本發(fā)明涉及圖形線形成裝置及方法，尤其涉及利用了電流體力學(electrohydrodynamics)的圖形線形成裝置及方法。

背景技術：

最近，各種電子產(chǎn)品陸續(xù)問世，在其內(nèi)部包含著用于執(zhí)行各種功能的半導體元件。半導體元件，根據(jù)輕量化及薄型化的趨勢，其體積逐漸變小，由此內(nèi)部圖形線的寬度也逐漸變窄。并且，lcd、oled等平板顯示器(flatpaneldisplay：fpd)，為了在單位面積上實現(xiàn)更多的像素，用于驅(qū)動各像素的電路元件變得更小，用于連接各電路元件的圖形線的寬度也變得更窄。而且，隨著顯示面板的高分辨率趨勢，智能手機、電視、顯示器、筆記本電腦等各種顯示設備趨于輕量化和小型化，由此在集成了用于驅(qū)動顯示設備的電路的印刷電路基板(printedcircuitboard：pcb)上所形成的圖形線，也形成為復雜多樣，而且形成得微細。

另外，隨著對柔性顯示器(flexibledisplay)的要求增大，如現(xiàn)有技術的化學氣相沉積(chemicalvapordeposition：cvd)，于高溫高壓下無法在基板上形成圖形線的工藝逐漸增多。即，形成了圖形線之后，需修復產(chǎn)生了缺陷的部分，而利用了現(xiàn)有技術之cvd的修復方法，則使用將金屬源(metalsource)氣化而供給到圖形線斷開的部分，并照射激光，以進行沉積的方式。但是，該種方式，由于利用激光來執(zhí)行沉積過程，因此當基板材質(zhì)的耐熱性較低時，給基板帶來損傷及變形，所以存在無法執(zhí)行修復的問題。并且，需在真空氣氛的腔室內(nèi)進行修復，因此設備維護難，設備的體積不得不變大。

因此，用于在半導體、fpd、pcb等形成圖形線的裝置，或者用于修復(repair)在所形成的圖形線上產(chǎn)生之缺陷的裝置，也要求可以執(zhí)行低溫 工藝，且可以形成更窄的圖形線。

為了可以執(zhí)行低溫工藝，在現(xiàn)有技術中，使用了利用空壓或壓電元件來排出油墨的噴墨打印設備，以形成圖形線。即，向排出油墨的噴嘴施加空壓，或者在噴嘴設置壓電元件并向壓電元件施加規(guī)定的電位，從而排出油墨。但是，該種噴墨方式無法排出極微量的油墨，因此無法形成微細的圖形線，存在圖形線的線寬不均勻的問題。

為了解決該種噴墨方式中存在的問題，在噴嘴與基板之間形成電場(electricalfield)而排出油墨的、利用了電流體力學的圖形形成裝置得以利用起來。但是，現(xiàn)有技術的電流體力學方式，需要在基板上接觸接地電極，或者在基板與噴嘴之間設置另外的帶電電極。由此，接地電極的接觸會引起基板受損和污染問題，基板的導電特性所致而形成的不規(guī)則的電場會引起排出量的控制不良等問題。

另外，在本案的申請人所申請過的韓國授權專利第10-1454106號中，提及了通過向噴嘴施加交流電源來無需將基板接地。但是，單純地通過施加交流電源，則無法形成各種線寬的圖形線。即，只有利用同一裝置形成各種線寬的圖形線，才能提高設備的效用性，但是向噴嘴單純地施加交流電源時，只能形成相同線寬的圖形，因此無法形成各種線寬或形狀的圖形線。

【現(xiàn)有技術文獻】

韓國授權專利第10-1454106號

技術實現(xiàn)要素：

解決的問題

本發(fā)明的目的在于提供一種無須高溫高壓工藝而設備的構成簡單，且與噴墨裝置相比，可以形成顯著微細線寬之圖形線的圖形線形成裝置及方法。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種在基板上無需接觸接地電極的圖形線形成裝置及方法。

本發(fā)明的又一目的在于提供一種可以對油墨的排出量及間距等進行 各種調(diào)節(jié)，從而能夠形成各種線寬及形狀的圖形線的圖形線形成裝置及方法。

解決問題的手段

根據(jù)本發(fā)明一樣態(tài)的圖形線形成裝置，包括：架臺，用于安放基板；噴嘴單元，位于所述基板的上側(cè)，向所述基板上排出油墨，從而形成圖形線；偏差單元，生成高電平和低電平的信號以規(guī)定的時間和間隔所重復的規(guī)定波形的偏差信號，并施加到所述噴嘴單元；其中，根據(jù)所述偏差信號，無需向所述基板施加接地電位，便在所述基板與所述噴嘴單元之間形成電場，根據(jù)所述偏差信號的波形、所述高電平和低電平的電位差和周期，調(diào)節(jié)從所述噴嘴單元所排出的油墨的排出量和排出時間。

本發(fā)明還包括光學單元、檢測單元、空壓單元、溶劑供給單元以及硬化單元中的至少一個，其中，所述光學單元，用于視覺檢測所述圖形線，所述檢測單元，用于電檢測所述圖形線，所述空壓單元，用于向所述噴嘴單元施加空壓，所述溶劑供給單元，氣化使用于所述油墨的溶劑，進而向所述噴嘴單元的末端噴射，所述硬化單元，用于硬化在所述基板上所形成的圖形線。

所述偏差單元包括：波形生成部，用于生成第一偏差信號；放大部，對所述第一偏差信號進行放大，進而生成第二偏差信號；觀察部，用于觀測所述第一及第二偏差信號中的至少一個。

