專利名稱:可溶物質的淀積的制作方法
本申請涉及可溶物質的淀積,尤其涉及利用噴墨技術的可溶物質淀積。
近年來,需要在固體表面淀積如聚合物、染料、膠體材料之類的有機或無機可溶或可分散物質、并以此作為產品制造工藝的一部分的產品數量增長很快。這些產品的一個例子是有機聚合物電致發光顯示裝置。有機聚合物電致發光顯示裝置要求在固體襯底上將可溶聚合物淀積成預定圖形,以提供顯示裝置的發光象素。襯底例如由玻璃、塑料或硅構成。
在半導體顯示裝置(例如發光二極管(LED)顯示器)的制造過程中,常規使用光刻技術。但是,光刻技術實施起來比較復雜、耗時、昂貴。另外,光刻技術不太適合用于制造結合了可溶有機聚合物材料的顯示裝置。某種程度上,與有機聚合物象素制造相關的問題阻礙了結合這種材料作為發光象素元件的產品(例如電致發光顯示裝置)的發展。因此人們已建議在制造電致發光顯示裝置的過程中采用噴墨技術來淀積可溶有機聚合物。
按照定義,噴墨技術在理論上適合上述可溶或可分散材料的淀積。它是用起來快速而廉價的技術。與旋涂或汽相淀積之類的可選擇技術相比,該技術能立刻形成圖形而無需將刻蝕步驟與平版印刷技術結合起來。但是,利用噴墨技術將可溶有機物淀積到固體表面上與將墨水淀積到紙張上使用的常規技術不同,前者會遇到很多困難。具體而言,在顯示裝置中,主要要求光輸出的均勻性和電特性的均勻性。此外在裝置制造方面還強加了空間限制。照此,不尋常的一個問題是利用噴墨印刷頭非常精確地將可溶聚合物淀積到襯底上。對于彩色顯示器而言,它要求將發紅、綠和蘭光的各種聚合物淀積到顯示器的每個象素上,因此該問題尤其嚴重。
為了幫助可溶物質的淀積,人們建議提供具有這樣一種層體的襯底該層體包括用不濕潤材料限定的壁結構圖形,從而提供由壁結構限定的池或細長的溝陣列,用以接收要淀積的材料。后面將該預先形成圖形的襯底稱為堤結構。在將有機聚合物溶液淀積到池中時,有機聚合物溶液和堤結構材料的潤濕性能差異使溶液自己就對準到襯底表面上設置的池中。但是仍然必需將有機聚合物材料的液滴淀積得與堤結構中的池基本對準。即使在使用這種堤結構的情況下,淀積的有機聚合物溶液在某種程度上也會附著到限定該池的材料壁上。這會讓每個淀積液滴的中央區域充其量只有薄薄的一層淀積材料,與淀積在堤結構壁上的材料相比,前者也許低至后者的10%。池中央的淀積聚合物材料作為顯示裝置中的有源發光材料,如果聚合物材料未能與池精確對準地淀積,那么有源發光材料的量和厚度會進一步減少。這種有源發光材料變薄是非常嚴重的問題,這是因為,在顯示器使用過程中通過這些材料的電流會增加,這會降低顯示器發光裝置的預期壽命和效率。如果未能精確地控制淀積對準,該淀積聚合物材料變薄也會因象素的不同而變化。因為有機材料構成的LED是電流驅動裝置,而且按照上面所述的,通過淀積的聚合物材料的電流會隨淀積材料厚度的減少而增加,因此不同象素的有機聚合物材料的發光性能也會變化。該象素之間的性能變化導致了顯示圖像的不均勻性,從而讓顯示圖形的質量變差。該圖形質量變差還會加速顯示器發光二極管(LED)的工作效率和工作壽命的降低。因此可以看出,聚合物材料的精確淀積對于提供良好的圖像質量和提供效率、耐用性可接受的顯示裝置是十分必要的。
實踐中,實現印刷頭噴嘴與堤結構中的池精確對準的要求可細分成兩部分即,準備對準和印刷過程對準,后者的對準可通過材料的實際淀積來實現。
準備對準本身可拆成兩個階段。第一階段稱為“θ對準”,實施該對準可確保載有堤結構的襯底和載有噴墨頭的平移系統在襯底的橫向方向(X)和縱向方向(Y)上對準。該θ對準可通過讓印刷頭與堤結構中位于該堤結構一角或位于該角附近的第一池光學對準來實現。
可將堤結構中的這些池看作是行列式矩陣陣列,首先將印刷頭定位于第一池所在的那一排的相對端,檢查印刷頭是否與該排中第二池對準。這被稱為X方向的對準。然后將印刷頭定置于包括第一池的那一列的相對端,檢查它與該列相對端的另一池是否對準。這稱為Y方向對準。如果發現不對準,就在襯底平面內相對于印刷頭平移系統旋轉襯底,重復以上觀察過程,直至看到在襯底的X和Y方向上都實現了光學對準。
現在主要有兩種噴墨頭。一種噴墨頭使用熱敏印刷頭,它們一般被稱為氣泡式噴墨頭。第二種使用壓電印刷頭,其中一壓電裝置位于與儲液槽連通的膜片后方。在該第二種類型的噴墨頭中,給壓電裝置通電,膜片偏轉向儲液槽施壓,從而壓迫儲液槽內容納的液體,該情況下為顯示器提供發光象素的聚合物材料溶液以聚合物材料的細小液滴形式噴出噴嘴。對于任何一類印刷頭來說,噴嘴都有非常小的噴出孔,其直徑一般約為30微米。有機聚合物一般溶解在相對揮發的有機溶劑中,這樣這些聚合物能以溶液的方式淀積。
淀積過程中,保持噴墨印刷頭盡量向帶有堤結構的襯底靠攏。一般,噴墨印刷頭按照在襯底上方約0.5mm到1.0mm的間隔距離布置。該間隔范圍還可用于對上述印刷頭的θ對準進行初步光學檢查。但是,堤結構中的池的尺寸非常小,因此為了進行該光學對準檢查就需要高倍顯微鏡。因為要使用高倍顯微鏡,觀察圖像時景深非常小,因此通常不可能同時對堤結構中的池和噴墨頭的噴嘴進行聚焦,這就很難保證能真正實現所需的光學對準。
還必需保證觀察軸與襯底精確垂直,否則在池與噴墨頭的噴嘴之間會產生偏移。在實踐中這也很難實現。
準備對準的第二階段稱為“對準以得到原點”,原點是在制造顯示裝置的過程中有機聚合物開始淀積的位置。但是,由上述問題能夠理解的是,不能容易地實現噴墨頭與堤結構的池的光學對準。
因此通常通過實際淀積一滴或多滴有機聚合物材料來實施原點對準。將材料淀積到堤結構的一定數量的池中,然后通過觀察淀積液滴檢查對準。但是,利用材料的實際淀積實現原點對準也會出現許多問題。
