专利名称:喷墨印刷系统及使用该喷墨印刷系统制造显示装置的方法
技术领域：
本发明涉及一种喷墨印刷系统及使用该喷墨印刷系统制造显示装置的方法。
背景技术：
通常，诸如液晶显示器(LCD)和有机发光二极管显示器(OLED)等的平板显示器的各种薄膜图案是通过光刻工艺形成的。较大尺寸的平板显示器使得诸如被施加到基板上以形成薄膜图案的光刻薄膜的材料的质量必需提高。这还会增加制造成本，此外光刻工艺可能需要更大型的生产设备。
为了使上述问题最小化，已经研发出了喷墨印刷系统，以通过滴墨的方式形成薄膜图案。在喷墨印刷系统中，用于滴墨的喷墨头具有长杆形结构，其包括多个孔，即喷嘴，用来从中滴墨。
然而，如果墨的浓度低的话，则难以形成具有均匀轮廓和厚度的薄膜，这是因为喷嘴的圆周容易被涂抹有墨水，而涂抹上的墨水阻碍墨水通过喷嘴排出，从而墨滴的大小和方向被改变，并且在其所需位置上滴墨的稳定性和/或可靠性显著恶化。此外，如果喷嘴的直径太大，则很难以精密排放来滴墨，这导致薄膜图案的清晰度降低。
发明内容本发明致力于提供一种喷墨印刷系统以及使用该喷墨印刷系统以形成具有均匀轮廓和厚度的薄膜来制造显示装置的方法。
根据本发明示例性实施例的喷墨印刷系统包括工作台，构造用于在其上安装基板；头部单元，用于将墨水滴落到基板上；以及移动装置，用于将头部单元移动至预定位置。头部单元可以包括喷墨头部和多个喷嘴，其中每个喷嘴均具有长管形状并附装于喷墨头部的底表面。
细孔可形成在喷嘴的内表面，以流过墨水。
每个喷嘴均具有锥形端部，并且是由碳纳米管制成的，而且喷嘴直径可以在大约1纳米至大约几百纳米的范围内。
基板可以是用于液晶显示器(LCD)或有机发光二极管(OLED)显示器的基板。墨水可以是选自用于滤色片的墨水、用于有机发光件的墨水、和用于金属配线的墨水中的至少一种。
隔离件可以形成在基板上以对滴下的墨水进行限界，并且该隔离件可以是LCD的阻光件或OLED显示器的隔离物。
用于金属配线的墨水可以是用于选自栅极线、存储电极线、和数据线中的至少一种金属配线的墨水。
根据本发明示例性实施例的显示装置的制造方法包括将头部单元设置在基板上，其中该头部单元包括喷墨头部和附装于喷墨头部的多个喷嘴；以及在移动头部单元的同时通过喷墨头部的喷嘴将墨水滴落到基板上。喷嘴具有长管形状并可以附装于喷墨头部的底表面。
细孔可以形成在喷嘴的内壁上，以流过墨水。
每个喷嘴均具有锥形端部，并且是由碳纳米管制成的，而且喷嘴的直径可以在大约1纳米至大约几百纳米的范围内。
基板可以是用于LCD或OLED显示器的基板。墨水可以是选自用于滤色片的墨水、用于有机发光件的墨水、和用于金属配线的墨水中的至少一种。
隔离件可以形成在基板上以对滴下的墨水进行限界，并且该隔离件可以是LCD的阻光件或OLED显示器的隔离物。
用于金属配线的墨水可以是用于选自栅极线、存储电极线、和数据线中的至少一种金属配线的墨水。
使用根据本发明示例性实施例的喷墨印刷系统来制造显示装置的方法包括通过由喷墨印刷系统的喷嘴排放用于金属配线的墨水而在基板上形成栅极线；在栅极线上形成栅极绝缘层和半导体层；通过由喷墨印刷系统的喷嘴排放用于金属配线的墨水而形成基板上的数据线以及半导体层；形成钝化层，其在数据线上具有接触孔；以及在钝化层上形成连接至数据线的部分的像素电极。每个喷嘴均可以具有长管形状并附装于喷墨头部的底表面。
通过以下结合附图的详细描述，本发明的上述和其它方面、特征和其它优点将得以更好地理解，附图中图1是根据本发明的喷墨印刷系统的示例性实施例的顶部透视图；图2是从下方观看根据本发明的喷墨印刷系统的头部单元和移动装置的示例性实施例的视图；图3是示出了喷墨印刷方法的示例性实施例的横截面视图，该方法使用根据本发明的示例性喷墨印刷系统的喷墨头部；图4是示出了使用根据本发明的示例性喷墨印刷系统的喷墨头部来滴墨以形成滤色片的状态的示意图；图5是使用根据本发明的示例性喷墨印刷系统而制造的液晶显示器(LCD)的示例性实施例的顶部平面布局图；图6是沿图5的线VI-VI截取的横截面视图；图7是根据本发明的有机发光二极管(OLED)显示器的示例性实施例的等效电路示意图；图8是使用根据本发明的示例性喷墨印刷系统而制造的OLED显示器的示例性实施例的顶部平面布局图；以及图9是使用根据本发明的喷墨印刷系统的示例性实施例而制造的OLED显示器的示例性实施例的沿图8的线IX-IX截取的横截面视图。
具体实施方式现在将参照附图，在下文中更全面地描述本发明，附图中示出了本发明的实施例。然而，本发明可以以很多不同形式实施，不应该被理解为仅限于这里所呈现的实施例。相反，提供了这些实施例，使得本公布全面而完整，并全面地将本发明的范围传达给本领域的技术人员。相同参考标号通篇表示相同元件。
