喷墨装置的制作方法

1.本公开涉及喷墨装置。


背景技术：

2.随着显示装置的大型化和高分辨率化，需要针对显示装置制造用喷墨装置增加喷墨头的数量并缩短节拍时间(tact time)，并且也需要提高印刷精度。
3.当安装在显示装置制造用喷墨装置的喷墨头的数量增加时，连接到喷墨头的管道管的数量和用于驱动喷墨头的布线电缆的数量也增加。如果像这样管道管和布线电缆增加，则随着它们的运动，振动从外部传递，由此喷墨装置的印刷精度可能会降低。


技术实现要素：

4.实施例用于提供能够抑制由于可能因门架台的运动等而传递的外部振动而导致的喷墨头的错误，从而能够提高印刷工艺的精度的喷墨装置。
5.然而，实施例要解决的技术问题不限于上述技术问题，并且可以在实施例所包括的技术思想的范围内进行各种扩展。
6.根据实施例的喷墨装置可以包括：基板支承台，支承基板并且能够移动所述基板；多个喷墨头，布置成面对所述基板；喷墨头系统驱动部，控制所述多个喷墨头的移动；门架台，设置有向所述多个喷墨头供应墨的墨供应部；门架系统驱动部，使所述门架台移动；以及校正部，接收所述门架台的移动量并校正所述喷墨头系统驱动部的操作。
7.所述校正部可以包括：第一校正部，接收所述门架台的移动量并产生校正信号；以及第二校正部，从所述第一校正部接收所述校正信号并调节所述喷墨头系统驱动部的信号。
8.所述第一校正部可以将通过将所述门架台的所述移动量乘以预定系数而获得的所述校正信号传递到所述第二校正部，且所述第二校正部可以通过从所述喷墨头系统驱动部的所述信号中减去所述校正信号来调节所述喷墨头系统驱动部的信号。
9.所述喷墨装置还可以包括：喷墨头组件，搭载有所述多个喷墨头；第一喷墨头组件驱动部，使所述喷墨头组件相对于所述门架台在垂直方向上移动；以及第二喷墨头组件驱动部，使所述喷墨头组件相对于所述门架台在水平方向上移动。
10.所述第一喷墨头组件驱动部可以包括多个垂直致动器，且所述第二喷墨头组件驱动部可以包括多个水平致动器。
11.所述第一喷墨头组件驱动部可以包括至少三个所述垂直致动器，以及所述第二喷墨头组件驱动部可以包括至少三个所述水平致动器。
12.所述喷墨头系统驱动部可以包括：测量部，测量所述喷墨头组件的移动量；光学部，从所述测量部发射的信号入射到所述光学部；以及控制电路，接收由所述测量部和所述光学部测量的所述喷墨头组件的移动量并生成根据所述移动量的控制信号，并向所述第二喷墨头组件驱动部发送所述控制信号。
13.所述测量部可以是激光测量部，且所述光学部可以是反射镜，从所述激光测量部发射的激光入射到所述反射镜。
14.所述喷墨头系统驱动部可以包括：多个传感器，测量所述喷墨头组件的移动量；以及控制电路，接收由所述多个传感器测量的所述喷墨头组件的移动量并生成根据所述移动量的控制信号，并向所述第一喷墨头组件驱动部发送所述控制信号。
15.所述多个传感器可以包括位移传感器。
16.所述位移传感器可以测量所述门架台与所述喷墨头组件的相对旋转角度。
17.根据本实施例的喷墨装置及利用其的制造方法能够抑制由于可能因门架台的移动等而传递的外部振动而导致的喷墨头的错误，因此能够提高印刷工艺的精度。
18.然而，实施例的效果不限于上述效果，并且显然可以在不脱离本发明的思想和领域的范围内进行各种扩展。
附图说明
19.图1示出了根据一实施例的喷墨装置。
20.图2是图1的喷墨装置的平面图。
21.图3是图1的喷墨装置的主视图。
22.图4是根据一实施例的喷墨装置的信号的波形图。
23.图5示出了根据另一实施例的喷墨装置。
24.图6是根据一实施例的利用喷墨装置的制造方法的流程图。
25.附图标记的说明
26.1000、2000：喷墨装置
27.100：基板驱动部
28.110：基板
29.120：基板支承台
30.200：喷墨头系统
31.210：喷墨头
32.220：喷墨头组件