材料液滴在干燥時的潤濕性能與后來淀積時的液滴的潤濕性能相同。因此,如果濕潤或新鮮液滴與以前淀積的干液滴接觸,它就會被拉向以前液滴的淀積位置,由此很難檢查后淀積的液滴的實際淀積位置。此外,淀積材料的液滴在干燥時即使用顯微鏡也很難觀察,這是因為它們很薄且比較透明的緣故。此外,堤結構中的池基本上是圓形形狀,這與淀積液滴的形狀相同。因此,如果將液滴淀積得與堤結構中的池精確對準,基本上較透明材料的大體為圓形的液滴位于堤結構的基本為圓形的池中。因此非常需要一種可選擇方案來檢查原點對準,例如獨立于堤結構中的池的密集的對準標記陣列。如果這些對準陣列的標記之間的坐標已知,就可將該信息用于對淀積頭進行校正以到達原點。此外,如果對準陣列這樣布置標記間的間距位于約2到10倍于淀積液滴尺寸的區域內,那么就能在用于獲得原點的顯微鏡的視域內同時觀察到若干個這樣的標記,從而就能在不用重置觀察顯微鏡的情況下檢測若干淀積液滴。
一旦完成了預備對準,就開始著手實際的印刷處理過程。但是,由以下描述可以顯而易見的是,在液滴的實際印刷或淀積過程中,需要按照規則的間隔實施印刷過程對準。在噴墨印刷過程中,液滴的飛行速度一般在2到10m/sec的范圍內。襯底與印刷頭之間的相對速度一般在10到100mm/sec的范圍內。假設液滴速度約為5m/sec、噴墨頭與襯底之間的間隔為1mm,那么噴出的液滴到達襯底所花的時間約為0.2毫秒。如果印刷頭相對淀積襯底的橫向速度為100mm/sec,就會在噴射點與襯底上的實際淀積點之間產生20μm的偏移。如果孤立考慮的話,該偏移對于噴墨印刷頭的所有噴嘴而言都是規則和相等的。對于襯底是紙張的傳統印刷(這是該技術的常規用法)而言,該偏移不成問題,這是因為整個印刷圖像上的偏移都相同,而且在常規觀察印刷數據圖像時,紙張上印刷圖像的微小位置偏移是辨別不出來的。
但是,對于印刷有機聚合物的裝置而言,有機聚合物要溶解在相對易揮發的溶劑中,隨著溶液從噴嘴噴出孔噴出,一些溶劑會產生蒸發。于是,在噴墨嘴的孔口周圍形成聚合物材料的淀積物是很平常的。這些淀積物傾向于按照不均勻的方式形成,于是會在噴孔周圍產生不規則的分布,從而在材料從印刷頭噴嘴噴出時引起材料偏轉。由于噴出的溶液的偏轉,噴出的液滴的飛行角度總是不會相對襯底成垂直的飛行角度。這在襯底上淀積液滴的理想位置和實際位置之間產生了更遠而且還不規則的偏移。此外,噴孔周圍的淀積物在淀積過程中通常要變化,同樣,于是在淀積液滴期間理想和實際淀積位置之間的偏移也會以不規律方式變化。因此,非常需要重復地監測液滴的淀積,以保證在裝置制造過程中能維持所需的淀積精度。如果確認了未能維持淀積精度,就必需為噴墨頭噴嘴清掉這些淀積物。噴墨頭位置與淀積位置間的不規則偏移產生了與檢查噴墨頭噴嘴與堤結構中的池對準相關的其它問題。
噴墨頭通常包括噴嘴陣列,這樣當噴墨頭在淀積區域上方平移時,能同時淀積出若干滴有機聚合物。但是,由于淀積物的形成本質上完全是隨機的,噴頭第一噴嘴的不規則偏移沿一個方向(與噴嘴的飛行軌跡相比,不形成任何淀積物),例如這會引起噴出的液滴沿噴墨頭前進的方向進一步行進,而噴墨頭第二噴嘴上的淀積物例如會沿著與第一方向相反的方向產生偏移,即沿著與噴墨頭的前進方向相反的方向產生偏移。按照上面所述的,就存在著由液滴的飛行時間和噴墨頭的移動速度引起的規則偏移。例如,如果襯底相對噴墨頭移動,由于堤結構中的目標池在液滴橫穿噴墨頭與襯底之間的間隙前已移過飛行軌跡接觸點,因此液滴實際上會淀積到目標池的一側。這就是上面所謂的規則偏移,這能在初始的光學對準過程中得到補償。但是,如果規則偏移被淀積物引起的不規則偏移抵消了,并且如果是在淀積了液滴后才觀察堤結構中的這個特定池,就會給出這樣一個印象由于淀積液滴顯得與它在堤結構中的目標池非常完美地對準,因此不存在對準問題,這種情況是由于可在淀積過程中變化的不規則偏移引起的。
但是,第二噴嘴的不規則偏移的方向與第一噴嘴的偏移方向相反。因此,在該第二種情況下,規則與不規則偏移將累加起來,從而讓正從第二噴嘴噴出的液滴與它們在堤結構中的目標池之間的不對準達到不可接受的程度,但由于對第一液滴的對準檢查已經表示出噴墨頭與堤結構精確對準,因此不會注意到該不可接受的對準。在制造大型電致發光顯示裝置的過程中,因為要求在較長的時間內進行淀積,由此使可變偏移的可能性增加,所以這些不規則的偏移特別成問題。
如果襯底的尺寸相對較大,由于例如因淀積區域的環境條件變化引起的襯底熱膨脹或收縮,就會進一步產生更多的不規則偏移。
由于噴墨頭平移系統發生彎曲也會引起額外的可變偏移。正如從
圖1所看到的,噴墨印刷頭受通常水平布置的橫梁支撐。作為物理結構,該橫梁在重力作用下會略微彎曲。如圖2所示,橫梁的中心部分基本上維持它的水平布置,以便讓由定位于中心位置A上的印刷頭淀積出的液滴維持垂直于襯底的飛行軌跡A1。但是,隨著印刷頭從橫梁的該中心部分平移開,例如平移到圖2中所述的位置B上,它將不再受真正水平的橫梁的支撐,這樣該第二位置B上的飛行軌跡B1將不再垂直于襯底。于是,如果印刷頭沿橫梁移動Xcm,就會引起襯底上的淀積點變化X+α,其中α是由于橫梁的略微彎曲引起的額外可變偏移量。即使在較小的襯底上也能發現該可變偏移量的存在,隨著襯底變大,由于平移系統變長,偏移就變得更明顯,這引起垂直于襯底的飛行軌跡的偏差增大。
所有上述偏移都會引起有機材料在堤結構的池內的最佳厚度的變化,按照上面所述的,這會導致顯示圖像的不均勻性,從而產生圖像質量不可接受的顯示器。
正如上面所提到的,堤材料的池圖形可用于通過物理方式幫助淀積的聚合物材料對準。但是,聚合物材料只能淀積到每個池中一次,這些池最終要形成顯示裝置的有源象素。因此,如果不對準發展到不可接受的水平,也不可能將噴嘴重置在任何被認為有缺陷的堤結構的任何特定池上方,以便進一步向有缺陷的池中淀積聚合物材料液滴。因此,如果任何淀積出的聚合物材料液滴未能與它的對應池對準,就已經在襯底的一定區域上產生了有缺陷的聚合物材料池,該區域最后要提供最終顯示裝置的部分有源區域,從而讓顯示圖像質量變差。