应当理解，当元件被指出“位于”另一个元件上时，该元件可直接位于另一个元件上，或者也可在其间存在插入元件。相反地，当元件被指出“直接位于”另一个元件上时，是指不存在插入元件。在此所使用的术语“和/或”包括相关的所列项目中的一个或多个的任何或所有组合。
应当理解，尽管在此可能使用术语第一、第二、第三等来描述不同的元件、部件、区域、层、和/或部分，但是这些元件、部件、区域、层、和/或部分并不应局限于这些术语。这些术语仅用于将一个元件、部件、区域、层、或部分与另一个元件、部件、区域、层、或部分相区分。因此，在不背离本发明宗旨的情况下，下文所述的第一元件、组件、区域、层、或部分可以称为第二元件、部件、区域、层、或部分。
在此使用的术语仅用于描述特定实施例而不是限制本发明。正如在此使用的，单数形式的“一个”、“这个”也包括复数形式，除非文中有其它明确指示。应当进一步理解，在本说明书中使用的术语“包括”和/或“包含”时，是指存在所声称的特征、区域、整体、步骤、操作、元件、和/或部件，但是并不排除还存在或附加一个或多个其它的特征、整体、步骤、操作、元件、部件、和/或其组合。
此外，在此可能使用诸如“下面的”、或“底部的”以及“上面的”、或“顶部的”的相对关系的术语，以描述如图中所示的一个元件与另一元件的关系。应当理解，除图中所示的方位之外，相对关系的术语将包括装置的不同方位。例如，如果翻转一个附图中的装置，则被描述为在其它元件“下部”面上的元件将被定位为在其它元件的“上部”面。因此，根据附图的特定方位，示例性术语“下面”包括在上面和在下面的方位。相似地，如果翻转一个附图中的装置，则被描述为在其它元件“下面”或“之下”的元件将被定位为在其它元件的“之上”。因此，示例性术语“下面”或“在...之下”可同时包括在上方和在下方的方位。
除非另外限定，否则在此所采用的所有的术语(包括技术和科技术语)具有与本发明所属领域的普通技术人员通常所理解的意思相同的含义。将进一步理解的是，例如在常用字典中被定义的那些术语将被理解为具有与它们在相关技术以及本公布中的含有相一致的含义，而不应在理想的或过于正式的意义下被解释，除非文中是特别地如此定义的。
这里是参照横截面图描述本发明实施例的，这些横截面图是本发明的理想化实施例的示意图。同样地，可以预期存在由于例如制造技术和/或制造公差所导致的图中形状的改变。由此，本发明的实施例不应该被理解为仅限于在此所示区域的特定形状，而应包括由于制造所导致的形状的偏差。例如，被示出或描述为平坦的区域通常可能具有不平整或非线性的特征。而且示出的尖角可以是圆滑的。因此，图中所示的区域实际上是示意性的，其形状不是为了示出区域的精确形状，也不是为了限制本发明的范围。
下文中，将参照附图详细描述本发明。
参照图1至图4，将详细描述根据本发明的喷墨印刷系统的示例性实施例。
图1是根据本发明的喷墨印刷系统的示例性实施例的顶部透视图。图2是从下方观看根据本发明的喷墨印刷系统的头部单元、干燥单元、和移动单元的示例性实施例的视图。图3是示出了使用根据本发明的喷墨印刷系统的喷墨头部的喷墨印刷方法的示例性实施例的横截面视图。图4是示出了使用根据本发明的喷墨印刷系统的喷墨头部的示例性实施例来滴墨以形成滤色片的状态的示意图。
如图1至图4所示，喷墨印刷系统包括工作台500，其上安装有主基板2；头部单元700，以预定间隔设置在工作台500上；以及移动装置300，用于将头部单元700移动至预定位置。
在一个示例性实施例中，工作台500大于主基板2，使得工作台500可将主基板2支承于其上。主基板2包括多个基板210。多个基板210可用作支承板，例如液晶显示器(LCD)的滤色片阵列面板或有机发光二极管(OLED)显示器的薄膜晶体管阵列面板。
图1中，示出了用于形成LCD的滤色片阵列面板的主基板2。如图所示，具有多个开口225的阻光件220形成在多个基板210的每个上。
如图2所示，头部单元700包括喷墨头部400。喷墨头部400具有长杆形，且具有其上附有多个喷嘴410的底表面。
如图3所示，每个喷嘴410具有长管形状，并且墨水通过形成在喷嘴410的内表面上的细孔402而排放到基板210上。优选地，每个喷嘴410的直径在大约1纳米至几百纳米(nm)的范围内，并且是由碳纳米管制成的。碳纳米管是一种由碳原子组成的精细分子，并具有1nm的直径，其中该碳原子与以长管形状形成的六边形环相连接。管形碳纳米管由具有蜂巢结构的卷起的碳平面(carbonplane)构成，其中在蜂巢结构中碳原子以三个一组的方式连接。碳纳米管具有的抗拉强度是钢的抗拉强度的100倍，并具有极佳的挠性，同时由于其中空结构使得其重量轻。