所述波形生成部包括：波形生成器，用于生成規(guī)定波形的信號；直流生成器，生成直流電壓，從而提升所述波形生成器所生成的信號的電平。

還包括所述高電平與低電平的電位差為零的中間電平，根據(jù)所述中間電平的時間來調(diào)節(jié)所述油墨的排出間隔。

根據(jù)所述油墨的排出量、間隔及排出時間，調(diào)節(jié)所述圖形線的線寬及長度。

本發(fā)明還包括用于控制所述架臺、噴嘴單元、偏差單元、光學單元、檢測單元、空壓單元、溶劑供給單元以及硬化單元中的至少一個的控制單元。

所述控制單元包括：輸入輸出部，用于輸入輸出控制信號及數(shù)據(jù)；數(shù) 據(jù)存儲部，用于存儲所述圖形線的線寬和長度，以及與之對應偏差信號的波形數(shù)據(jù)；控制部，利用存儲在所述數(shù)據(jù)存儲部的數(shù)據(jù)，選擇用于形成相關圖形線的偏差信號的波形，通過所述輸入輸出部，控制所述偏差單元。

根據(jù)本發(fā)明另一樣態(tài)的圖形線形成方法，包括如下步驟：將基板安放到架臺；確定在所述基板上將要形成圖形線的區(qū)域；確定所述圖形線的線寬及長度，并生成與之對應的偏差信號；向噴嘴單元施加所述偏差信號；從所述噴嘴單元排出油墨，從而在所述基板上形成圖形線；其中，根據(jù)所述偏差信號，無需在所述基板施加接地電位，便在所述基板與所述噴嘴單元之間形成電場，根據(jù)所述偏差信號的波形、所述高電平和低電平的電位差和周期，調(diào)節(jié)從所述噴嘴單元所排出的油墨的排出量和排出時間。

還包括所述高電平與所述低電平的電位差為零的中間電平，根據(jù)所述中間電平的時間來調(diào)節(jié)所述油墨的排出間隔。

根據(jù)所述油墨的排出量、間隔及排出時間，調(diào)節(jié)所述圖形線的線寬及長度。

發(fā)明效果

本發(fā)明由偏差單元生成各種波形的偏差信號而施加到噴嘴單元，由此無需在基板連接接地電源，也可以在基板上形成圖形線或修復缺陷。并且，通過調(diào)節(jié)偏差信號的電位差、周期、中間電平的時間等，可以調(diào)節(jié)油墨的排出量，繼而可以形成各種線寬的圖形線或修復缺陷。

由此，本發(fā)明無需真空氣氛的腔室，也可以形成圖形線，與現(xiàn)有技術中利用了壓電元件或空壓的噴墨裝置相比，可以形成均勻的極微細圖形線。

并且，無需利用接地電極或帶電電極，也可以形成圖形線，因此可以使裝置簡單化，防止接地結構引起的基板污染及受損，防止基板的導電性差異所致的不規(guī)則的排出量變化及不穩(wěn)定性。

附圖說明

圖1是本發(fā)明一實施例之圖形線形成裝置的構成圖。

圖2是本發(fā)明一實施例之偏差單元的構成圖。

圖3是用于說明基于高電平與低電平的電位差為0的中間電平來形成 圖形線的原理的示圖。

圖4是本發(fā)明一實施例之控制單元的構成圖。

圖5是用于說明現(xiàn)有技術之壓電元件噴墨方式概念的示圖。

圖6是用于說明本發(fā)明一實施例之圖形線形成概念的示圖。

圖7是現(xiàn)有技術之在基板上連接接地電極所形成的圖形線的示圖。

圖8是本發(fā)明一實施例之在基板上未連接接地電極所形成的圖形線的示圖。

圖9至圖11是本發(fā)明一實施例之根據(jù)偏差信號的波形所形成的圖形線的示圖。

圖12及圖13是本發(fā)明一實施例之根據(jù)連續(xù)的偏差信號和中間電平的調(diào)節(jié)所形成的圖形線的示圖。

圖14是本發(fā)明一實施例之用于說明圖形線形成方法的工藝流程圖。

【符號說明】

100：架臺(stage)200：噴嘴單元

300：偏差生成單元400：空壓單元

500：光學單元600：檢測單元

700：控制單元

具體實施方式

以下，參照附圖詳細說明本發(fā)明的實施例。但是，本發(fā)明并非局限在以下所揭示的實施例中，而是能夠以互不相同的各種形態(tài)來實現(xiàn)，本實施例只是為了使得本發(fā)明的揭示完整，并向本領域的普通技術人員完整地告知本發(fā)明的范圍而提供。

圖1是本發(fā)明一實施例之圖形線形成裝置的構成圖。

參照圖1，根據(jù)本發(fā)明一實施例的圖形線形成裝置，可以包括：架臺100，用于調(diào)節(jié)基板10上的工藝位置；噴嘴單元200，向基板10上排出用于形成圖形線的油墨；偏差單元300，形成用于控制基板10上所形成的圖形線形態(tài)的偏差信號，并供給到噴嘴單元100；空壓單元400，用于協(xié)助 噴嘴單元100的油墨排出；光學單元500，用于觀察圖形的形成過程。并且，還可以包括：檢測單元600，用于檢測基板10上所形成的圖形的不良與否；控制單元700，用于控制包含架臺100、噴嘴單元200、偏差單元300、空壓單元400、光學單元500及檢測單元600等的圖形形成裝置的整體。而且，還可以包括：顯示裝置(未圖示)，向用戶顯示由光學單元500拍攝的影像。