33.230：第一喷墨头组件驱动部
34.300：门架系统
35.310：墨供应部
36.320：墨供应驱动部
37.330：门架台
38.340：门架结构
39.350：门架台移动部
40.400：门架系统驱动部
41.500：喷墨头系统驱动部
42.410：第一测量部
43.510：第二测量部
44.420、520：光学部
45.430、530：控制电路
46.710：传感器
47.720：喷墨头组件角度控制部
具体实施方式
48.以下，参考附图对本发明的各种实施例进行详细说明，以使本发明所属技术领域的普通技术人员能够容易实施本发明。本发明可以以各种不同的形态实现，并且不限于在此说明的实施例。
49.为了清楚地说明本发明，省略了与说明无关的部分，并且在整个说明书中，对于相同或类似的构成要素赋予了相同的附图标记。
50.此外，附图仅用于帮助理解本说明书中所公开的实施例，而本说明书中所公开的技术思想不被附图所限制，并且应理解为包括本发明的思想和技术范围内所包括的所有改变、等同乃至替代。
51.此外，图中所示的各个构成的大小和厚度是为了便于说明而任意示出的，因此本发明不必限于图中所示。在附图中，为了清楚地表现各个层和区域，扩大示出了厚度。而且，在附图中，为了便于说明，夸大示出了一些层和区域的厚度。
52.此外，当层、膜、区域、板等部分被称为“在”另一部分“上”时，其不仅包括“直接在”另一部分“上”的情况，而且还包括其中间存在又一部分的情况。相反，当某部分被称为“直接在”另一部分“上”时，意味着中间不存在其它部分。此外，当称为“在”作为基准的部分“上面”或“上”时，意味着位于作为基准的部分上面或下面，并且不意味着必须在重力的反方向上位于“上面”或“上”。
53.此外，在整个说明书中，当称为某部分“包括”某构成要素时，除非有特别相反的记载，否则意味着不排除其它构成要素，而是还可以包括其它构成要素。
54.此外，在整个说明书中，当称为“在平面上”时，其意味着从上面观看对象部分，且当称为“在截面上”时，其意味着从侧面观看垂直切割对象部分而获得的截面。
55.此外，在整个说明书中，当称为“连接”时，其不仅意味着两个以上的构成要素直接连接，而且还意味着两个以上的构成要素通过其它构成要素间接连接，且不仅意味着物理连接，而且还意味着电连接，或者意味着虽然根据位置或功能被称为不同的名称，但是彼此一体。
56.以下，参照附图详细说明各种实施例及变形例。
57.参考图1至图3，对根据一实施例的喷墨装置1000进行说明。图1是根据一实施例的喷墨装置的示意图，图2是图1的喷墨装置的平面图，以及图3是图1的喷墨装置的主视图。
58.参考图1至图3，根据一实施例的喷墨装置1000包括搭载于基座10的维护台20、基板驱动部100、喷墨头系统200、门架系统(gantry system)300、门架系统驱动部400以及喷墨头系统驱动部500。
59.基座10支承包括在喷墨装置1000中的所有构成，且维护台20可以搭载有用于将喷墨头保持在良好状态的各种构件。
60.基板驱动部100可以包括支承作为工艺对象的基板110并且使作为工艺对象的基板110移动的基板支承台120。基板支承台120可以支承作为工艺对象的基板110并使基板
110在工艺进行的第二方向dr2上移动。例如，第一方向dr1和第二方向dr2可以是与基板110的表面基本上平行的方向，且第三方向dr3可以是与第一方向dr1和第二方向dr2垂直的方向，并且可以是与垂直于基板110的表面的上下方向平行的方向。
61.喷墨头系统200可以包括多个喷墨头210、搭载有多个喷墨头210的喷墨头组件220、使喷墨头组件220移动的第一喷墨头组件驱动部230和第二喷墨头组件驱动部240。
62.第一喷墨头组件驱动部230可以使喷墨头组件220相对于门架台330在垂直方向(例如，与第三方向dr3平行的方向)上移动。例如，第一喷墨头组件驱动部230可以包括多个垂直致动器，并且可以包括至少三个垂直致动器。