在这种情况下，可以将细小墨滴从中滴落，从而形成具有微小宽度的薄膜。还可以通过调节细小墨滴的数目来形成具有不同图案的薄膜。
如图3所示，每个喷嘴410具有锥形端部410a，以便于即使墨水5的浓度低喷嘴也不会涂抹有墨水5。在这种情况下，由于没有阻碍墨水5扩展的因素，所以可以均匀地保持墨滴的大小和方向，从而可以形成具有均匀轮廓和厚度的薄膜。
如图4所示，喷墨头部400沿Y方向倾斜预定角度θ。即，由于喷嘴间距D(为喷墨头部400中的两个相邻喷嘴410之间的距离)不同于像素间距P(为待印刷的两个像素之间的距离)，所以喷墨头部400转动预定角度θ，以使得从喷嘴410滴落的墨滴之间的间隙与像素间距P相匹配。虽然图2中仅示出了一个喷墨头部400，但是可以设置多个喷墨头部。
移动装置300包括Y方向移动件310，其用于将头部单元700以预定间隙放置在基板210的上方并沿Y方向移动头部单元700；X方向移动件320，其用于沿X方向移动头部单元700；以及提升件330(图1)，其用于提升头部单元700。
现在将描述使用具有上述结构的喷墨印刷系统在基板210上形成滤色片的过程。
首先，分别通过喷墨印刷系统中的X或Y方向移动件320或310以及移动装置300的提升件330的操作，将头部单元700设置在基板210上方的预定位置处。
接着，驱动移动装置300的X方向移动件320以及头部单元700的喷嘴，以在滴落墨水5的同时沿X方向移动头部单元700。
此时，通过使用长管形喷嘴410，可以滴落具有统一大小和方向的墨滴，并因此形成具有均匀轮廓和厚度的滤色片230。
通过根据本发明示例性实施例的喷墨印刷系统制造的显示面板可以是LCD的滤色片阵列面板或OLED显示器的薄膜晶体管阵列面板。即，通过根据本发明示例性实施例的喷墨印刷系统可以形成液晶显示器的滤色片或OLED显示器的有机发光件。
图5是使用根据本发明示例性实施例的喷墨印刷系统而制造的LCD的平面布局图。图6是沿图5的线VI-VI截取的横截面视图。现在将参照图5和图6，详细描述薄膜晶体管阵列面板100。
如图5和图6所示，液晶显示器包括下部薄膜晶体管阵列面板100、面对薄膜晶体管阵列面板100的上部滤色片阵列面板200、以及介于薄膜晶体管阵列面板100与滤色片阵列面板200之间的液晶层3。
多条栅极线121和多条存储电极线131形成在绝缘基板110上，该绝缘基板110由透明玻璃或塑料制成。栅极线121传输选通信号并基本上沿水平方向延伸，如图5所示。每条栅极线121包括向上和向下突出的多个栅电极124以及端部129，端部129的面积被加宽以与另一层或外部驱动电路(未示出)相接触。存储电极线131接收预定电压，并具有基本平行于栅极线121延伸的干线以及从干线分支的多对第一和第二存储电极线133a、133b。每条存储电极线131设置在两个相邻栅极线121之间，并且干线更靠近两条栅极线121中靠下的一条。
由氮化硅(SiNx)或氧化硅(SiOx)制成的栅极绝缘层140形成在栅极线121和存储电极线131上。
由氢化非晶硅(a-Si)或多晶硅制成的多个半导体条带151形成在栅极绝缘层140上。半导体条带151主要沿垂直方向延伸并具有朝向栅电极124突出的多个突起154，如图5所示。半导体条带151在栅极线121和存储电极线131周围变得较宽，以覆盖它们。
多个欧姆接触条带和岛161和165形成在半导体151上，如图6所示。欧姆接触161、165的示例性实施例可以由其中大量掺杂诸如磷的n型杂质的硅化物或n+氢化非晶硅而制成。欧姆接触条带161具有多个突起163，并且突起163和欧姆接触岛165成对地形成，以被布置成与半导体151的突起154上的另一个相对。
多条数据线171和多个漏电极175形成在欧姆接触161、165和栅极绝缘层140上。
数据线171传输数据信号并主要沿垂直方向延伸以交叉栅极线121。数据线171也交叉存储电极线131以在相邻存储电极分支133a、133b的组之间延伸。每条数据线171具有朝向栅电极124延伸的多个源电极173以及可用于与另一层或外部驱动电路(未示出)相连接的宽端部179。
漏电极175与数据线171隔开并面对源电极173，栅电极124作为其间的中心。每个漏电极175具有一个宽端部和一个杆形或较窄的突出端。该宽端部与存储电极137交叠，并且该杆形端被从数据线171突出的源电极173部分地包围。
一个栅电极124、一个源电极173、和一个漏电极175与半导体151的突起154一起构成薄膜晶体管(TFT)，并且TFT的沟槽形成在源电极173与漏电极175之间的突起154上。
欧姆接触161、165被置于半导体151、数据线171、以及漏电极175之间，以降低其间的电阻。