另外,還有相當大的困難與干燥時觀察聚合物材料有關,通過以下描述將使它們變得更清楚。因此,非常需要在制造電致發光顯示裝置的過程中于淀積實際發生之時或在這之后立刻監測有機聚合物材料的淀積。這被稱為“原位觀察”。
但是,按照上面所述的,由于堤結構的池和淀積液滴都是圓形的,因此池中淀積液滴的原位觀察還存在其它困難。
但是,有機聚合物材料只能淀積到堤結構的池中一次,因此如果進行了原位觀察、并看到淀積出的液滴不能對準,那么也不能將噴墨頭拉回未正確對準的池的上方來淀積更多的材料滴,以便對不對準進行校正。因此已知,可方便地使用獨立的對準標記陣列檢查原點對準和印刷過程中的液滴對準。如果設置了這種對準標記,就能更容易地實現原點對準,并能提高精度,此外,還能周期性地檢查淀積精度,并能利用對準標記上任何看來要發生的不對準或檢測為可能發生的不對準(例如一個對準標記與后面的對準標記上淀積的材料間的對準偏差傾向)向噴墨頭位置提供補償控制,并在達到在顯示裝置內產生缺陷象素的條件之前為不對準提供校正。
可沿要印刷的有源區域的邊緣設置印刷過程中使用的這些對準陣列標記,任選的是,還可將它們可選擇性地設置在要印刷的有源區域內。此外,對準標記具有特定形狀,以讓原位觀察變得更容易。
依照本發明的第一方面,提供了一種利用噴墨印刷頭選擇性地將溶解或分散在溶液中的材料淀積到襯底的第一表面的第一區域上的方法,該方法還包括在襯底上提供對準標記陣列,當基本上與一個對準標記對準時,就由噴墨印刷頭向襯底的第一表面淀積材料,從而提供一材料對準點,然后相對于對準標記檢測該對準點。
有利的是,在材料淀積到襯底的第一表面上時觀察材料的對準點。
優選的是,在材料從濕潤狀態變為干燥狀態之前檢測材料的對準點。
在本發明的優選方面中,將對準標記設置成對準標記矩陣陣列或線性陣列。優選的是,將對準標記設置為交叉形的對準標記。
在本發明的優選方式中,選擇包括共軛聚合物的可溶物質。有利的是,用一定波長的光照射襯底的另一面,在觀察處于濕潤狀態的可溶材料的對準點時,所述波長的光能讓襯底基本上透明。
優選的是,照射襯底的另一面,以便能將可溶材料的對準點看作明場像。
當可溶材料包括共軛聚合物時,要選擇波長大于共軛聚合物的吸收限波長的光。
在本發明的優選方式中,將對準標記設置成相對襯底具有光學對比度,但沒有潤濕性差異。
在本發明最優選的方面中,提供了一種利用依照本發明第一方面的方法制造電子、光電、光學或傳感器裝置的方法。
依照本發明的第二方面,提供了可用于依照本發明第一方面的方法中的襯底。
依照本發明的第三方面,提供了一種電子、光電、光學或傳感裝置,它們包括依照第二方面的襯底。
現在參照附圖,僅以進一步舉例的方式描述本發明,附圖中圖1是噴墨淀積機的示意性表示圖,其中可直接觀察可溶材料淀積到襯底上;圖2表示由于圖1所示機器的噴墨頭平移系統發生彎曲而導致的可變偏移;圖3表示帶有池的堤圖形的部分襯底的平面圖,它表示干燥和新近淀積的聚合物材料液滴的例子;圖4示意性地表示噴墨印刷頭,它示出了噴出液滴的飛行軌跡偏差;圖5表示包括依照本發明的對準標記的襯底的實施例;圖6表示包括對準標記的襯底的可選擇實施例;圖7到9表示交叉形對準標記的實施例;圖10表示襯底上處于濕潤狀態的聚合物材料滴;圖11示意性地示出了明視場成像系統;圖12表示看作明場像時的圖10的液滴;圖13表示襯底上處于干燥狀態的聚合物材料滴;圖14表示看作明場像時的圖13的液滴;圖15示意性地示出了暗視場成像系統;圖16表示看作暗場像時的圖10的液滴;圖17表示看作暗場像時的圖13的液滴;圖18表示共軛聚合物材料的吸收和發光特性;圖19表示共軛聚合物材料的部分聚合物鏈;圖20示意性地表示共軛聚合物在入射輻射條件下的電子激發;圖21表示圖9所示聚合物鏈的氧化過程;圖22表示看作明場像時淀積在圖9所示對準標記上的液滴;圖23表示電光裝置的方框圖;圖24是結合了依照本發明制造的顯示裝置的移動式個人計算機的示意圖;圖25是結合了依照本發明制造的顯示裝置的移動電話的示意圖;圖26是結合了依照本發明制造的顯示裝置的數碼照像機的示意圖。
參照圖1,噴墨淀積機1包括支撐著一對直立柱子4的基座2。柱子4支撐著橫梁6,在該橫梁上安裝了支撐著噴墨印刷頭10的運載裝置8。基座2還支撐著臺板12,在該臺板上安裝了襯底14。臺板12借助計算機控制的機動支撐件16安裝在基座2上,所述支撐件16能影響臺板12相對噴墨印刷頭按圖1中的軸X和Y所示的橫向和縱向移動。
依照本發明,基座2還支撐著電荷耦合裝置(CCD)顯微鏡18,它布置在臺板12下方,并略微偏移開臺板,用以借助鏡子20觀察襯底14的底表面或下表面。同樣,還可在臺板12下方豎直地布置CCD顯微鏡,將它布置成能與臺板12同步移動,從而避免了對鏡子20的需求。任選的是,噴墨淀積機1還包括從基座2上安裝的第二CCD顯微鏡22和頻閃觀測器24。運載裝置8可沿橫梁6移動,以便讓噴墨頭10位于CCD顯微鏡22和頻閃觀測器24之間的空間內,這樣就能直接觀察液滴從噴墨頭10噴出。這就要根據需要噴到襯底14上的各種溶液和聚合物調整噴墨頭10的驅動狀態。當臺板12的移動、以及襯底14相對噴墨頭10的移動處于計算機控制之下,就能通過噴墨頭10噴出適當材料將任意的圖形印刷到襯底上。