63.第二喷墨头组件驱动部240可以使喷墨头组件220相对于门架台330在水平方向(例如，第二方向dr2)上移动。例如，第二喷墨头组件驱动部240可以包括多个水平致动器，并且可以包括至少三个水平致动器。
64.例如，第一喷墨头组件驱动部230和第二喷墨头组件驱动部240可以包括音圈电机(vcm：voice coil motor)或压电致动器。
65.通过第一喷墨头组件驱动部230和第二喷墨头组件驱动部240，喷墨头组件220可以精细地移动以具有高的自由度。
66.门架系统300可以包括门架台330、门架结构340和门架台移动部350。
67.门架台330上设置有墨供应部310和墨供应驱动部320。
68.墨供应部310向多个喷墨头210供应墨，且墨供应驱动部320生成用于向多个喷墨头210排出墨的驱动信号。
69.墨供应部310可以是包括储液罐、泵和控制阀的构成。墨供应驱动部320可以包括驱动电路，驱动电路生成用于从墨供应部310排出墨的驱动信号。多个喷墨头210可以通过墨供应驱动部320的驱动信号以预定的速度和量排出从墨供应部310供应的墨。
70.门架台330可以使多个喷墨头210在第二方向dr2上移动。门架结构340上可以搭载有门架台330和门架台移动部350。
71.门架台移动部350是能够使门架台330在作为水平方向的第一方向dr1上移动的致动器(actuator)，并且可以包括例如线性电机(linear motor)。
72.门架系统驱动部400可以包括第一测量部410、第一光学部420和第一控制电路430。
73.门架系统驱动部400的第一测量部410可以测量沿第一方向dr1的门架台330的移动量和以第二方向dr2为轴的门架台330的旋转角度。第一测量部410可以是激光测量仪，但不限于此，并且可以包括编码器等其它方式的测量工具。
74.从第一测量部410发射的第一激光r1可以入射到第一光学部420，且第一光学部420可以是反射镜。
75.第一控制电路430可以接收由第一测量部410测量的门架台330的移动量，并生成根据移动量的第一控制信号(未示出)，并向门架台移动部350发送第一控制信号。
76.喷墨头系统驱动部500可以包括第二测量部510、第二光学部520和第二控制电路530。
77.喷墨头系统驱动部500的第二测量部510可以测量沿第一方向dr1的喷墨头组件220的移动量和以第二方向dr2为轴的喷墨头组件220的旋转角度。第二测量部510可以是激
光测量仪，但不限于此，并且可以包括编码器等其它方式的测量工具。
78.从第二测量部510发射的第二激光r2可以入射到第二光学部520，且第二光学部520可以是反射镜。
79.第二控制电路530可以接收由第二测量部510测量的喷墨头组件220的移动量，并生成根据移动量的第二控制信号(未示出)，并向第二喷墨头组件驱动部240发送第二控制信号。
80.第一校正部600a可以是前馈控制电路，该前馈控制电路接收由第一测量部410测量的、门架台330在与第一方向dr1平行的方向上移动的移动量并调整第二喷墨头组件驱动部240的操作。
81.第二校正部600b可以是将第二控制电路530的信号与第一校正部600a的信号合成的运算电路。
82.接着，参考图1至图3以及图4，说明根据一实施例的喷墨装置1000的门架台330和喷墨头组件220的操作。图4是根据一实施例的喷墨装置的信号的波形图。
83.在图4中，第一信号波形s1是门架台330的位置确定波形，第二信号波形s2是喷墨头组件220的位置确定波形，以及第三信号波形s3是因门架台330和喷墨头组件220的相对位置变化而产生的喷墨头组件220的位置确定波形。