钝化层180形成在数据线171、漏电极175、和半导体151的露出部分及半导体条带154的突起上。钝化层180的示例性实施例可以由无机绝缘体或有机绝缘体制成，并且其表面可以是平坦的。
多个接触孔181、182、185形成在钝化层180上，以露出数据线171的端部179、栅极线121的端部129、和漏电极175。多个接触孔181形成在钝化层180和栅极绝缘层140中以露出栅极线121的端部129，多个接触孔183a形成为暴露存储电极线131的位于第一存储电极分支133a的底端周围的部分，并且多个接触孔183b形成为暴露第一存储电极分支133a的与底端相对的端部的突起。
多个像素电极191、多个上跨件83、和多个接触辅助件81、82形成在钝化层180上。
像素电极191通过接触孔185物理连接且电连接至漏电极175，并接收来自漏电极175的数据电压。被施加有数据电压的像素电极191与显示面板200的被施加共用电压的共用电极270一起产生电场，以决定像素电极191与共用电极270之间的液晶层3的液晶分子的方向。穿过液晶层的光的偏振根据液晶分子的方向而改变。像素电极191和共用电极270形成电容器(下文中被表示为液晶电容器)，以便于即使在薄膜晶体管断开之后仍能保持施加电压。
像素电极191和连接至像素电极191的漏电极175与存储电极133a、133b和存储电极线131相交叠。
通过将像素电极191与漏电极175交叠而形成的电容器被表示为存储电容器，并且它们加强了液晶电容器的电压保持能力，其中漏电极175利用存储电极线131而电连接至像素电极191。
接触辅助件81、82通过接触孔181、182分别连接至栅极线121的宽端部129和数据线171的宽端部179。接触辅助件81、82补充栅极线121的端部129和数据线171的宽端部179的连接至外部装置的连通性，并且还起到保护它们免受腐蚀性物质影响或磨损的功能。
上跨件83横跨栅极线121放置并连接至存储电极线131的由接触孔183a暴露的部分以及存储电极133b的由接触孔183b暴露的自由端，其间设置有栅极线121。存储电极133a、133b和存储电极线131可以与上跨件83一起用来补偿栅极线121、数据线171、或薄膜晶体管的缺陷。
现在将参照图1至图4更详细地描述图5和图6所示的上部滤色片阵列面板的制造方法。
通过例如由根据本发明示例性实施例的喷墨印刷系统的长管形喷嘴410将用于金属配线的墨水5滴落到由透明玻璃制成的绝缘基板110上而形成栅极线121和存储电极线131。用于金属配线的墨水5是由包括Al和Al合金的铝(Al)基金属、包括Ag和Ag合金的银(Ag)基金属、包括Cu和Cu合金的铜(Cu)基金属、包括Mo和Mo合金的钼(Mo)基金属、铬(Cr)、钽(Ta)、或钛(Ti)制成。
通过依次对导电层执行如下步骤而形成多条栅极线121和多条存储电极线131，即喷射沉积、湿蚀刻、和干蚀刻过程，该导电层由包括Al和Al合金的铝(Al)基金属、包括Ag和Ag合金的银(Ag)基金属、包括Cu和Cu合金的铜(Cu)基金属、包括Mo和Mo合金的钼(Mo)基金属、Cr、Ta、或Ti制成。
通过依次执行如下步骤，包括多个非本征半导体条带和多个突起154的多个本征半导体条带151形成在栅极绝缘层140上，该步骤是层积三重层，其是由大约500_至大约5000_厚度的栅极绝缘层140、大约500_至大约2000_厚度的本征非晶硅层、和大约300_至大约5000_厚度的非本征非晶硅层组成；以及对非本征非晶硅层和本征非晶硅层进行光刻。
通过由根据本发明示例性实施例的喷墨印刷系统的长管形喷嘴滴落用于金属配线的墨水5来形成多条数据线171、多个漏电极175、多个源电极173、以及它们的端部179。
通过对导电层执行喷射沉积并对沉积的导电层进行图案化来形成多条数据线171和包括多个源电极173及其端部179的多个漏电极175，其所述导电层由包括Al和Al合金的Al基金属、包括Ag和Ag合金的Ag基金属、包括Cu和Cu合金的Cu基金属、包括Mo和Mo合金的Mo基金属、Cr、Ta、或Ti制成并且厚度为大约1500_至大约3000_。
通过去除未由数据线171和漏电极175覆盖的非本征半导体的暴露部分以露出其下方的本征半导体151的部分，来完成多个欧姆接触条161、多个欧姆接触岛165、和多个突起163。在示例性实施例中，进行氧等离子工艺以稳定本征半导体的露出部分的表面。
通过应用钝化层180并对所应用的钝化层180执行光刻来形成用于暴露数据线171的端部179和漏电极175的一部分的多个接触孔182、185以及用于暴露置于栅极线121的端部129上的栅极绝缘层140的一部分的多个接触孔181。