圖3表示部分襯底14的放大圖。由圖3可以看到,襯底14載有堤材料的池陣列26形式的預制圖形,所述池要接收噴墨頭10噴出的有機聚合物材料。在本領域采用堤圖形是公知的,因此在本發明的上下文中不再對它作進一步描述。可以理解的是,為了讓顯示裝置達到所需的分辨率,每個象素上構成發光二極管的光致發光有機聚合物必需非常精確地淀積到襯底14上。對于彩色顯示器而言,由于必需將發出紅、綠或蘭光的聚合物材料的各點設置在顯示器的每個象素上以提供彩色圖像,因此尤其需要該精確淀積。一般而言,在這樣的顯示裝置中,有機聚合物是共軛聚合物,它們例如包括F8/F8BT/TFB,其中F8是[聚19,9-二辛基芴],F8BT是[聚9,9-二辛基芴-聯-2,1,3-苯并噻二唑],TFB是[聚19,9-二辛基芴-聯-(4-丁基苯基)二苯胺]。
限定池26用的堤材料具有不濕潤表面,而池26本身具備濕潤表面。正如從圖3所看到的,由此能讓聚合物材料得到相對良好的限制和對準。但是,參照圖3,噴墨印刷頭10一般包括用于容納要通過噴嘴30噴出的聚合物材料的儲液槽28,所述噴嘴30一般具有直徑大約為30微米的噴孔。按照上面所述的,對于電致發光顯示裝置的制造而言,要噴射的材料是溶解在諸如甲苯或二甲苯之類的適當溶劑中的有機聚合物。這些溶劑是相對揮發性的,要理解的是,噴出的液滴的體積非常小,其數量級一般為幾個微微升。在噴射聚合物材料時,由于存在著溶液表面張力,一開始會在噴嘴30上會形成聚合物溶液的氣泡。隨著噴墨頭內的壓力升高,就會克服該表面張力,聚合物溶液的液滴與噴嘴分離,并從噴墨頭上噴出來。在溶液氣泡與噴嘴接觸的同時,溶劑部分蒸發,從而讓一些噴出的聚合物材料在噴嘴30的出口孔上形成淀積物32。淀積物32以不規則的方式形成,并讓噴出的液滴34沿圖3箭頭所示的不垂直路徑到達襯底,從而在實際和所需的淀積位置即池26之間產生偏差。噴墨頭中經常會發生部分噴嘴30阻塞,這會將噴出液滴34的非垂直飛行軌跡的影響減到最小,淀積過程中噴墨頭10保持盡可能靠近襯底14。但是,必需要維持印刷頭與襯底之間的有限間隔,這會引起實際與目標淀積位置之間的偏差或偏移。另外,在大面積顯示器的制造過程中,可卷繞的卷式柔性塑料板或柔性塑料特別方便。這些柔性塑料襯底可設置在剛性的平坦表面上,或被拉緊,以便為印刷頭下進行的淀積提供一個平坦的襯底。任何情況下都能發現襯底發生變形,這種變形隨襯底在印刷頭下方的移動而變化。另外,該襯底的物理尺寸隨溫度和濕度之類的環境條件變化而改變。所有這些因素也會引起液滴的實際和目標淀積位置之間的偏差或偏移。
于是能夠看到,非常需要監測向襯底上淀積有機聚合物材料液滴的過程。在液滴淀積到堤結構上之后,可通過利用適當的顯微鏡觀察液滴來檢查液滴被淀積的精度。還可周期性地從襯底的淀積側觀察淀積后的液滴。但是,噴墨頭一般由噴嘴陣列構成。由于噴墨頭和觀察顯微鏡物鏡的物理尺寸,在當前正被淀積的液滴與正被觀察的液滴之間必然有一定間隔距離。在實際的液滴淀積與觀察之間還存在著較大的時間延遲。這些液滴的體積非常小,它含有很高比例的揮發性溶劑。因此一旦被淀積出來,它們很快就會干燥。于是,總是在能夠觀察這些液滴以前,這些液滴已經達到干燥或相對干燥的狀態了,于是很難在堤結構中將它們分辨出來,尤其在淀積材料透明時更是如此。
在對淀積到堤結構的池中的液滴進行觀察的過程中還存在其它問題,即液滴在干燥時可移動。液滴一般由1%到5%體積的有機聚合物材料、剩余的95%到99%的溶劑構成。因此可以理解的是,一旦液滴達到干燥,實際留在襯底上的材料的體積要遠小于實際淀積到襯底上的液滴的體積。剩余材料所占的面積也比淀積時液滴所占的面積小得多。如果襯底表面是均勻的,那么剩下作為干燥的有機聚合物滴的材料通常位于淀積時液滴所占區域的中心。但是,如果襯底表面包括不均勻點(這是很常見的情況,尤其對塑料襯底而言),淀積液滴中的聚合物材料在干燥過程中就會受這樣的不均勻點吸引。于是留在襯底上的干燥材料就會置于淀積時液滴在襯底上占據的區域的一側或末端,或者大體留在中心,這取決于不均勻點的位置。此外,要對堤結構的材料進行選擇,以便與淀積材料相比具有較高的潤濕差異。提供該潤濕差異可改善淀積液滴與堤結構中的池對準的精度,從而在襯底上達到它們所需的位置。但是,潤濕性差異通過所需功能影響著淀積到堤結構上的液滴的位置。于是,對堤結構中干燥液滴的觀察結果并不能真正代表淀積對準,這是因為,對于特定的淀積液滴而言,由于在實際淀積了液滴的位置上的上述影響,有機聚合物材料在干燥過程中可“移動”到與目標淀積位置精確對準。
還可能發生以下現象液滴的這種移動引起堤結構的目標池與部分干燥的淀積液滴之間不能重疊,該情況下讓液滴與堤結構材料之間的潤濕性差異不起作用,從而使液滴與堤結構中的池對準變得更困難。
人們建議通過暫時將噴墨頭從正在淀積的區域上移開、然后將適當顯微鏡置于最后淀積的液滴上方來觀察淀積到堤結構中的液滴。但是,已經證明該建議還是有問題的,這是因為在將顯微鏡移到觀察位置之前,液滴干燥了,而且隨著顯示器尺寸的增大,確定襯底上最后淀積的液滴的位置也變得特別困難。這種情況的主要原因是不容易從襯底或堤結構材料中辨別出干燥的聚合物材料。
此外,重復地將噴墨頭從淀積位置上移來移去是沒有效果的,由于不存在對淀積的實時監測,所以不能使基于觀察的反饋最佳化。
但是,正如上面所述的,只能向堤材料的每個池中淀積一次聚合物材料,因此即使淀積后的液滴看起來不能對準,也不能把噴墨頭再拉回到未對準的池材料上方進一步淀積液滴以對未對準的地方進行補償。
此外,通常利用實際向堤結構的池中淀積一滴或多滴液滴來實施原點對準。因為堤結構的池要用于形成顯示器的實際象素,由于用于檢查原點對準的池不能接著提供發光象素元件,因此各個池會讓圖像質量變差。基于該原因,用于確認原點對準的池的數量通常要保持最小量,但人們發現該少量池不足以充分檢查原點的對準。另外,堤結構中的池和淀積液滴的形狀都是圓形的,因此即使確認原點對準需要現場觀察,試圖觀察圓形池中的圓形液滴的問題依舊顯而易見。此外,堤結構材料的潤濕性差異對淀積液滴產生很大影響,因此利用堤結構會產生錯誤的原點對準指示。