84.图4的横轴表示时间t。图4的第一信号波形s1的纵轴表示门架台330在第一方向dr1上的移动量的目标位置与由第一测量部410测量的门架台330的实际位置之间的差值。
85.图4的第二信号波形s2的纵轴表示喷墨头组件220在第一方向dr1上的移动量的目标位置与由第二测量部510测量的喷墨头组件220的实际位置之间的差值。
86.图4的第三信号波形s3的纵轴表示因门架台330与喷墨头组件220的相对位置变化而产生的第二信号波形s2的变化值。
87.与搭载有喷墨头210的喷墨头组件220的体积和重量相比，搭载有墨供应部310和墨供应驱动部320的门架台330的体积和重量相对很大。
88.对于搭载有体积和重量相对很小的喷墨头210的喷墨头组件220的位置，可以进行高速且精确的控制。因此，如图4中所示，作为喷墨头组件220的位置确定波形的第二信号波形s2具有小的过冲量，并且可以容易且快速地进行修正。
89.相反，对于体积和重量相对很大的门架台330的位置，难以进行高速且精确的控制。因此，如图4中所示，作为门架台330的位置确定波形的第一信号波形s1可能随着时间t变化较大，从而具有大的过冲量，并且需要较长的时间对此进行修正。然而，墨供应部310和墨供应驱动部320的位置的精度不会影响印刷精度，因此不需要高速且精确的控制，只要作为喷墨头组件220的位置确定波形的第二信号波形s2具有高速和高精度，就可以不产生大的问题。
90.然而，喷墨头组件220需要墨供应回收管和喷墨头驱动信号传递电缆，且随着喷墨头组件220的数量增加，管和电缆的数量也增加。例如，如果喷墨装置包括100个以上的喷墨头组件220，则管和电缆的总数可能是300个以上。如此大量的管和电缆的移动会对喷墨头组件220的位置确定造成干扰(disturbance)。即，当在作为门架台330的位置确定波形的第一信号波形s1中产生过冲和欠冲时，喷墨头组件220的位置也会由于其影响而变化，并且其变化量在图4中被示出为第三信号波形s3。
91.如此，第一信号波形s1的影响如第三信号波形s3所示波及第二信号波形s2，其振幅虽然小于第一信号波形s1，但是可以改变第二信号波形s2。如此，当作为喷墨头组件220的位置确定波形的第二信号波形s2受到影响而发生变化时，喷墨装置的印刷精度可能降低。
92.然而，根据本实施例的喷墨装置1000还包括第一校正部600a和第二校正部600b，第一校正部600a产生通过将由第一测量部410测量的、作为门架台330在第一方向dr1上的位置确定波形的第一信号波形s1乘以预定系数而获得的校正信号，并将校正信号传递到第二校正部600b，且第二校正部600b将通过从第二控制电路530的输出信号减去从第一校正部600a接收的校正信号而获得的校正驱动信号传递到第二喷墨头组件驱动部240。
93.第二控制电路530可以接收由第二测量部510测量的喷墨头组件220的移动量并生成根据移动量的第二控制信号，且第二校正部600b可以通过从第二控制电路530的第二控制信号中减去从第一校正部600a接收的校正信号来校正第二控制信号，然后将校正后的第二控制信号发送到第二喷墨头组件驱动部240。
94.如此，与图4的第三信号波形s3对应的位置变化值可以以相反的值应用于第二信号波形s2，从而可以去掉与第三信号波形s3对应的位置变化值。
95.如此，通过将根据门架台330的位置变化的影响应用于喷墨头组件220的驱动信号来控制喷墨头组件220的位置，可以防止由于设置有墨供应部310和墨供应驱动部320的门架台330的位置变化而导致的喷墨头组件220的位置变化，由此可以提高喷墨装置的印刷精度。
96.在上述实施例中，说明了基板支承台120可以在第二方向dr2上移动并且门架台330可以在第一方向dr1上移动的情况，但不限于此，并且显然可以根据工艺进行的方向来确定其移动方向。
97.接下来，参考图5对根据另一实施例的喷墨装置2000进行说明。图5示出了根据另一实施例的喷墨装置。