通过利用喷射工艺层积厚度大约400_至大约500_的IZO或ITO，多个像素电极191和多个接触辅助件81、82形成在钝化层180、栅极线121的端部129的露出部分、漏电极175、以及数据线171的端部179的露出部分上。
继续参照图5和图6将描述滤色片阵列面板200。
阻光件220形成在由透明玻璃或塑料制成的绝缘基板210上。阻光件220也被称为黑色矩阵并阻挡光泄漏。阻光件220具有多个开口225(图5)，开口225面对像素电极191并具有与像素电极191基本相同的形状，并阻挡光在像素电极191之间泄漏。阻光件200可以包括与栅极线121和数据线171相对应的部分以及与薄膜晶体管相对应的部分。阻光件220起到隔离件的作用，以便于在使用喷墨印刷系统的滤色片阵列面板的制造过程中为滤色片限制墨水。
由喷墨印刷系统形成的多个滤色片230被置于阻光件220的开口225上。滤色片230主要置于由阻光件220包围的区域中，并可以在垂直方向上沿像素电极191的纵列延伸。每个滤色片230可以显示诸如红、绿、和蓝的原色中的一种，但不限于此。
外涂层250形成在滤色片230和阻光件220上。外涂层250由(有机)绝缘体制成，以防止滤色片230露出并提供平坦表面。然而，在可选示例性实施例中可以省略外涂层250。
共用电极270形成在外涂层250上。共用电极270由诸如氧化铟锡(ITO)或氧化铟锡(IZO)的透明导体制成。
对准层11、21分别应用在显示面板100、200的面对的内表面上，并且它们可以是水平对准层或垂直对准层。偏振器12、22分别设置在显示面板100、200的外表面上。两个偏振器12、22的偏振轴线彼此垂直，并且希望两个偏振轴线中的一个与栅极线121平行。在反射型液晶显示器的情况下，应当认识到，可以省略两个偏振器12、22中的一个。
现在将更详细地描述图5和图6所示的滤色片阵列面板的制造方法。
首先，通过利用真空沉积工艺在由诸如玻璃的透明材料所制成的绝缘基板210上形成金属层以及通过在所沉积的金属层上进行光刻，来形成包括多个开口225的阻光件220。可以通过在绝缘基板210上层积聚合物树脂溶液以及进行旋转喷涂和光刻工艺来形成阻光件220。可选地，可以通过各种其它的已知技术来形成阻光件220。
接着，通过图1至图4的示例性喷墨印刷系统，滤色片230形成在阻光件220的开口225中。即，通过在移动头部单元700的同时将墨水5(其为对应于红、绿、蓝色滤色片的液体颜料浆)通过喷嘴410滴落到开口225中，直到填满开口225，来形成滤色片230。之后，通过立即将邻接头部单元700(图1)的干燥单元(未示出)放置在滴落的墨水上并通过真空和热来干燥该墨水，来完成滤色片230。因此，滤色片230的轮廓和厚度变得均匀。
接着，利用(有机)绝缘体，外涂层250形成在滤色片230和阻光件220上。之后，利用诸如ITO或IZO的透明导体，共用电极270形成在外涂层250上。
在下文中，将描述使用根据本发明的图1至图4的示例性喷墨印刷系统制造的OLED显示器的示例性实施例。
首先，将参照图7描述使用根据本发明的图1至图4的示例性喷墨印刷系统制造的OLED显示器的等效电路。图7是根据本发明的OLED显示器的示例性实施例的等效电路示意图。
参照图7，使用根据本发明示例性实施例的喷墨印刷系统制造的示例性OLED显示器包括多条信号线121、171、172以及连接至信号线121、171、172且基本布置在矩阵中的多个像素PX。
信号线包括用于传输选通信号或扫描信号的多条栅极线121、用于传输数据信号的多条数据线171、以及用于传输驱动电压的多条驱动电压线172。栅极线121基本沿行方向以彼此基本平行延伸的方式延伸，而数据线171和驱动电压线172沿列方向以彼此基本平行延伸的方式延伸。
每个像素PX包括开关晶体管Os、驱动晶体管Qd、存储电容器Cst、以及有机发光二极管(OLED)LD。
开关晶体管Qs包括控制端、输入端、以及输出端。控制端连接至栅极线121，输入端连接至数据线171，输出端连接至驱动晶体管Qd。开关晶体管Qs响应供应到栅极线121的扫描信号将供应到数据线171的数据信号传输至驱动晶体管Qd。
驱动晶体管Qd还包括控制端、输入端、以及输出端。控制端连接至开关晶体管Qs的输出端，输入端连接至驱动电压线172，输出端连接至OLED LD。驱动晶体管Qd流过输出电流ILD，该电流ILD的大小根据驱动晶体管Qd的控制端与输出端之间的电压而改变。
电容器Cst连接在驱动晶体管Qd的控制端与输入端之间。电容器Cst充有供应到驱动晶体管Qd的控制端的数据信号，并且即使在开关晶体管Qs断开之后也保持所充的数据信号。