因此,本發明還實現了以下內容除了例如能產生顯示器有源象素的池的堤圖形外,還非常需要在襯底上形成對準標記陣列,這些對準標記可在原點對準過程和象素元件的印刷過程中選擇性地用于監測聚合物材料的原位淀積,以及接著在將聚合物材料淀積到襯底上的堤材料的池圖形內的過程中控制噴墨印刷頭相對襯底的位置。
在本發明的優選方式中,如圖5所示,襯底14設有兩個對準標記陣列,例如位于或靠近襯底上的原點的密集矩陣陣列46和沿襯底邊緣設置的對準標記48的線性陣列,在聚合物材料的實際淀積過程中能從襯底的底側觀察到這些標記。圖5的線性陣列48是沿襯底的兩邊示出的,但等效的是,這些陣列可僅沿襯底的一邊設置。與之類似,雖然僅示出了一個矩陣陣列46,但還可在襯底的其它位置設置類似矩陣陣列,例如可在或靠近襯底角落的地方或者沿襯底邊緣周期性地設置這種矩陣陣列。于是對于塑料材料網板之類的大型襯底來說,可在襯底的間隔位置上設置若干這樣的對準陣列。
人們發現矩陣陣列46對實現原點對準尤其有利,這是因為這些陣列能設置在襯底外部的角落區域上或者設置在襯底上用于提供顯示裝置的顯示區域的那些區域之外的角落區域上。此外,如果陣列標記間隔開堤結構中池的間距的2到10倍,那么就容易利用原位觀察檢查原點對準了。對于沿襯底邊緣設置的線性陣列而言,人們發現,由于可在整個印刷過程中通過將噴墨頭移動很短距離以便使其與一個線性陣列對準標記對準來周期性地檢查對準,因此這對于在實際聚合物點印刷中檢查對準尤其有利,其中所述這些聚合物點最終用于形成顯示裝置的有源象素元件。還可在襯底上用于提供顯示裝置的顯示區域的中心區域設置一個或多個線性陣列、例如圖6所示的陣列49。
通過本發明人們發現,正如尺寸放大了的圖7所示,交叉形對準標記尤其適合檢查對準。通過利用交叉形的對準標記定位,參照位于交叉形對準標記靶心的十字形區域,能更為容易地檢查淀積液滴的任何不希望的偏移。
為了進一步幫助該對準過程,如圖8所示,交叉形標記的腿部50由錐形52構成,每個錐形的寬度在遠端54和近端56之間減小。如圖9所示,已經發現,具有三個腿部的交叉形標記特別有利,這是因為與具有四個腿部的對準標記相比,中心靶部分依舊明顯,而且對從這三個腿部50開始上升的淀積液滴幾乎沒有拉力。
由圖7到9能夠看出,腿部50在標記中心周圍沿圓周方向對稱地間隔開。于是,對于圖9所示的三腿標記而言,腿部沿圓周方向彼此間隔開120°的角度α。
圖7到9的交叉形標記提供了可與圓形的淀積液滴相對照的區別形狀。此外,腿部、尤其是圖8和9所示的錐形形狀的腿部,明顯地引向標記中心,同時還在淀積液滴中提供了目視可識別的分區。這樣使得標出淀積液滴與任何對準標記的不對準變得容易得多,尤其是在與利用堤結構的圓形池來檢查淀積液滴的對準相比較時更是如此。
此外,不象堤結構那樣,對準標記可設有能提供與淀積液滴相比具有較高光學對比度、但是濕潤性低或無濕潤性的材料。另外,由于能將對準標記設置成特定圖案,例如所述的交叉形標記,因此能方便地將圖像識別技術用于檢查對準標記和用作對準點的淀積液滴。可采用任何適宜的識別技術,例如可掃描襯底上已知設置了對準標記的區域、將源自掃描過程的數據與存儲器(例如噴墨機內設置的可編程ROM)內存儲的數據相比較。這些技術是公知的,因此在本發明的內容中就不進一步描述了。但是,顯而易見的是,與堤結構不同,由于對準標記具有可分辨的光學對比度,因此對于本發明而言,采用該圖像識別技術具有特別的優點,在裝置制造過程中該技術能顯著地有助于自動檢查對準精度。
在淀積的液滴處在介于淀積和達到其干燥狀態之間的濕潤狀態時,對它進行檢測要容易得多,但是在已經達到干燥狀態以后再檢測就變得非常困難,為了檢查聚合物材料的淀積精度,還可以利用聚合物材料淀積液滴的這種特征,從而為本發明帶來顯著優點。
聚合物材料在淀積后迅速變成干燥狀態,以及利用處于濕潤狀態的聚合物材料的這種特性,就能在原位、即在淀積該材料的同時方便地觀察淀積出的材料液滴,以便最優地評價對準。
參照圖3能更容易地理解與觀察淀積聚合物材料相關的問題。如果聚合物材料已達到它的干燥狀態,如圖3中的液滴38所示,就很難在襯底上分辨出來。
但是,正如另外從圖3中看到的,越是新淀積的液滴(即還沒有從淀積時的濕潤狀態達到干燥狀態的那些液滴),分辨起來越容易。由該附圖還可以看出,在新近淀積的兩排液滴40、42中,最后淀積的液滴44最明顯,其可見度隨淀積以來的時間的增加而降低。
人們還發現該觀察淀積液滴的方式有助于對準精度的檢查。已知的是,通過利用適當的成像系統能將對象看成“明視場”或“暗視場”圖像。
圖10表示襯底上處于濕潤狀態的聚合物材料的液滴Dw。如果通過圖11所示的明場像光學裝置從襯底下側觀察濕潤液滴Dw,那么來自成像光源的光線就進入液滴。那些與液滴的中心軸不重合的光線經歷內部反射。但是,在液滴的中心軸區域內,液滴的上表面基本上與襯底平行。于是,那些通過液滴中心軸附近的光線能夠通過該中心軸區域內的上表面從液滴中射出。因此如圖12所示,在觀察液滴時,它們顯現為與暗淡的圓底區域相對照的非常亮的斑點,它的周圍是明視場背景。位于圖像中心的亮斑點基本上與液滴的中心軸重合。因此可利用該明場像的有益效果確定已淀積的液滴的精度。
