶液的部件，并且可设置有可滴落印刷溶液的喷嘴(未示出)。在这种情况下，可设置多个喷嘴。
[0092]在这种情况下，根据本发明的示例性实施方式，印刷头182可形成为通过移动框架184在至少两个彼此垂直的轴线方向(例如，参见图1、图6和图7的X轴和y轴)上能够移动。
[0093]S卩，移动框架184可以为使得印刷头182能够在至少两个彼此垂直的轴线方向上移动的部件，参见图6，移动框架184可包括框架构件185和移动构件186。
[0094]根据本发明的示例性实施方式，框架构件185可被形成为在台140的上部能够沿I轴移动，移动构件186可被形成为在框架构件185的一侧能够沿X轴方向移动，X轴方向可垂直与y轴方向。
[0095]在这种情况下，X轴和I轴方向参见图1和图7，并且在下面的描述中与此相同。
[0096]在这种情况下，印刷头182可设置在移动构件186的一侧。
[0097]因此，当移动构件186可在被框架构件185支承的同时移动时，印刷头182可沿x轴方向移动，而且当框架构件185可在被台140支承的同时移动时，印刷头182可沿y轴方向移动。
[0098]然而，印刷单元180的结构不限于此，使印刷头182能够以至少两个轴线方向移动的任意结构均是可适用的。[0099]如上所述，根据本发明的示例性实施方式的印刷设备100通过可沿至少两个轴线方向移动的印刷头182进行的印刷工序如下。首先，印刷头182在在一个轴线方向(例如，y轴方向)上移动的同时在衬底120上涂覆印刷溶液。
[0100]在这种情况下，当沿y轴方向的印刷完成后，在印刷头182沿X轴方向移动预定距离然后移动回y轴方向的同时，可在衬底120上涂覆印刷溶液。
[0101]通过重复这种工序，根据本发明的示例性实施方式的印刷设备执行印刷工作。
[0102]如上所述，无论可作为印刷目标的衬底120的竖直和水平对准如何，根据本发明的示例性实施方式的印刷设备100均能够通过相同的设备和工序识别衬底120的位置并使衬底120对准。
[0103]在这种情况下，设置在根据本发明的示例性实施方式的印刷设备100的衬底120中的多个对准标记122被设置成关于衬底120的中心124彼此旋转对称，以便在无需考虑衬底120是否可能旋转的情况下使用相同的拍照装置和相同的方法就能够识别衬底120的位置，因此，无需改变或控制设备和工序就能够在印刷设备100上简单地进行对准工序。
[0104]因此，根据本发明的示例性实施方式的印刷设备100能够在对准可能改变的衬底120上有效地进行印刷工作。
[0105]虽然已针对目前被认为是实际的示例性实施方式描述了本发明，但是应该理解，本发明不限于所公开的实施方式，相反地，本发明旨在覆盖被包含在所附权利要求的精神和范围内的各种修改和等同设置。
【权利要求】
1.一种印刷设备，识别作为印刷目标的衬底的位置并执行印刷，所述印刷设备包括: 台，所述衬底被安装至所述台； 位置识别单元，识别安装至所述台的所述衬底的位置；以及 印刷单元，设置在所述台的上部并且在所述衬底上涂覆印刷溶液， 其中，所述位置识别单元包括: 多个对准标记，形成在所述衬底中，以及 相机，对所述对准标记进行拍照， 所述多个对准标记被设置为关于所述衬底的中心彼此旋转对称，使得在所述衬底关于所述衬底的所述中心旋转预定角度的情况下，所述对准标记的位置是相同的。
2.如权利要求1所述的印刷设备，其中，所述对准标记包括至少四个对准标记，并且所述至少四个对准标记关于每90度角度旋转地对称。
3.如权利要求2所述的印刷设备，其中，所述至少四个对准标记被设置成方形形状。
4.如权利要求1所述的印刷设备，其中，所述对准标记中的每个是旋转对称的。
5.如权利要求1所述的印刷设备，其中，所述位置识别单元还包括操作装置，所述操作装置识别所述相机所 拍照的对准标记的坐标。
6.如权利要求1所述的印刷设备，其中，所述相机包括至少两个相机。
7.如权利要求6所述的印刷设备，其中，所述至少两个相机以固定的方式设置，以对应所述对准标记的位置。
8.如权利要求1所述的印刷设备，其中，所述印刷单元包括: 印刷头，在所述衬底上滴落所述印刷溶液；以及 移动框架，在所述移动框架中所述印刷头被设置为能够在至少两个轴线方向上移动。
9.如权利要求8所述的印刷设备，其中，所述移动框架包括: 框架构件，被设置成能够在所述台的上部沿第一轴线方向移动；以及移动构件，被设置成能够在所述框架构件中沿与所述第一轴线方向垂直的第二轴线方向移动， 其中，所述印刷头被设置在所述移动构件的一侧。
10.如权利要求1所述的印刷设备，还包括: 控制器，所述控制器通过所述位置识别单元所识别的信息对所述衬底的位置进行控制。
11.一种印刷设备，用于在衬底上印刷，所述印刷设备包括: 印刷单元，在所述衬底上涂覆印刷溶液；以及 位置识别单元，识别所述衬底的位置， 所述位置识别单元包括: 多个对准标记，形成在所述衬底中，以及 多个相机，对所述对准标记进行拍照，所述多个相机被定位成对应于所述多个对准标记，所述多个对准标记被设置为关于所述衬底的中心彼此旋转对称，以便在所述衬底关于所述衬底的所述中心旋转预定角度的情况下，所述对准标记的位置是相同的。
12.如权利要求11所述的印刷设备，其中，所述对准标记包括至少四个对准标记，并且所述至少四个对准标记关于每90度角度旋转地对称。
13.如权利要求12所述的印刷设备，其中，所述至少四个对准标记被设置成方形形状。
14.如权利要求11所述的印刷设备，其中，所述对准标记中的每个是旋转对称的。
15.如权利要求11所述的印刷设备，其中，所述位置识别单元还包括操作装置，所述操作装置识别所述相机所拍照的对准标记的坐标。
16.如权利要求11所述的印刷设备，其中，所述多个相机为两个相机。
17.如权利要求16所述的印刷设备，其中，所述两个相机以固定的方式设置，以对应所述对准标记的位置。
18.如权利要求11所述的印刷设备，其中，所述印刷单元包括: 印刷头，在所述衬底上滴落所述印刷溶液；以及 移动框架，在所述移动框架中所述印刷头被设置为能够在至少两个轴线方向移动。
19.如权利要求18所述的印刷设备，其中，所述移动框架包括: 框架构件，被设置成能够沿第一轴线方向移动；以及 移动构件，被设置成能够在所述框架构件中沿与所述第一轴线方向垂直的第二轴线方向移动， 其中，所述印刷头被设置在所述移动构件的一侧。
20.如权利要求11所述的印刷设备，其中，还包括: 控制器，所述控制器通 过所述位置识别单元所识别的信息对所述衬底的位置进行控制。
【文档编号】B41J2/01GK103935122SQ201310273620
【公开日】2014年7月23日 申请日期:2013年7月2日 优先权日:2013年1月17日
【发明者】姜仑昊 申请人:三星显示有限公司