OLED LD包括连接至驱动晶体管Qd的输出端的阳极和连接至共用电压Vss的阴极。OLED LD根据驱动晶体管Qd的输出电流ILD而发射不同强度的光，以显示图像。
开关晶体管Qs和驱动晶体管Qd为n通道电场晶体管(electricfield transistors“FET”)。然而，在可选示例性实施例中，开关晶体管Qs和驱动晶体管Qd中的至少一个可以是p通道电场晶体管。而且，晶体管Qs、Qd、电容器Cst、和OLED LD之间的连接关系可以不同。
在下文中，将参照图8和图9更详细地描述图7所示的用于OLED显示器的显示面板的结构。
图8是使用根据本发明示例性实施例的图1至图4的喷墨印刷系统制造的OLED显示器的OLED显示面板的平面布局图。图9是沿线IX-IX截取的图8所示的有机发光二极管(OLED)显示面板的横截面视图。
如图8和图9所示，具有第一控制电极124a的多条栅极线121和具有多个第二控制电极124b的多个栅极导体形成在由透明玻璃或塑料制成的绝缘基板110上。使用根据本发明示例性实施例的图1至图4所示的示例性喷墨印刷系统的长管形喷嘴410形成栅极导体。
如图8所示，栅极线121传输选通信号并基本沿水平方向延伸。每个栅极线121包括用于连接至另一层或外部驱动电路(未示出)的宽端部129以及从栅极线121向上延伸的第一控制电极124a。
第二控制电极124b与栅极线121隔开，并包括存储电极127，该存储电极127向下延伸、向右弯曲、然后再向上延伸，如图8所示。
栅极导体121、124b由包括Al和Al合金的铝(Al)基金属、包括Ag和Ag合金的银(Ag)基金属、包括Cu和Cu合金的铜(Cu)基金属、包括Mo和Mo合金的钼(Mo)基金属、铬(Cr)、钽(Ta)、或钛(Ti)制成。
栅极绝缘层140形成在栅极导体121、124b上，其中栅极绝缘层140由氮化硅(SiNx)或氧化硅(SiOx)制成。
多个第一和第二半导体岛154a、154b形成在栅极绝缘层140上，其中第一和第二半导体岛154a、154b由氢化非晶硅或多晶硅形成。第一和第二半导体岛154a、154b分别设置在第一和第二控制电极124a、124b上。
多对第一欧姆接触163a、165a和多对第二欧姆接触163b、165b分别形成在第一和第二半导体154a、154b上。欧姆接触163a、163b、165a、165b具有岛形状并由其中高浓度地大量掺杂有n型杂质的n+氢化非晶硅或硅化物制成。第一欧姆接触163a、165a成对地形成并设置在第一半导体154a上，并且第二欧姆接触163b、165b也成对地形成并设置在第二半导体154b上。
多个数据导体形成在欧姆接触163a、163b、165a、165b和栅极绝缘层140上，其中每个数据导体包括多条数据线171、多条驱动电压线172、以及多个第一和第二输出电极175a、175b。使用根据本发明示例性实施例的图1至图4的示例性喷墨印刷系统的长管形喷嘴410形成这样的数据导体。
特别地参照图8，数据线171传输数据信号，并基本沿垂直方向延伸以交叉栅极线121。每条数据线171包括朝向第一控制电极124a延伸的多个第一输入电极173a和用于接触另一层或外部驱动电路(未示出)的宽端部179。
仍然参照图8，驱动电压线172传输驱动电压，并基本沿垂直方向延伸以交叉栅极线121。每个驱动电压线172包括朝向第二控制电极124b延伸的多个第二输入电极173b。驱动电压线172与存储电极127交叠并可以彼此连接。
第一和第二输出电极175a、175b彼此隔开，并且还与数据线171和驱动电压线172隔开。第一输入电极173a和第一输出电极175a彼此面对，第一控制电极124a作为其间的中心。第二输入电极173b和第二输出电极175b彼此面对，第二控制电极124b作为其间的中心。
优选地，数据导体171、172、175a、175b可以由诸如钼、铬、钽、及其合金的难溶金属制成，并且数据导体171、172、175a、175b具有多层结构，该多层结构具有难溶金属层(未示出)和低电阻导电层(未示出)。
欧姆接触163a、163b、165a、165b仅设置在半导体154a、154b与数据导体171、172、175a、175b之间，以降低其间的接触电阻。半导体154a、154b包括未由数据导体171、172、175a、175b覆盖的暴露区域，例如输入电极173a、173b与输出电极175a、175b之间的区域。
钝化层180形成在数据导体171、172、175a、175b以及半导体154a、154b的露出区域上。钝化层180由诸如氮化硅或氧化硅的无机绝缘体、有机绝缘体、或具有低介电常数的绝缘材料制成。而且，钝化层180可以具有由下部无机层和上部有机层组成的双层结构，以便于在提供有机层的优点的同时保护半导体154的露出区域。