98.参考图5，根据本实施例的喷墨装置2000与根据以上参考图1至图3说明的实施例的喷墨装置1000类似。将省略对相同的构成要素的具体说明。
99.不同于根据以上说明的实施例的喷墨装置1000，根据本实施例的喷墨装置2000可以包括替代第二测量部510和第二光学部520的多个传感器710。
100.可以包括喷墨头组件角度控制部720来代替喷墨头系统驱动部500的第二控制电路530。
101.多个传感器710可以是测量以第二方向dr2为基准的门架台330与喷墨头组件220的相对旋转角度的至少两个位移传感器。
102.喷墨头组件角度控制部720可以是喷墨头组件角度控制电路，喷墨头组件角度控制电路接收关于由多个传感器710测量的门架台330与喷墨头组件220的旋转角度的信息，并将用于调节喷墨头组件220的旋转角度的校正驱动信号发送到第一喷墨头组件驱动部230。
103.当门架台330沿着第一方向dr1移动或停止移动时，该运动的影响会施加到喷墨头组件220上，并且喷墨头组件220可能不必要地运动成以第二方向dr2为基准旋转。
104.例如，当门架台330沿着第一方向dr1移动时，喷墨头组件220可能以图5为基准向
顺时针方向倾斜，且当门架台330沿着第一方向dr1移动并停止时，喷墨头组件220可能向逆时针方向倾斜。
105.喷墨头组件220的旋转角度等的运动可以被多个传感器710测量，并被传递到喷墨头组件角度控制部720，使得喷墨头组件角度控制部720可以生成用于控制喷墨头组件220的运动的控制信号。由喷墨头组件角度控制部720生成的控制信号可以在由第二校正部600b通过反映根据门架台330的移动的校正信号来进行校正之后被传递到第一喷墨头组件驱动部230。由此，可以校正根据门架台330的运动的喷墨头组件220的不必要的移动量。
106.类似于根据以上说明的实施例的喷墨装置1000，根据本实施例的喷墨装置2000还包括第一校正部600a和第二校正部600b，第一校正部600a产生通过将由第一测量部410测量的、作为门架台330在第一方向dr1上的位置确定波形的第一信号波形s1乘以预定系数而获得的校正信号，并将校正信号传递到第二校正部600b，且第二校正部600b通过从喷墨头组件角度控制部720的控制信号中减去从第一校正部600a接收的校正信号来校正控制信号，然后将校正后的控制信号传递到第一喷墨头组件驱动部230。
107.如此，通过将根据门架台330的位置变化的影响应用于喷墨头组件220的驱动信号来控制喷墨头组件220的位置，可以防止由于设置有墨供应部310和墨供应驱动部320的门架台330的位置变化而导致的喷墨头组件220的位置变化，并且由此可以提高喷墨装置的印刷精度。
108.根据以上参考图1至图4说明的实施例的喷墨装置1000的许多特征均可以适用于根据本实施例的喷墨装置2000。
109.接下来，参考图1至图5以及图6，对根据一实施例的利用喷墨装置的制造方法进行说明。图6是根据一实施例的利用喷墨装置的制造方法的流程图。
110.根据本实施例的利用喷墨装置的制造方法可以包括：将作为工艺对象的基板110安装到基板支承台120的步骤(st100)；使门架台330和喷墨头组件220移动的步骤(st200a、st200b)；生成要传递到门架台移动部350和第二喷墨头组件驱动部240的第一控制信号和第二控制信号的步骤(st300a、st300b)；接收门架台330的移动量并校正第二控制信号的步骤(st400a、st400b)；以及向门架台移动部350和第二喷墨头组件驱动部240发送第一控制信号和校正后的第二校正控制信号的步骤(st500a、st500b)。
111.更具体地，利用喷墨装置的制造方法包括将作为工艺对象的基板110安装到基板支承台120的步骤(st100)。可以将基板110安装到基板支承台120并使基板110移动。