圖13表示一旦達到干燥狀態的液滴,表示為DD。可以看出,已假設半球形的濕潤液滴Dw的形狀為相對平坦的薄盤形。如果采用玻璃襯底或者折射率與玻璃類似的塑料襯底,干燥液滴的折射率基本上與襯底材料的折射率相同。該情況下發生輕微的光線散射,從而僅在液滴邊緣產生很小的對比度,這很難分辨。但是,如果下部結構和淀積材料的相應折射率不同,并且如果采用圖12所示的明視場成像系統觀察干燥液滴DD,光線就會穿過液滴,而且在液滴的遠邊經歷反射。反射后的光線彼此干涉,從而產生各種顏色的干涉環,所述顏色取決于液滴厚度。在圖14中示意性地示出了這種圖像。在所觀察的圖像中該圖像被表示為有彼此融合傾向的彩色干涉環。因此辨析出所觀察圖像的陡峭輪廓是比較困難的。通過圖12所示濕潤液滴的明場像和圖14所示干燥液滴的明場像之間的比較容易看出,利用圖12所示的圖像檢查淀積液滴的對準比利用圖14所示的圖像要容易得多。
圖15表示暗視場成像系統,如果利用該系統觀察圖10所示的濕潤液滴Dw,來自光源的光進入液滴,并在材料的濕潤液滴內經歷反射。某些光在液滴邊緣會發生散射,于是濕潤液滴顯現為亮的,但被很好地限定成與暗色背景相對照的同心圓,該同心圓有一個暗色中心。由于很好地限定出了亮環,因此利用圖16所示的圖像檢查淀積液滴的對準要比利用圖14所示的干燥液滴的明場像有利得多。
如果利用圖15所示的暗視場成像系統觀察圖13所示的干燥液滴DD,液滴上的絕大多數光沖擊就會被散射,并穿過成像透鏡視場外部。因此干燥后的液滴DD相對暗背景顯現為非常淡的圓形圖像,該圖像很難觀察到,也不能用于檢查液滴對準。
由上述干燥和濕潤液滴的明視場和暗場像可以理解的是,如果在淀積液滴仍處于濕潤狀態的同時原位觀察該液滴,就能得到顯著而且意料不到的好處。原位觀察可利用圖1所示的裝置來實施。但是,在圖1中觀察時,有機聚合物材料是淀積在襯底的上表面上的,于是,對于原位觀察來說必需通過襯底觀察聚合物材料的淀積。如果用光照射襯底,就能讓液滴觀察變得更簡單一些。由于要通過襯底觀察材料,因此第一要求是讓襯底在用于觀察的光的波長上是透明的。當襯底是玻璃或透明塑料時,可以采用可見光或更長波長的光輻射。當襯底由硅制成時,就要求使用紅外光,它的波長長于1.1微米。
對于原位觀察通過噴墨技術印刷的共軛聚合物而言,還有第二個考慮事項。在圖18中示出了共軛聚合物的吸收光和發光特性。從圖18可以看出,吸收和反射特性有重疊區域。共軛聚合物將吸收入射到聚合物上的、波長小于λ1的光達到不同的程度。在圖18中將其表示為吸收區。共軛聚合物僅對波長大于λ1的入射光是透明的,在圖18中將其表示成透明區。
圖19示出了共軛聚合物鏈,沿該聚合物鏈存在著不定域的π鍵軌道電子。這些電子與聚合物中還存在的西格馬(∑)鍵電子相比,前者的能帶隙較窄。如果共軛聚合物吸收紫外(UV)或可見光,如圖20所示,π鍵電子就會從π鍵軌道(主態)激發到π*反鍵軌道(激發態)。相對于原子間的π鍵而言,激發態比主態更不穩定。如果氧原子出現并發生了這種激發,π鍵就會被破壞,在環境氣氛中的氧原子與共軛聚合物的碳原子之間發生某種鍵合,從而產生圖21所示的光氧化聚合物鏈。當共軛聚合物的環境氣氛中有氧原子、并且暴露給共軛聚合物的光具有共軛聚合物吸收區中的成分、即圖18所示的波長小于λ1的成分時,就能發生這種鍵合。
氧和碳原子的鍵合讓共軛聚合物退化,從而讓LED中的發光效率降低,并讓有機薄膜晶體管(TFT)的電荷移動性降低。避免該聚合物退化的一項選擇是在不含氧的氣氛中印刷共軛聚合物。這需要將圖1所示的裝置設置在這樣的腔室中能夠小心地控制腔室內的環境氣氛,以保證不存在氧。但是,這會增加工藝復雜性,另外還會增加制造成本。因此更為現實的建議是將用于原位觀察的光的波長控制在共軛聚合物的透明區內,即圖18所示的大于λ1的波長。
在制造多彩色顯示器時,發紅光的聚合物的能帶隙最窄(對于吸收限λ1而言,波長最長)。該情況下,用于液滴淀積原位觀察的成像系統的光不應當包括波長比發紅光聚合物的吸收限波長更短的光譜成分。另外,CCD顯微鏡的硅檢測器的靈敏度隨著所用光的波長增加而降低,當入射光的波長約為1.1μm時,它就變成透明的了。人們發現,對于電荷耦合裝置(CCD)而言,波長約為900nm的光仍舊能提供可接受的靈敏度。因此,對于多彩色顯示器而言,應當采用波長約在600-900nm范圍內的深紅或紅外光,以避免光氧化,并由此防止發紅光的聚合物退化。
于是,如果在淀積液滴達到干燥狀態之前對這些液滴進行原位觀察,就能很容易地看到淀積液滴與堤結構內的池之間的偏移。此外,由于能在整個淀積循環的持續期內監測淀積材料中的潛在偏移,因此就能很迅速地檢測到任何落在容許極限范圍之外的偏差增加量,并可通過計算機控制的機動支架16提供臺板與噴墨頭之間的適當位置補償。
另外,如果將明視場成像系統用于原位觀察,位于明場像中心的亮斑很容易辨別。因此,如果使用明視場成像觀察淀積液滴,明亮的中心斑相對于交叉形對準標記的中心部分的位置就變得非常明顯,這有利于對準檢查。另外,因為對準標記、特別是用于原點對準檢查的矩陣陣列46的那部分對準標記能有利地間隔開高達淀積液滴直徑的10倍的距離,因此可將腿部設置得相對薄,但是其長度要略大于淀積液滴的預期半徑。在采用原位觀察時,這會產生圖22所示的明視場,從而讓對準檢查變得更簡單。
再回來參照圖1,使用過程中要為噴墨頭10提供適當的要淀積的聚合物材料的供應。在要淀積聚合物材料的襯底區域內,襯底14優選包括池陣列26,該襯底剛性地安裝在臺板12上。臺板12通過計算機控制的機動支撐件16沿X和Y軸移動,并以光學方式達到θ對準。然后選擇性地將噴墨頭置于矩陣陣列46中的一個上方,將聚合物材料淀積到矩陣陣列的對準標記上以檢查原點對準。然后將噴墨頭置于堤結構的池上方,通過噴墨印刷頭10噴出聚合物材料,形成顯示器的象素元件。在形成有源象素元件的過程中,在計算機控制下定期將臺板12移到一定位置,以便讓線性陣列46之一的對準標記46基本上對準噴墨頭10的噴嘴30下方。例如,每當將聚合物材料淀積到預定行數的池26中時就會進行一次這樣的移動。通過CCD顯微鏡18從襯底12的下側借助鏡子20觀察噴出的液滴淀積到對準標記。由于是在達到干燥狀態以前對淀積的液滴進行原位觀察,并因為采用了特定形狀的對準標記,因此能更容易地看到淀積液滴與對準標記之間的任何偏差。此外,由于要在淀積周期的整個持續期內對淀積材料中的潛在偏差進行監測,因此能迅速檢測到落在容許極限之外或達到容許極限的偏差增量,并可通過計算機控制的機動支撐件16實現臺板與噴墨頭之間的適當位置補償。由此就可將制造出偏差不可接受的有源象素元件的幾率降至最小。