多个接触孔182、185a、185b形成在钝化层180上，以分别露出数据线171的端部179以及第一和第二输出电极175a、175b。而且，多个接触孔181、184形成在钝化层180和栅极绝缘层140上，以分别露出栅极线121的端部129和第二输入电极124b。
多个像素电极191、多个连接件85、以及多个接触辅助件81、82形成在钝化层180上。像素电极191、连接件85、以及接触辅助件81、82由诸如ITO或IZO的透明导电材料或诸如铝、银、或其合金的反射金属制成。
像素电极191通过接触孔185b物理连接且电连接至第二输出电极175b。连接件85通过接触孔184、185a连接至第二控制电极124b和第一输出电极175a。
接触辅助件81、82通过接触孔181、182分别连接至栅极线121的端部129和数据线171的端部179。接触辅助件81、82增强栅极线121的端部129与外部装置(未示出)之间以及数据线171的端部179与外部装置(未示出)之间的连通性，并保护它们。
隔离件361形成在钝化层180上。隔离件361通过以类似于堤岸(bank)的方式包围像素电极191的边缘而限定开口365。而且，隔离件361可由具有黑色颜料的光阻材料制成。在这种情况下，隔离件361起到阻光件的作用并且其形成过程简单。
通过根据本发明的示例性实施例的喷墨印刷系统形成的有机发光件370设置在由像素电极191上的隔离件361所限定的开口365中。有机发光件370由发射诸如红、绿、蓝三原色中的一种颜色的光的有机材料制成。有机发光二极管(OLED)显示器通过从有机发光件370发射的原色的空间总和(spatial sum)来显示图像。
有机发光件370可具有多层结构，该结构包括用于发光的发光层(未示出)和用于改进发光层的发光效率的辅助层(未示出)。辅助层分别可以是用于平衡电子和空穴(hole)的电子和空穴传输层(electron and hole transport layers)(未示出)以及用于增强电子和空穴注入的电子和空穴注入层(electron and hole injecting layers)(未示出)。
共用电极270形成在有机发光件370上。共用电极270接收共用电压Vss，并且是由诸如Ca、Ba、Mg、Al、以及Ag的反射金属或诸如ITO或IZO的透明传导材料制成的。
在这样的有机发光二极管(OLED)显示器中，连接至栅极线121的第一控制电极124a、连接至数据线171的第一输入电极173a、以及第一输出电极175a与第一半导体154a一起构成开关薄膜晶体管Qs。开关薄膜晶体管Qs的沟槽形成在第一输入电极173a和第一输出电极175a之间的第一半导体154a上。连接至第一输出电极175a的第二控制电极124b、连接至驱动电压线172的第二输入电极173b、以及连接至像素电极191的第二输出电极175b与第二半导体154b一起构成驱动薄膜晶体管Qd。驱动薄膜晶体管Qd的沟槽形成在第二输入电极173b和第二输出电极175b之间的第二半导体154b上。像素电极191、有机发光件370、以及共用电极270构成有机发光二极管(OLED)LD。像素电极191变为阳极，并且共用电极270变为阴极。可替换地，像素电极191变为阴极，并且共用电极270变为阳极。彼此交叠的存储电极127和驱动电压线172构成存储电容器Cst。
这样的有机发光二极管(OLED)显示器通过从基板110向上和向下发光而显示图像。不透明像素电极191和透明共用电极270被应用至顶部发射模式OLED显示器，其从基板110向上显示图像。透明像素电极191和不透明共用电极270被应用至底部发射模式OLED显示器，其从基板110向下显示图像。
期间，如果半导体154a、154b为多晶硅，则包括有面对控制电极124a、124b的本征区域(未示出)和设置在本征区域两侧上的非本征区域(未示出)。非本征区域电连接至输入电极173a、173b和输出电极175a、175b，并且可以省略欧姆接触163a、163b、165a、165b。
而且，控制电极124a、124b可以设置在半导体154a、154b上。在这种情况下，栅极绝缘层140也设置在半导体154a、154b与控制电极124a、124b之间。这里，数据导体171、172、173b、175b设置在栅极绝缘层140上，并可以通过形成在栅极绝缘层140上的接触孔(未示出)而电连接至半导体154a、154b。可选地，数据导体171、172、173b、175b可以通过设置在半导体154a、154b下方而电连接至半导体154a、154b。