架臺100，在其上安放基板10，并向工藝位置移動基板10。即，架臺100在安放有基板10的狀態(tài)下，將基板10移動到用于形成圖形線的位置或用于修復圖形缺陷的位置。在此，基板10可以包括形成有或?qū)⒁纬梢?guī)定的導電性圖形線的平板顯示器、觸摸屏、pcb等。即，基板10，可以是用于在規(guī)定區(qū)域形成規(guī)定形狀圖形線的基板10，或者可以是形成有圖形線并在圖形線上存在缺陷的需修復的基板10。例如，基板10可以是形成有或?qū)⒁纬上袼仉姌O、柵極線、數(shù)據(jù)線及薄膜晶體管等的液晶顯示裝置的下部基板。該種架臺100可以將基板10平面移動，換言之，可以沿相互垂直的方向，即可以沿橫向和縱向移動。并且，架臺100可以向噴嘴單元200方向的上側(cè)方向和與之相反的下側(cè)方向，即可以沿垂直方向移動。換言之，架臺100在安放了基板10之后，于保持基板10水平的狀態(tài)下，可以沿橫向、縱向以及豎直方向移動。并且，架臺100還可以與將基板10引入架臺100上的裝置以及將基板10從架臺100引出的裝置相聯(lián)動。另外，架臺100，為了在基板10上形成精密且微細的圖形，需要將基板10移動到正確的位置，因此其具有高的位置精密度較好。另外，極微量的油墨根據(jù)電場從噴嘴單元200排出，由此噴嘴單元200與基板10之間的距離為數(shù)μm至數(shù)十μm而兩者挨得很近，因此架臺100上的基板10具有高的表面平坦度較好。該種架臺100，從外部引入基板10而進行安放后向上側(cè)移動，以使將噴嘴250與基板10之間的間距保持為例如1μm～100μm的工藝間距，由此架臺100向橫向及/或縱向移動，從而通過位置調(diào)節(jié)，在將要形成圖形線的位置或修復缺陷的位置，使得基板10的規(guī)定區(qū)域面對噴嘴250。并且，從噴嘴250排出油墨而完成工藝之后，架臺100向下側(cè)方向移動，接著基板10可以被引出到外部。當然，基板10得以安放之后，架 臺100可以先向橫向及/或縱向移動而后再向上側(cè)方向移動，或者還可以在向橫向及/或縱向移動的同時向上側(cè)方向移動。

噴嘴單元200，可以包括用于排出從油墨儲藏單元(未圖示)供給的油墨的噴嘴250。并且，還可以包括包圍噴嘴250的外殼(未圖示)。在此，油墨儲藏單元，與噴嘴單元200相連通，儲藏用于噴嘴單元200排出的油墨。圖形線以數(shù)μm以上或以下的線寬形成時所排出的油墨量并不多，因此油墨儲藏單元可以由小容量的注射器形式形成，但并非局限于此，根據(jù)油墨的種類、使用量、更換周期等工藝條件，可以形成適當材質(zhì)、容量、形態(tài)的油墨儲藏單元。另外，為了排出油墨，與形成在噴嘴單元200與基板10之間的電場一同，需要利用空壓時，為了供給空壓，油墨儲藏單元與空壓單元400可以相連，而為了使電不向噴嘴單元200與基板10之間以外的其他方向流動，油墨儲藏單元由絕緣材質(zhì)構成或者進行絕緣處理較好。另外，從油墨儲藏單元所供給的油墨是導電性和功能性油墨，因此在其內(nèi)部含有離子。所以，在基板10無需連接接地電極，便能利用在噴嘴250與基板10之間形成電場的電流體力學原理，精密排出極微量的油墨。即，包含在導電性和功能性油墨里的離子，根據(jù)噴嘴250與基板10之間的電場，受基板10方向的力而移動，因此可以精密排出極微量的油墨。此時，噴嘴250與基板10之間的電場，是根據(jù)由偏差單元300供給的偏差信號來形成。并且，為了在噴嘴250與基板10之間形成電場，噴嘴250需起到電極的作用。為此，噴嘴250可以由金屬材質(zhì)制作，或者在噴嘴250內(nèi)部布置金屬配線，或者在絕緣性材質(zhì)噴嘴主體的外側(cè)可以涂覆金屬。但是，用金屬材質(zhì)制作噴嘴250時，將噴嘴250的末端面積做小受限，因此難以排出極微量的油墨。并且，在噴嘴250的內(nèi)部布置金屬配線時，以金屬配線為中心形成電場，因此在噴嘴250內(nèi)部無法形成均勻的電場，不能向油墨施加均勻的力，從而不能排出極微量的油墨。據(jù)此，為了將噴嘴250的末端面積做小，采用與金屬相比容易加工處理的玻璃或塑料等材質(zhì)來制作噴嘴250，在噴嘴250的外側(cè)表面形成金屬膜較好。此時，可以排出極微量的油墨，在噴嘴250內(nèi)部能夠產(chǎn)生均勻的電場，因此可以精密調(diào)節(jié)油墨的排出量。為了在噴嘴250的外側(cè)表面形成金屬膜，可以使用鍍金、沉積 等各種方法。但是，應當使用可以防止由玻璃或塑料等材質(zhì)制作之噴嘴250末端的堵塞，且能夠均勻形成數(shù)nm或其以下厚度之金屬膜的沉積方法較好。另外，噴嘴單元200，還可以包括驅(qū)動部(未圖示)，以用于上下移動噴嘴250或噴嘴單元200。即，驅(qū)動部，為了更換噴嘴250和基板10而上升噴嘴單元200，或者根據(jù)將要在基板10上形成的圖形的形態(tài)、油墨的種類等，在調(diào)節(jié)噴嘴250與基板10之間的間距時，上下驅(qū)動噴嘴單元200。即，與架臺100沿豎直方向的移動無關，為了微細調(diào)節(jié)噴嘴250與基板10之間的距離，在噴嘴單元200可以設置用于調(diào)節(jié)與基板10之間的距離的驅(qū)動部。