通過以上淀積的描述可以理解的是,聚合物材料淀積到襯底的上或第一表面上,但是要從與上表面相對的襯底下表面觀察實際淀積。襯底包括玻璃或透明塑料材料,這意味著可以使用可見光觀察淀積。同樣,襯底可包括硅或其它不透明襯底,該情況下要利用波長能讓襯底透明的光照射襯底,例如對硅襯底要采用紅外光輻射,以便能通過該不同的不透明襯底原位觀察淀積。
圖23是表示利用本發明的方法或裝置制造的結合了電-光元件(例如作為電-光裝置優選例子的有機電致發光元件)的有源矩陣型顯示裝置(或儀器)以及尋址方案的方框圖。在該圖所示的顯示裝置200中,多根掃描線“gate”、多根沿著與掃描線“ gate”延伸的方向交叉的方向延伸的數據線“sig”,多根基本上平行于數據線“sig”延伸的公共電源線“com”、以及多個在襯底上方形成的、位于數據線“sig”和掃描線“gate”的交點上的象素201。
每個象素201都包括第一TFT202,在其中通過掃描柵極向柵電極提供掃描信號;保存電容器“cap”,它保存著由數據線“sig”經第一TFT202提供的圖像信號;第二TFT203,其中將保存電容器“cap”保存的圖像信號供應柵電極(第二柵電極);以及電致發光元件(表示成電阻)之類的電-光元件204,當元件204通過第二TFT203與公共電源線“com”電連接時,驅動電流從公共電源線“com”流到這些電-光元件中。掃描線“gate”與第一驅動電路205相連,數據線“sig”與第二驅動電路206相連。第一電路205和第二電路206中至少有一個電路優選設置在襯底上方,在它們上方形成了第一TFT202和第二TFT203。依照本發明的方法制造的TFT陣列優選應用到第一TFT202和第二TFT203陣列、第一驅動電路205和第二驅動電路206中的至少一個上。
于是本發明可用于制造顯示器和要結合到多種類型的設備中去的其它裝置,這些設備例如移動顯示器(例如移動電話)、便攜式個人電腦、DVD唱機、照像機、野外設備;例如臺式計算機、CCTV(工業電視)或者相冊之類的便攜式顯示器;例如汽車或者航空器儀器面板之類的儀器面板;或者例如控制室設備顯示器之類的工業顯示器。換句話說,根據上面所舉的例子,可將按照上述方式應用了通過依照本發明的方法制造的TFT陣列的電-光裝置或顯示器結合到多種設備中。
現在對采用了依照本發明制造的電-光顯示裝置的各種電子設備進行描述。
<1移動式計算機>
現在描述將依照上面的一個實施例制造的顯示裝置用于移動式個人計算機的例子。
圖24是表示該個人計算機的結構的等距視圖。該圖中,個人計算機1100設有包括鍵盤1102的主體1104和顯示單元1106。依照上面所述,顯示單元1106是利用依照本發明的圖形形成方法制造的顯示面板來實現的。
<2移動式電話>
下面要描述將顯示裝置用于移動式電話的顯示部分的例子。圖25是表示移動式電話的結構的等距視圖。該圖中,移動式電話1200設有多個操作按鍵1202、聽筒1204、話筒1206、和顯示面板100。按照上面所述,該顯示面板100是利用依照本發明的方法制造的顯示裝置來實現的。
<3數字靜態照像機>
下面描述利用OEL顯示裝置作為尋象器的數字靜態照像機。圖26是簡要表示數字靜態照像機的結構及其與外部設備的連接的等距視圖。
典型的照像機采用具有光敏涂層的敏感膜,它通過引起光敏涂層的化學變化記錄物體的光學圖像,而數字靜態照像機1300是通過例如采用電荷耦合裝置(CCD)對物體的光學圖像進行光電轉換從而產生成像信號。數字靜態照像機1300在機殼1302的背面設有OEL元件100,用以基于來自CCD的成像信號進行顯示。于是,顯示面板100用在顯示物體的尋象器。在機殼1302的前側(附圖后面)設有包括光學透鏡和CCD的光接收單元1304。
當攝影師確定了OEL元件面板100上顯示的對象圖像并釋放快門時,就會將來自CCD的圖像信號傳送并存儲到電路板1308的存儲器中。在數字靜態照像機1300中,在機殼1302的一側設置了用于數據通信的視頻信號輸出端子1312和輸入/輸出端子1314。如圖所示,如果必要的話,就要分別將電視監視器1430和個人計算機1440與視頻信號端子1312和輸入/輸出端子1314連接起來。電路板1308的存儲器中存儲的成像信號通過給定的操作輸出給電視監視器1430和個人計算機1440。
除了圖24所示的個人計算機、圖25所示的移動式電話和圖26所示的數字靜態照像機之外,電子設備的例子還包括OEL元件電視機、錄相器類型和監視類型的磁帶錄像機、汽車導航和儀表系統、尋呼機、電子筆記本、便攜式計算器、文字處理器、工作站、TV電話、電子收款機系統(POS)端子、以及設有觸摸板的裝置。當然,利用本發明的方法制造的OEL裝置不僅可用于這些電子裝置的顯示部分,而且還可用于結合了顯示部分的任何其它形式的裝置。
此外,依照本發明制造的顯示裝置還適合屏幕型的大型電視,這種電視非常薄、柔韌、質量輕。因此可將這種大型電視粘或掛到墻上。如果需要,在不用時可將該柔性的電視方便地卷起來。