112.使门架台330和喷墨头组件220的移动的步骤(st200a、st200b)可以包括利用门架台330使多个喷墨头210在第二方向dr2上移动的步骤(st200a)和利用第一喷墨头组件驱动部230和第二喷墨头组件驱动部240使喷墨头组件220移动的步骤(st200b)。
113.第一喷墨头组件驱动部230可以使喷墨头组件220相对于门架台330在垂直方向上移动，且第二喷墨头组件驱动部240可以使喷墨头组件220相对于门架台330在水平方向上移动。
114.使多个喷墨头210在第二方向dr2上移动的步骤(st200a)可以包括测量喷墨头组件220的移动量的步骤、接收所测量的喷墨头组件220的移动量并生成根据移动量的控制信号的步骤以及将生成的控制信号发送到喷墨头系统驱动部500(参考图1)的步骤。
115.在测量喷墨头组件220的移动量的步骤中可以使用测量部(例如图1的第二测量部
510)，且测量部可以包括发射激光的激光测量仪。
116.此外，在测量喷墨头组件220的移动量的步骤中可以使用多个传感器710，且多个传感器710可以包括多个位移传感器，且多个位移传感器可以测量上述门架台330与上述喷墨头组件220的相对旋转角度。
117.生成要传递到门架台移动部350和第二喷墨头组件驱动部240的第一控制信号和第二控制信号的步骤(st300a、st300b)可以包括由门架系统驱动部400接收门架台330的移动量并生成根据移动量的第一控制信号的步骤(st300a)和由喷墨头系统驱动部500接收喷墨头组件220的移动量并生成根据移动量的第二控制信号的步骤(st300b)。
118.接收门架台330的移动量并校正喷墨头组件220的移动的步骤(st400a、st400b)可以包括由第一校正部600a接收门架台330的移动量并生成用于调整第二喷墨头组件驱动部240的操作的校正信号并将校正信号传递到第二校正部600b的步骤(st400a)和由第二校正部600b通过合成第二控制信号和第一校正部600a的校正信号来校正第二控制信号从而生成校正后的第二校正控制信号的步骤(st400b)。
119.此时，第一校正部600a可以生成通过将根据门架台330的移动量的信号乘以预定系数而获得的校正信号，且第二校正部600b可以通过从第二控制信号中减去此校正信号的值来校正第二控制信号，从而生成校正后的第二校正控制信号。
120.向门架台移动部350和第二喷墨头组件驱动部240发送第一控制信号和第二校正控制信号的步骤(st500a、st500b)包括将由门架系统驱动部400根据门架台330的移动量生成的第一控制信号发送到门架台移动部350的步骤(st500a)和将由喷墨头系统驱动部500根据喷墨头组件220的移动量生成的第二控制信号通过第一校正部600a和第二校正部600b的校正而获得的第二校正控制信号传递到第二喷墨头组件驱动部240的步骤(st500b)。
121.如此，根据本实施例的利用喷墨装置的制造方法，第一校正部600a产生通过将由第一测量部410测量的、作为门架台330在第一方向dr1上的位置确定波形的第一信号波形s1乘以预定系数而获得的校正信号，并将校正信号传递到第二校正部600b，且第二校正部600b从第二控制电路530的输出信号中减去从第一校正部600a接收的校正信号。
122.如此，通过将根据门架台330的位置变化的影响应用于喷墨头组件220的驱动信号来控制喷墨头组件220的位置，可以防止由于设置有墨供应部310和墨供应驱动部320的门架台330的位置变化而导致的喷墨头组件220的位置变化，由此可以提高喷墨装置的印刷精度。
123.以上，对本发明的优选实施例进行了说明，但本发明并不限于此，可以在权利要求书、发明的详细说明及附图的范围内通过进行各种变形来实施，并且显然这也应属于本发明的范围。