偏差單元300，生成規(guī)定的偏差信號而供給到噴嘴單元200。由偏差單元300所生成的偏差信號施加到噴嘴單元200，從而在噴嘴單元200與基板10之間形成電場，并用于調(diào)節(jié)由噴嘴單元200所排出的油墨量和間距。即，可以調(diào)節(jié)油墨滴的大小和間距。偏差單元300，生成高電平和低電平信號以規(guī)定的時間和間距所重復的規(guī)定波形的偏差信號。即，偏差單元300可以生成正弦波、余弦波、脈沖波、矩形波、鋸齒波、三角波等各種波形的偏差信號，除此之外，還可以形成由用戶定義的波形。并且，偏差單元300，利用至少一個基本波形和直流波形，可以生成各種波形的偏差信號。例如，將正弦波和余弦波作為基本波形，通過調(diào)節(jié)基本波形的電位水平、周期等，可以生成規(guī)定波形的偏差信號。另外，對于作為非基本波形的脈沖波、矩形波、鋸齒波、三角波、用戶定義波形等偏差信號來講，通過組合基本波形，可以生成所希望波形的偏差信號。如此，為了生成各種波形的偏差信號，偏差單元300可以包括：波形生成部310，用于生成規(guī)定的波形；放大部320，用于放大由波形生成部310所生成的波形。對于偏差單元300，將參照圖2及圖3進行更為詳細的說明。

空壓單元400，為了使供給到噴嘴250的油墨停留在噴嘴250的末端，以壓力給予輔助。空壓單元400向噴嘴單元200供給預先設定大小的空壓，從而可以降低供給至噴嘴單元200的偏差信號的大小，以確保穩(wěn)定性，還可以精密調(diào)節(jié)油墨的排出量。并且，當噴嘴250堵塞時，由空壓單元400供給規(guī)定的空壓，從而在不污染基板10的情況下，可以打通堵塞的噴嘴 250。即，在排出油墨期間，向噴嘴250供給正壓，而在噴嘴250堵塞時，向噴嘴250供給負壓，從而重新回收在噴嘴250末端硬化的金屬物質(zhì)，以被油墨內(nèi)的溶劑所溶解，由此無需更換噴嘴250即可解決末端堵塞問題。

光學單元500，用于拍攝形成在基板10上的圖形線，或者用于拍攝圖形線的形成過程。即，光學單元500，通過拍攝形成在基板10上的圖形線，可以實施圖形的光學檢測，即視覺檢測，且可以拍攝利用由噴嘴單元200所排出的油墨，在基板10上形成圖形線的過程。由光學單元500所拍攝的影像，通過顯示裝置可以顯示給用戶。該種光學單元500，可以包括：照明部510，設置在架臺100的下側(cè)；拍攝部520，設置在架臺100的上側(cè)。即，照明部510從架臺100的下側(cè)施以照明，拍攝部520在基板10的上側(cè)拍攝基板10。此時，架臺100中至少安放基板10的部分構成為透明，從而使得架臺100下側(cè)的照明部510能夠施以照明，由此可以獲得更為鮮明畫質(zhì)的基板10圖像。光學單元500，拍攝形成在基板10上的圖形線，并通過顯示裝置進行顯示，從而可以檢測圖形線是否正確形成，通過實時拍攝形成于基板10的圖形線，可以更為準確的掌握基板10的狀況，因此可以增大工藝效率。另外，拍攝部520垂直于基板10所配置，且噴嘴單元200被設置為傾斜，因此可以不歪曲地拍攝基板10。即，油墨沿噴嘴250與基板10之間所形成的電場方向得以排出，因此即便噴嘴250被傾斜設置，與垂直設置時相比，噴嘴250與基板10之間的電場方向無大的差異，因此所形成的圖形的形狀相同。

為了檢測基板10的缺陷，或者檢測是否正常完成修復，可以設置檢測單元600。即，檢測單元600，可以檢測形成在基板10上的規(guī)定圖形線的缺陷與否，或者在修復缺陷之后檢測是否正常執(zhí)行修復。檢測單元600，至少其一部分設置在架臺100上的規(guī)定區(qū)域，例如，可以包括向形成在基板10上的圖形線施加規(guī)定的信號，從而檢測圖形線的缺陷或修復與否的探頭(未圖示)。探頭設有與基板10上的圖形相接觸的至少一個探針，與探針相接觸之側(cè)的相反側(cè)可以連接信號線。即，形成在基板10上的圖形的一側(cè)可以與探頭的探針相連，另一側(cè)可以與信號線相連。由此，通過探針施加規(guī)定電位的信號，判斷該信號是否傳遞到另一側(cè)的信號線，進而可 以檢測圖形線的缺陷或者修復與否。在此，探針可以利用鎢等高強度金屬形成為針狀。由檢測單元600所檢測到的數(shù)據(jù)被傳遞到控制單元700，控制單元700利用檢測單元的數(shù)據(jù)來判斷缺陷及/或修復與否，接著可以判斷修復或再修復。在此，本發(fā)明可以執(zhí)行利用了光學單元500的視覺檢測以及利用了檢測單元600的電檢測。當然，也可以執(zhí)行利用了光學單元500的視覺檢測和利用了檢測單元600的電檢測中的任意一個。

控制單元700，對包括架臺100、噴嘴單元200、偏差單元300在內(nèi)的本發(fā)明圖形線形成裝置的整體進行控制。即，控制單元700，從光學單元500及檢測單元600接收數(shù)據(jù)，從而控制架臺100、噴嘴單元200及偏差單元300。該種控制單元700，可以包括：輸入輸出部710，與本發(fā)明圖形線形成裝置的各構成部件相連，進而輸入輸出數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)存儲部720，存儲有用于控制本發(fā)明圖形線形成裝置的驅(qū)動的數(shù)據(jù)；控制部730，通過輸入輸出部710接收光學單元500及檢測單元600的數(shù)據(jù)，并生成用于控制架臺100、噴嘴200、偏差單元300、空壓單元400等的控制信號而通過輸入輸出部710進行供給。對于控制單元700，將參照圖4進行更詳細說明。

另外，雖然本案申請并未圖示，但是還可以包括氣化使用于油墨的溶劑，進而向噴嘴250末端進行噴射的溶劑供給單元。本發(fā)明，為了在基板10上形成圖形線，或者為了修復已經(jīng)形成的圖形線的缺陷，從噴嘴單元200排出油墨，在此由于圖形線基本是為了流動電信號而形成在基板10的配線，因此在油墨的內(nèi)部含有與應當要形成的圖形線種類相適應的金屬物質(zhì)。并且，該種金屬物質(zhì)，與適當?shù)娜軇┫嗷旌隙憩F(xiàn)為溶液形態(tài)，含有金屬物質(zhì)的溶液，即油墨根據(jù)噴嘴單元200與基板10之間形成的電場得以排出。但是，在不排出油墨的期間內(nèi)，溶劑揮發(fā)而僅剩金屬物質(zhì)時，噴嘴250末端可能會堵塞，而此時有可能無法形成預先設定的圖形線，更甚者，還要更換噴嘴250。為了防止如此溶劑揮發(fā)而噴嘴250堵塞的現(xiàn)象，本發(fā)明向噴嘴250的末端供給被氣化的溶劑，從而預防噴嘴250末端的溶劑揮發(fā)，即使溶劑揮發(fā)而僅剩金屬物質(zhì)時，根據(jù)從溶劑供給單元供給的溶劑，使得金屬物質(zhì)重新溶解，由此可以防止噴嘴250末端堵塞。為了排出極微量的油墨，噴嘴250的末端面積需要非常之小，因此在使用強揮發(fā)性 的溶劑時，即便暫時中斷排出油墨，噴嘴250的末端被堵塞的可能性也很大。因此，通過將氣化的溶劑持續(xù)供給到噴嘴250的末端，可以最大限度地防止噴嘴250末端堵塞，進而可以穩(wěn)定地形成圖形線。另外，噴嘴單元200排出的油墨量很少，因此即使是很小的干涉，也無法向正確的位置排出油墨而將油墨排出到其他位置，從而形成預料之外圖形線的可能性很大。為了防止該種現(xiàn)象，只要將由溶劑供給單元所供給的被氣化的溶劑以垂直方向吹向基板10，以使由噴嘴250排出的油墨垂直正確地達到基板10，那么可以最大限度地防止油墨被排出到錯誤的位置。

另外，雖然本發(fā)明未做圖示，但還可以包括用于硬化形成在基板10上的圖形線的硬化單元。例如，硬化單元可以包括向圖形線照射激光束的激光束照射單元。激光束照射單元向圖形線供給熱能，從而使得圖形線得以硬化。激光，根據(jù)振蕩形式可以分為cw(continuouswave，連續(xù)波)、脈沖(pulsed)激光，根據(jù)波長可以大體分為ir、可視(visual)、uv激光。cw激光，不存在峰值功率(peakpower)，僅通過能量供給便發(fā)生硬化過程；脈沖激光，在納秒(nanocesond)以下的短脈沖持續(xù)時間(pulseduration)里，振蕩出高的峰值功率，從而實現(xiàn)瞬間硬化。并且，對于ir和可視而言，是被物體吸收而產(chǎn)生熱量，從而進行硬化的輻射熱硬化；對于uv而言，以高光子能量(photonenergy)形式被物體吸收，從而破壞化學結合，以使產(chǎn)生反應性硬化。

圖2是本發(fā)明一實施例之偏差單元的構成圖，圖3是用于說明基于高電平與低電平的電位差為0的中間電平來形成圖形線的原理的示圖。

參照圖2，為了生成根據(jù)本發(fā)明一實施例的各種波形的偏差信號，偏差單元300可以包括：波形生成部310，用于生成規(guī)定的波形；放大部320，對波形生成部310所生成的波形進行放大。并且，還可以包括：觀察部330，用于實時觀測波形生成部310和放大部320中至少一個的輸出波形。

波形生成部310可以包括：至少一個波形生成器311，以及直流生成器312。即，至少一個波形生成器311，用于生成具有規(guī)定電位差的高電平和低電平以規(guī)定的周期得以反復的規(guī)定的波形，而直流生成器312，向波形生成器311輸出的規(guī)定的波形混合直流電壓，從而使得波形具有規(guī)定 以上的電位。波形生成器311，生成正弦波和余弦波等至少兩種以上的基本波形，并對之進行混合，從而以規(guī)定的周期和時間輸出規(guī)定波形的偏差信號。并且，直流生成器312，通過添加直流成分，使得波形生成器311所生成的偏差信號的低電平具有0v以上或以下的電位。據(jù)此，波形生成部310，可以生成高電平和低電平以規(guī)定周期及時間得以反復，且低電平至少為0v以上或以下的規(guī)定形態(tài)的波形。

另外，波形生成部310所生成的偏差信號的電位，不具有足以使噴嘴250與基板10之間產(chǎn)生電位差的電位差。因此，放大部320，通過放大波形生成部310所生成的偏差信號的電平，使得具有在噴嘴250與基板10之間能夠產(chǎn)生電場的電位差。

觀察部330，用于實時觀測通過波形生成部310及放大部320所生成的規(guī)定的波形。即，觀察部330，可以觀測波形生成部310所生成的偏差信號，或者可以觀測放大部320所放大的偏差信號，從而對波形生成部310及放大部320的偏差信號均可以觀測。由該種觀察部330所觀測到的偏差信號的波形，通過控制單元700和顯示裝置，可以顯示給用戶。

如上所述的偏差單元300，可以生成規(guī)定時間保持高電平，而規(guī)定時間保持低電平的波形以規(guī)定周期重復的偏差信號。在此，低電平并非當然是接地電位，即0v，而可以是比高電平低的電位。例如，高電平為+100v時，低電平可以是+50v、0v、-50v、-100v等。根據(jù)如此生成的偏差信號，可以調(diào)節(jié)從噴嘴250排出的油墨滴的大小、油墨滴的排出時間及間隔，由此在基板10上可以形成各種形狀的圖形線。即，根據(jù)偏差信號的波形、電位差大小、周期等，可以調(diào)節(jié)從噴嘴250排出的油墨量，并根據(jù)油墨，可以調(diào)節(jié)在基板10上所形成的點的大小。并且，通過對點進行重疊，可以形成具有規(guī)定線寬及長度的圖形線。由此，根據(jù)在基板10上將要形成的圖形的線寬及長度等要求，可以施加各種波形的偏差信號。在此，根據(jù)偏差信號的周期，可以調(diào)節(jié)所排出油墨的量，并以此可以調(diào)節(jié)點的大小。例如，高電平及低電平的周期越短，即高電平及低電平的保持時間越短，可以減小點的大小，高電平及低電平的保持時間越長，可以增大點的大小。即，在高電平及低電平的一個周期里，可以排出規(guī)定量的油墨滴，偏差信 號的周期越短，油墨滴的量越少而點的大小變小，偏差信號的周期越長，油墨滴的量越多而點的大小變大。另外，根據(jù)高電平和低電平的電位差，可以調(diào)節(jié)油墨滴的量，并以此可以調(diào)節(jié)點的大小。即，高電平與低電平的電位差越大，點的大小越大，電位差越小，點的大小越小。例如，當高電平為+100v時，若低電平以+50v、0v及-50v變小，則噴嘴單元200排出的油墨量變多，并以此點的大小可以變大。并且，在偏差周期之間，通過形成電位差為0v的區(qū)間，即高電平與低電平的中間電平，從而可以調(diào)節(jié)油墨的排出間隔，并以此可以調(diào)節(jié)點的間距。即，中間電平的時間越長，油墨的排出間隔越長，點的間距亦即變長，中間電平的時間越短，油墨的排出間隔越短，點的間距亦即變短。

并且，通過調(diào)節(jié)中間電平的時間，可以使得一個點的末端與另一點的末端相接觸，從而使得點在規(guī)定區(qū)域可以重疊形成。即，如圖3所示，在偏差單元300所生成的偏差信號的中間，插入預先設定時間的、電位差為0的區(qū)間即中間電平，并通過調(diào)節(jié)該時間，可以調(diào)節(jié)相鄰點的中心間距a1，由此通過減小所形成點之間的距離，可以形成點和點相連的配線形態(tài)的圖形。即，如圖3(b)所示，可以使得相鄰點的邊緣相接觸(a2)，如圖3(c)所示，可以使得相鄰點以規(guī)定的寬度相重疊(a3)。由此，在基板10上，不僅可以均勻形成所需的圖形，而且可以穩(wěn)定形成非常微細的線寬，同時可以簡單實現(xiàn)其控制。據(jù)此，通過調(diào)節(jié)偏差信號的周期、電位差、中間電平的時間等，可以調(diào)節(jié)油墨的排出量及排出時間，以此可以形成各種線寬及長度的圖形線。例如，當形成線寬較窄且長的圖形線時，可以使得高電平與低電平的電位差較小，并調(diào)節(jié)中間電平的時間以使一個點與另一點的至少一部分相接觸或重疊。

圖4是本發(fā)明一實施例之控制單元的構成圖。

參照圖4，根據(jù)本發(fā)明一實施例的控制單元700，可以包括：輸入輸出部710，與本發(fā)明圖形線形成裝置的各構成部件相連，進而輸入輸出數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)存儲部720，存儲有用于控制本發(fā)明圖形線形成裝置的驅(qū)動的數(shù)據(jù)；控制部730，通過輸入輸出部710接收光學單元500及檢測單元600的數(shù)據(jù)，并生成用于控制架臺100、噴嘴200、偏差單元300、空壓單元 400等的控制信號而通過輸入輸出部710進行供給。

輸入輸出部710，用于在控制單元700與圖形線形成裝置的其他構成之間實現(xiàn)數(shù)據(jù)的輸入輸出。輸入輸出部710，可以包括：從外部輸入數(shù)據(jù)的輸入部(未圖示)；以及將控制信號輸出到外部的輸出部(未圖示)。輸入部，可以與光學單元500及檢測單元600相連，并可以接收從該些單元輸出的數(shù)據(jù)。即，輸入部，輸入光學單元500所拍攝的圖像，接收從檢測單元600所供給的數(shù)據(jù)。光學單元500所拍攝的圖像，通過顯示裝置，可以實時得以顯示，從檢測單元600所供給的數(shù)據(jù)，可以利用于圖形線的形成及修復。并且，輸出部，與架臺100、噴嘴單元200、偏差信號300、空壓單元400、光學單元500、檢測單元600等相連，從而提供由控制部710所生成的控制信號。

數(shù)據(jù)存儲部720，存儲有用于驅(qū)動及控制圖形線形成裝置的數(shù)據(jù)。例如，在數(shù)據(jù)存儲部720，可以存儲圖形線的線寬和長度，以及與之相對應的油墨排出量和排出時間。并且，可以存儲與油墨的排出量及排出時間相關的偏差信號。在此，作為偏差信號，可以存儲高電平及低電平的電位差、周期、時間等，以及中間電平的周期、時間等。并且，在數(shù)據(jù)存儲部720，還可以存儲根據(jù)油墨成分的偏差信號。即，在數(shù)據(jù)存儲部720，可以相匹配存儲圖形的線寬及長度，與之對應的油墨的成分、排出量、排出時間，以及與之相關的偏差信號。如此，存儲于數(shù)據(jù)存儲部720的數(shù)據(jù)，可以在工藝開始之前，由用戶進行存儲，在工藝進行中或工藝結束后，可以持續(xù)進行更新。

控制部730，生成用于控制圖形線形成裝置的各部門的控制信號，并將之通過輸入輸出部710供給到各部門。即，控制部730，生成用于控制架臺100、噴嘴200、偏差單元300、空壓單元400、光學單元500、檢測單元600等的驅(qū)動的控制信號，并通過輸入輸出部710的輸出部進行供給。并且，控制部730，判斷將要形成的圖形線或?qū)⒁迯偷膱D形線的位置、線寬及長度，參照存儲在數(shù)據(jù)存儲部720的數(shù)據(jù)，以使執(zhí)行適當條件的工藝。即，控制部730，利用從光學單元500及檢測單元600所供給的數(shù)據(jù)，判斷將要形成的圖形線或?qū)⒁迯偷膱D形線的位置、線寬及長度，并從數(shù) 據(jù)存儲部參照與之相關的工藝條件，以獲取適當?shù)钠钚盘?，且向偏差單?00供給用于生成相關偏差信號的控制信號。

如上所述的本發(fā)明，由偏差單元300生成各種波形的偏差信號，并施加到噴嘴單元200，從而在基板10不連接接地電極的情況下，可以在基板10形成圖形線或者修復缺陷。并且，通過調(diào)節(jié)偏差信號的電位差、周期、中間電平的時間等，可以調(diào)節(jié)油墨的排出量，由此可以形成各種線寬的圖形線，或者可以修復缺陷。因此，本發(fā)明無需真空氣氛的腔室，也可以形成圖形線，與現(xiàn)有技術中利用了壓電元件或空壓的噴墨裝置相比，可以形成均勻的極微細圖形線。而且，無需利用接地電極或帶電電極，也可以形成圖形線，因此可以簡化裝置，能夠防止接地結構引起的基板污染和受損，可以防止基板的導電性差異所致的不規(guī)則的排出量變化及不穩(wěn)定性。

噴墨方式與電流體力學方式的對比

圖5是用于說明現(xiàn)有技術之壓電元件噴墨方式的概略圖，示出了壓電元件噴墨方式的原理(圖5(a))，油墨排出過程(圖5(b))以及圖形形狀(圖5(c))。現(xiàn)有技術的壓電元件噴墨方式，如圖5(a)所示，由壓電元件生成的壓力，擴散到油墨滴的表面，從而油墨滴變大，同時如圖5(b)所示，根據(jù)噴嘴的表面張力，油墨附著的力被解除的瞬間，油墨從噴嘴分離而得以排出，如圖5(c)所示，可以控制圖形線的極限達到數(shù)十μm。

圖6是用于說明本發(fā)明一實施例之電流體力學方式的概略圖，示出了電流體力學方式的原理(圖6(a))，油墨排出過程(圖6(b))以及圖形形狀(圖6(c))。電流體力學方式，如圖6(a)所示，利用噴嘴與基板之間的電位差，油墨內(nèi)部的離子成分被吸引到帶電基板方向，如圖6(b)所示，以油墨表面被拉長的形狀(taylor-coneshape，泰勒-錐形)，只有油墨表面的一部分得以分離而形成很小的油墨滴，如圖6(c)所示，可以形成2μm以下的圖形。

電流體力學的現(xiàn)有技術與本發(fā)明的對比

圖7是根據(jù)在基板上連接接地電極并向噴嘴單元施加直流電壓的現(xiàn)有技術方法，所形成的圖形的照片。如圖7所示，因基板表面絕緣體部分與金屬配線之間的導電性差異而形成不均勻的電場，因此無法形成連續(xù)的微細圖形。

圖8是根據(jù)本發(fā)明一實施例之在基板上未連接接地電極并向噴嘴單元施加偏差信號，所形成的圖形的照片。由于在基板未施加接地電極，因此在基板的絕緣體部分與施加了偏差信號的噴嘴單元之間，形成均勻的電場，從而可以形成均勻的圖形。在此，對于偏差信號而言，依次生成負電位差和正電位差來施加，這是為了消除因不存在接地電極從而得以充電(charge)的電荷。例如，對于偏差信號而言，若基板的電位是0v，則以交替施加-100v和+100v的脈沖波形來進行施加。

根據(jù)本發(fā)明偏差形態(tài)的圖形形狀

圖9至圖11是本發(fā)明一實施例之根據(jù)偏差信號的波形和隨之排出的油墨所形成的圖形形狀的示圖。

如圖9所示，當向噴嘴單元施加矩形波形態(tài)的偏差信號時，排出與各信號相對應大小的油墨滴，通過在信號的中間設置電位差為0的區(qū)間，可以調(diào)節(jié)油墨的排出間隔。并且，根據(jù)所供給的偏差信號的形態(tài)，例如波形的形態(tài)、電位差的大小、頻率等，可以知悉所排出油墨滴的大小產(chǎn)生變化，由此在現(xiàn)有技術的壓電元件噴墨方式中無法實現(xiàn)的極微量油墨的排出變?yōu)榭赡?，且在施加交流電源的電流體力學方式中無法實現(xiàn)的各種大小油墨的排出變?yōu)榭赡堋Ｒ虼丝梢詫崿F(xiàn)圖形的微細線寬，以及可以形成各種線寬的圖形。

圖10和圖11是向噴嘴單元施加連續(xù)的偏差信號時，基板上所形成的的圖形的示圖，圖10是偏差信號為矩形波時的圖形線形狀，圖11是鋸齒波時的圖形線形狀。在使用同樣的油墨且排出條件為相同的情況下，信號為矩形波和鋸齒波時所形成的圖形的線寬并不相同。如此，根據(jù)偏差信號，包括所形成的圖形的線寬在內(nèi)，圖形的形狀互不相同，因此本發(fā)明根據(jù)油墨的種類及基板上將要形成的圖形的形狀，將不同的偏差信號供給到噴嘴， 由此可以精密形成基板所需的圖形。

只是，在施加連續(xù)的偏差信號時，如圖10和圖11的a部分，也可能形成不均勻的較厚部分。該現(xiàn)象也可能會根據(jù)油墨的特性或排出環(huán)境而發(fā)生，但是隨著向噴嘴供給連續(xù)的偏差信號，在噴嘴的末端反復執(zhí)行排出和停止排出，由此未及時被排出而沉積的油墨，在一次性得以排出時產(chǎn)生的現(xiàn)象。該種現(xiàn)象，通過在偏差信號的中間設置電位差為0的區(qū)間，即中間電平，進而僅排出與偏差信號的形態(tài)相對應之大小的油墨，從而能夠得以防止。并且，通過適當設定中間電平的長度，可以實現(xiàn)均勻的微細線寬圖形。

圖12及圖13示出了通過調(diào)節(jié)偏差信號的電位差為0的時間，即中間電平的長度，所形成的圖形的形狀。圖12是偏差信號的電位差為0的時間較長時的情形，示出了形成為非連續(xù)圖形線之多個點的狀態(tài)，若將信號的電位差為0的區(qū)間設定為較短，則點會相互接觸或重疊，從而形成如圖13所示的連續(xù)的圖形。

圖14是本發(fā)明一實施例之用于說明圖形線形成方法的工藝流程圖。

參照圖14，根據(jù)本發(fā)明一實施例的圖形線形成方法，可以包括：步驟s110，移動安放了基板10的架臺100；步驟s120，確定基板10上圖形線的形成區(qū)域；步驟s130，根據(jù)圖形線的線寬及長度，選擇偏差信號；步驟s140，生成偏差信號，并施加到噴嘴單元200；步驟s150，基于根據(jù)偏差信號從噴嘴單元200所排出的油墨，在基板10上形成圖形線；步驟s160，確認是否正常形成圖形線。

步驟s110：若在架臺100上安放基板10，則控制單元700向架臺100施加控制信號，使得架臺100可以上升和左右移動。即，控制單元700的控制部730生成控制信號而通過輸入輸出部710施加到架臺100，以使架臺100上升和左右移動。

步驟s120：確定在基板10上將要形成圖形線的區(qū)域或者將要修復的區(qū)域。為此，可以利用光學單元500和檢測單元600中的至少一個。即，光學單元500拍攝安放在架臺100上的基板10，并通過顯示裝置向用戶提供圖像，使得用戶可以確定圖形線形成區(qū)域或修復區(qū)域。當然，利用從光 學單元500所提供的圖像，也可以由控制單元700來設定圖形線形成區(qū)域或修復區(qū)域。該種利用了光學單元500的對基板10的拍攝，可以在架臺100移動的期間實現(xiàn)，或者也可以在架臺100停止之后實現(xiàn)。此時，在顯示裝置上，可以顯示基板10上所形成的圖形的放大圖像。并且，可以利用檢測單元600來確定修復區(qū)域，即在已形成的圖形線的一側(cè)接觸探頭，在另一側(cè)連接信號線，從而判斷通過探頭所施加的信號是否被傳遞到信號線，由此可以檢測圖形線的缺陷。

步驟s130：控制單元700，確認將要形成的圖形線的線寬及長度，或者將要修復的區(qū)域的線寬及長度，并以此選擇偏差信號的波形。即，控制單元700的控制部730，計算將要形成的圖形線或?qū)⒁迯偷膮^(qū)域的線寬及長度，并從存儲在數(shù)據(jù)存儲部720的數(shù)據(jù)中，選擇與線寬及長度相對應的偏差信號的波形。

步驟s140：控制單元700向偏差單元300供給控制信號，以使生成根據(jù)在基板10上所形成的圖形或?qū)⒁迯偷膱D形的線寬及長度的偏差信號。

步驟s150：偏差單元300，生成根據(jù)控制單元700之控制信號的規(guī)定波形的偏差信號，并施加到噴嘴250，由此從噴嘴單元200的噴嘴250排出油墨。此時，還可以通過空壓單元500向噴嘴單元200提供空壓。如此，從偏差單元300向噴嘴單元200供給規(guī)定的偏差信號，因此在基板10無需連接接地電極，便能根據(jù)從噴嘴單元200所排出的油墨，在基板10上形成規(guī)定的圖形線或者修復缺陷。另外，噴嘴單元200排出油墨的過程以及由此在基板10上形成圖形線的過程，可以被光學單元500所拍攝而通過顯示裝置得以顯示。

步驟s160：利用檢測單元600，對基板10上形成的圖形線或修復的圖形線，進行電檢測。即，完成圖形線的形成及修復后，確認這些是否正常得以執(zhí)行。確認結果，圖形或修復不正常，途中重新發(fā)生了缺陷時，判斷缺陷的線寬及長度等，通過偏差單元300向噴嘴單元200供給規(guī)定的偏差，以使油墨從噴嘴單元200排出。

另外，雖然根據(jù)上述的實施例具體描述了本發(fā)明的技術思想，但應當周知的是上述實施例僅是用于說明的，并非用于限定本發(fā)明。本發(fā)明技術 領域的普通技術人員應當理解，在本發(fā)明技術思想的范圍內(nèi)，可以實施各種實施例。