利用本發明的技術還可制造印刷電路板。傳統的印刷電路板是通過光刻和刻蝕技術來制造的,這增加了制造成本,雖然與其它的微電子裝置(例如IC芯片或者無源裝置)相比,前者更為劃算。為了實現高密度封裝,還需要高分辨率的布線圖形。利用本發明能容易而且可靠地獲得電路板上的高分辨率的連接線。
利用本發明還可提供彩色顯示用途的濾色器。含染料或顏料的液滴能被精確地淀積到襯底的選定區域上。因為液滴彼此靠得非常近,因此要頻繁使用矩陣格式。因此能夠證明原位觀察是非常方便的。液滴中的染料或顏料干燥后用作濾光層。
利用本發明還可提供DNA傳感器陣列芯片。含不同DNA的溶液被淀積到由芯片提供的微小間隙隔開的接收位置陣列上。
在留在本發明范圍內的同時,能對上述實施例做許多改進。例如,已經將對準標記描述成位于要淀積聚合物材料的襯底的上表面或第一表面上。但是,還可將對準標記設置在襯底的下表面或底表面上。
此外,已經示出了對準標記位于要淀積聚合物材料的區域36的外部,其中所述區域36用于提供顯示裝置的有源象素。但是,還可將對準標記設置在要形成有源象素的區域的選定位置上,例如對準標記的線性陣列沿著一邊間隔開,而且它們要位于區域36內。可在形成堤結構的過程中將對準標記設置到襯底上。
此外,雖然相對于從襯底下側觀察對準標記的方式描述了本發明,但也可以從襯底上側觀察對準標記。
從噴墨頭中淀積出材料可利用具有單個噴嘴或具有噴嘴陣列的噴墨頭來實施。
此外,在提供對準標記的矩陣陣列、并為襯底設置堤結構時,可將對準陣列的對準點的間隔設置成是堤結構的池之間的間隔的n倍,其中n是整數。當采用具有噴嘴陣列的噴墨頭時,對準標記矩陣的間隔可制成對應于噴嘴的間隔,這樣就能同時檢查多個或所有噴嘴的淀積性能。
權利要求
1.一種利用噴墨印刷頭選擇性地將溶解或分散在溶液中的材料淀積到襯底第一表面的第一區域上的方法,該方法還包括在襯底上設置對準標記陣列,在基本上與一個對準標記對準時,由該噴墨印刷頭向襯底的第一表面淀積材料,由此提供出材料的對準點,然后相對于對準標記檢測對準點。
2.根據權利要求1所述的方法,其中通過與第一表面相反的另一襯底表面檢測對準點。
3.根據權利要求1或2所述的方法,其中在所述材料從濕潤狀態變為干燥狀態以前檢測材料的對準點。
4.根據權利要求3所述的方法,其中在材料淀積到襯底的第一表面上時檢測材料的對準點。
5.根據前述任一項權利要求所述的方法,其中對準標記陣列設置在第一區域之外的其它襯底區域上。
6.根據前述任一項權利要求所述的方法,其中在襯底的第一區域內設置另一對準標記陣列。
7.根據前述任一項權利要求所述的方法,其中將對準標記設置成交叉形對準標記。
8.根據權利要求7所述的方法,其中將每個交叉形標記選擇成包括多個徑向延伸的腿部,這些腿部沿圓周方向對稱布置。
9.根據權利要求7或8所述的方法,其中將交叉形對準標記選擇成包括三或四個腿部。
10.根據前述任一項權利要求所述的方法,其中將對準標記陣列選擇成包括線性對準標記陣列,該線性對準標記陣列沿襯底的至少一邊間隔開。
11.根據權利要求1到9中任一項所述的方法,其中將對準標記陣列選擇成包括對準標記的矩陣陣列。
12.根據權利要求1到9中任一項所述的方法,其中將對準標記的陣列選擇成包括一個或多個沿襯底的至少一邊間隔開的線性對準標記陣列以及一個和多個對準標記的矩陣陣列。
13.根據前述權任一項利要求所述的方法,包括在襯底的第一區域內設置包括池陣列的帶圖案的結構,用以接收材料。
14.根據權利要求13所述的方法,其中對噴墨頭進行選擇,使其包括多噴嘴噴墨頭,選擇噴嘴間的間隔,使其與帶圖案的結構的池之間的間隔對應。
15.根據權利要求12或14、或者根據從屬于權利要求11時的權利要求13所述的方法,其中要選擇矩陣陣列,以便讓矩陣陣列的對準標記之間的間隔是帶圖案的結構的池之間間隔的n倍,其中n是整數。
16.根據前述任一項權利要求所述的方法,其中在將材料淀積到襯底的第一區域的過程中,通過噴墨頭周期性地設置材料的對準點。
17.根據前述任一項權利要求所述的方法,其中對襯底進行選擇,使其包括玻璃、硅或塑料材料構成的剛性襯底。
18.根據權利要求1到16中任一項所述的方法,其中要將襯底選擇成包括柔性塑料材料。
19.根據前述任一項權利要求所述的方法,包括選擇含共軛聚合物的材料。
20.根據前述任一項權利要求所述的方法,它包括在觀察材料的對準點時,利用波長能讓襯底基本透明的光照射襯底表面。
21.根據權利要求20所述的方法,包括照射襯底表面,以便能將材料的對準點看作明場像。
22.根據從屬于權利要求19時的權利要求20或根據權利要求21所述的方法,其中對光進行選擇,使其波長大于共軛聚合物的吸收限波長。
23.根據前述任一項權利要求所述的方法,包括提供對準標記或標記,將對準標記或標記設置成相對襯底具有光學對比度,但沒有潤濕性差異。
24.根據前述任一項權利要求所述的方法,包括利用圖像識別技術相對對準標記檢測對準點。
25.一種制造顯示裝置的方法,包括利用前述任一項權利要求所述的方法制造發光元件。
26.一種用于權利要求1到23中任一項所述的方法中的襯底。
27.一種包括權利要求26所述的襯底的電子、光電、光學或傳感裝置。
全文摘要
本發明提供了一種利用噴墨印刷頭將有機聚合物之類的可溶材料淀積到襯底上的方法和裝置。襯底設有對準標記陣列,當基本上與一個對準標記對準時就淀積材料溶液,從而提供材料溶液的對準點。在淀積出的材料溶液干燥之前對對準點進行觀察。利用交叉形對準標記有利于觀察對準點的位置。
文檔編號H01L51/50GK1513214SQ02810917
公開日2004年7月14日 申請日期2002年9月9日 優先權日2001年9月10日
發明者川瀨健夫, C·紐索姆, 髂 申請人:精工愛普生株式會社