通过由长管形喷嘴滴落细小墨滴，根据本发明示例性实施例的喷墨印刷系统以及使用该喷墨印刷系统制造显示装置的方法可以形成具有精密宽度的薄膜，其中该喷嘴在其内壁上形成有细孔。
而且，每个喷嘴410具有锥形端部410a，以便于即使在墨水5的浓度低时也不会涂抹上墨水5，并且可以均匀地保持墨滴的大小和方向。因此，上述特点可以形成具有均匀轮廓和厚度的薄膜。
虽然已经结合目前被认为是实用示例性实施例对本发明进行了描述，然而，可以理解，本发明不限于所公开的示例性实施例，而是相反，其意在涵盖所附权利要求
的精神和范围内所包含的各种更改和等同替换。
权利要求
1.一种喷墨印刷系统，包括工作台，构造用于在其上安装基板；头部单元，其将墨水滴落到所述基板上；以及移动装置，其将所述头部单元移动至预定位置，其中，所述头部单元包括喷墨头部和具有长管形状且附装于所述喷墨头部的底表面的多个喷嘴。
2.根据权利要求
1所述的喷墨印刷系统，其中，细孔形成在所述喷嘴的内表面上以流过所述墨水。
3.根据权利要求
2所述的喷墨印刷系统，其中，每个所述喷嘴具有锥形端部。
4.根据权利要求
3所述的喷墨印刷系统，其中，所述喷嘴由碳纳米管制成。
5.根据权利要求
3所述的喷墨印刷系统，其中，所述喷嘴的直径在大约1纳米至大约几百纳米之间的范围内。
6.根据权利要求
2所述的喷墨印刷系统，其中，所述基板是用于液晶显示器(LCD)或有机发光二极管(OLED)显示器的基板。
7.根据权利要求
6所述的喷墨印刷系统，其中，所述墨水是选自用于滤色片的墨水、用于有机发光件的墨水、以及用于金属配线的墨水中的至少一种。
8.根据权利要求
7所述的喷墨印刷系统，其中，隔离件形成在所述基板上以对滴落的墨水进行限界。
9.根据权利要求
8所述的喷墨印刷系统，其中，所述隔离件是所述LCD的阻光件或所述OLED显示器的隔离物。
10.根据权利要求
7所述的喷墨印刷系统，其中，用于金属配线的所述墨水是用于选自栅极线、存储电极线、以及数据线中的至少一种金属配线的墨水。
11.一种显示装置的制造方法，所述方法包括将包括喷墨头部和附装于所述喷墨头部的多个喷嘴的头部单元设置在基板上；以及在移动所述头部单元的同时通过所述喷墨头部的所述喷嘴将墨水滴落到所述基板上，其中，所述喷嘴具有长管形状并附装于所述喷墨头部的底表面。
12.根据权利要求
11所述的方法，其中，细孔形成在所述喷嘴的内表面上以流过所述墨水。
13.根据权利要求
12所述的方法，其中，每个喷嘴具有锥形端部。
14.根据权利要求
13所述的方法，其中，所述喷嘴由碳纳米管制成。
15.根据权利要求
12所述的方法，其中，所述喷嘴的直径在大约1纳米至大约几百纳米之间的范围内。
16.根据权利要求
12所述的方法，其中，所述基板是用于LCD或OLED显示器的基板。
17.根据权利要求
16所述的方法，其中，所述墨水是选自用于滤色片的墨水、用于有机发光件的墨水、以及用于金属配线的墨水中的至少一种。
18.根据权利要求
17所述的方法，其中，隔离件形成在所述基板上以对所述滴落的墨水进行限界。
19.根据权利要求
18所述的方法，其中，所述隔离件是所述LCD的阻光件或所述OLED显示器的隔离物。
20.根据权利要求
17所述的方法，其中，用于金属配线的所述墨水是用于选自栅极线、存储电极线、以及数据线中的至少一种金属配线的墨水。
21.一种使用喷墨印刷系统制造显示装置的方法，所述方法包括通过由所述喷墨印刷系统的喷嘴排放用于金属配线的墨水而在基板上形成栅极线；在所述栅极线上形成栅极绝缘层和半导体层；通过由所述喷墨印刷系统的喷嘴排放用于金属配线的墨水而在所述基板上以及所述半导体层上形成数据线；在所述数据线上形成具有接触孔的钝化层；以及在所述钝化层上形成连接至所述数据线的一部分的像素电极，其中，所述喷嘴具有长管形状并附装于所述喷墨头部的底表面。
22.根据权利要求
21所述的方法，其中，具有下列任一项细孔形成在所述喷嘴的内表面上以流过所述墨水；每个所述喷嘴具有锥形端部；所述喷嘴由碳纳米管制成；以及所述喷嘴的直径在大约1纳米至大约几百纳米之间的范围内。
专利摘要
一种喷墨印刷系统包括工作台，构造用于在其上安装基板；头部单元，其将墨水滴落到基板上；以及移动装置，其将头部单元移动至预定位置。该头部单元可以包括喷墨头部和具有长管形状且附装于该喷墨头部的底表面的多个喷嘴。
文档编号H01L21/00GK1994739SQ200610156343
公开日2007年7月11日 申请日期2006年12月29日
发明者李东远 申请人:三星电子株式会社导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan