專利名稱：制顯示器的方法和裝置與該方法所用基片和顯示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制造諸如聚合物有機發(fā)光二極管顯示器的顯示器的方法，該顯示器包括基片，基片上設(shè)置有諸如清晰的矩陣構(gòu)造的一種構(gòu)造，該構(gòu)造限定了多個區(qū)域，在這里借助于噴墨打印頭，一定數(shù)量的液體被完全沉積在每個區(qū)域上。
本發(fā)明還涉及一種執(zhí)行該方法的裝置，該裝置配有其上放置基片的工作臺、在合適的時間釋放液體的噴墨打印頭和使打印頭相對于基片位移的位移裝置。
背景技術(shù)：
已知的基片本身包括透明的玻璃板，玻璃板上有線型的、平行的、透明的導(dǎo)體，導(dǎo)體的高度大約為100nm，用氧化錫銦(ITO)或其它透明的導(dǎo)電材料制成。接下來，設(shè)置與導(dǎo)體成直角安裝的線型的、平行的、絕緣的屏蔽構(gòu)造，其高度大約為1-2μm。
這樣，在屏蔽構(gòu)造和傳導(dǎo)路徑(conducting path)之間形成了一些長度和寬度為5μm到大約400μm的區(qū)域。隨意地，在透明傳導(dǎo)路徑的頂端和在屏蔽構(gòu)造之下有一個緩沖層，其高度為0.5-5μm，其中在前面所述的區(qū)域內(nèi)分布有凹坑(recesses)。這些凹坑延伸到前面所述導(dǎo)體的深度，因此在五個側(cè)面上都有凹陷(pits)形成。為了利用這種基片制造聚合物OLED顯示器，每個區(qū)域都要用聚合物導(dǎo)體(PDOT)和有機電發(fā)光介質(zhì)(PPV)填充。在單色顯示器中，所有的區(qū)域沉積的是單一類型的PPV；彩色顯示器涉及發(fā)射不同顏色光線的多種類型的PPV(例如紅、綠和藍色PPV)，這些PPV被沉積在不同的區(qū)域。
已知的充填制造顯示器所用的基片的區(qū)域的方法和裝置包括使用相對于工作臺可以移動的噴墨打印頭，基片精確定位于工作臺上。工作臺配有電子標尺，所以打印頭相對于工作臺的位置已知。實際上，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)在諸如基片的溫度變化、基片在工作臺上排列不正確以及工作臺的傳輸系統(tǒng)和/或打印頭的機械故障等各種干擾因素的影響下，待由打印頭釋放的液體不能以足夠的精度(精度為理想?yún)^(qū)域的長度或?qū)挾鹊?/10到1/1000)沉積在基片上的區(qū)域。如果基片上任意一個區(qū)域未用液體(如Pdot或者紅色或綠色或藍色的PPV)完全充填，顯示器肯定會不合格。因此，基片的每個區(qū)域能用液體準確充填非常重要。尤其當基片較大時，由于前面所述的諸如基片的溫度變化、基片在工作臺上排列不正確以及傳輸系統(tǒng)的機械故障等干擾因素的影響，存在一定的出錯幾率。到目前為止，已經(jīng)嘗試過用非常精確的傳輸機械和非常穩(wěn)定的工作臺以解決這些問題，然而，實踐說明這些方法不能令人滿意。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種方法和裝置，依靠該方法和裝置，待沉積在區(qū)域內(nèi)的液體被準確沉積在每一個區(qū)域內(nèi)，而不受諸如溫度變化、基片在工作臺上排列不正確以及傳輸系統(tǒng)或打印頭的機械故障等干擾因素的影響。
為了實現(xiàn)這一目的，根據(jù)本發(fā)明，在開篇段落中所描述的此類方法的特征在于借助于至少一個傳感器在基片上進行測量，從而測定各個區(qū)域的位置，然后基于所測定的位置控制打印頭在正確的位置釋放一定數(shù)量的液體。根據(jù)本發(fā)明，上述類型裝置的特征在于它配有至少一個傳感器和控制器，該控制器用于處理所述至少一個傳感器所產(chǎn)生的信號以控制位移裝置的位移，并基于所述至少一個傳感器所產(chǎn)生的信號控制打印頭釋放液體的時間。最常見的情況是，該傳感器是給出區(qū)域的邊緣(導(dǎo)體的邊緣或屏蔽構(gòu)造的邊緣)信號的傳感器，所述傳感器在使用時以足夠高的精確度觀測這些變化。在其它的情況下，該傳感器可以是也能測定它在區(qū)域內(nèi)的位置的傳感器。
由于符合本發(fā)明的方法和裝置涉及在基片自身上測量，依照其它的細節(jié)，優(yōu)選在起伏的構(gòu)造上確定區(qū)域的位置，因此對高精度的控制來說，區(qū)域所處的位置以及啟動打印頭以釋放一定數(shù)量的液體的時間是已知的。即使由于基片溫度變化而使基片得到的構(gòu)造的形狀不同于在正常的環(huán)境下所想得到的，但用至少一個傳感器能觀測到這些不同的形狀，并能通過控制打印頭而控制液體的釋放時間，所以液體仍能沉積在區(qū)域中的合適位置。當基片在工作臺上排列不當時或者當間隙(play)在傳輸系統(tǒng)中上升時，該補償也起作用。
需要指出的是該構(gòu)造也可以是位于特別適于該目的的基片上的基準構(gòu)造。此時，該基準構(gòu)造不僅被局部地設(shè)置而且沿該功能構(gòu)造的長和寬(例如沿該功能構(gòu)造的邊緣或在該功能構(gòu)造內(nèi))延伸到底，所以該基準構(gòu)造可以準確地而且完全在原位連接到該功能構(gòu)造上。為了實現(xiàn)該目的，該功能構(gòu)造可以任意優(yōu)化以借助于諸如被包括標記在該構(gòu)造內(nèi)的譯碼器地傳感器觀測。
因此，本發(fā)明也涉及功能構(gòu)造優(yōu)化以適于傳感器觀測的基片。
而且，需要指出的是本發(fā)明不僅適用于使用上述已知的構(gòu)成被動的(passive)聚合物OLED顯示器的基片，而且適用于使用更復(fù)雜的基片，例如活性的矩陣聚合物OLED顯示器，在該顯示器上，有較多的導(dǎo)體彼此靠近，且有完整電路的薄膜晶體管位于所提到的區(qū)域內(nèi)。這些更復(fù)雜的構(gòu)造也可以用于借助于傳感器觀測位置，并在該觀測的基礎(chǔ)上，控制液體的釋放時間和釋放位置。
如該裝置的另一個細節(jié)所述，至少一個傳感器相對于打印頭位置固定，所以對可移動安裝的打印頭，至少一個傳感器跟蹤打印頭的每個移動。
而且，如本發(fā)明的另一個細節(jié)所述，安裝位移裝置使打印頭沿移動的主要方向相對于基片位移是有利的，另外安裝了兩個第一傳感器，用來測定構(gòu)造相對于移動的主要方向的偏斜，并安裝有控制器以控制打印頭釋放液體的時間，所以被測定的偏斜得以補償。優(yōu)選兩個成對的第一傳感器相互間保持一定的距離，使一個傳感器觀測打印頭的第一面上的屏蔽構(gòu)造，而這對傳感器中的另一個傳感器觀測打印頭的第二面即對面上的屏蔽構(gòu)造。特別是當打印頭配有多個彼此相鄰安裝的噴嘴時，用這兩個傳感器測定構(gòu)造的偏移并基于此控制噴嘴釋放液體的時間就特別重要，因為這樣基片相對于那排噴嘴的偏移可以得到補償。
本質(zhì)上，測定偏移是靠兩個傳感器的觸發(fā)信號的時間差。當傳感器越過屏蔽構(gòu)造的側(cè)面時產(chǎn)生這些觸發(fā)信號。
如本發(fā)明的另一個細節(jié)所述，至少有一個第二傳感器觀測構(gòu)造在垂直于移動的主要方向的橫向上的位置，而位移裝置被如此設(shè)計，從而通過打印頭或工作臺的位移，打印頭可以沿橫向相對于基片位移，這樣設(shè)計控制器，從而根據(jù)所述至少一個第二傳感器所觀測到的構(gòu)造位置，控制沿橫向的位移。例如，該第二傳感器可以觀測傳導(dǎo)路徑(ITO導(dǎo)體)在基片上的位置。最好設(shè)置兩個第二傳感器，其中一個定向在傳導(dǎo)路徑上，另一個定向在兩個傳導(dǎo)路徑之間，兩個傳感器間的信號差被用來控制馬達，該馬達使工作臺或打印頭沿橫向位移以保持差信號恒定。
自然，依據(jù)該細節(jié)也可以使移動的主要方向旋轉(zhuǎn)90°，用第一傳感器測定傳導(dǎo)路徑的轉(zhuǎn)換(transition)，用第二傳感器測定打印頭相對于屏蔽構(gòu)造在橫向的位置。
如本發(fā)明的又一個細節(jié)所述，對于打印頭的每一個噴嘴，為了測定由噴嘴釋放的液體的特性，提供與各個噴嘴相對應(yīng)的第三傳感器。這些性質(zhì)例如可以是顏色、體積、層厚和/或液體釋放的位置。最好基于與各個噴嘴相對應(yīng)的第三傳感器所產(chǎn)生的信號，設(shè)計控制器以控制各個噴嘴釋放液體。這些信號可以影響液體的釋放量和釋放時間。
如本發(fā)明的另一個細節(jié)所述，可以設(shè)計至少一個傳感器作為如在CD-ROM驅(qū)動器或DVD驅(qū)動器中所用的光學(xué)攝像管單元。除了光學(xué)的測量原理，傳感器也符合其它原理，例如，電容原理和磁性原理。為了測定區(qū)域的位置可以測定它們不同的性質(zhì)，例如構(gòu)造高度、反射差、吸收性、電容量、感應(yīng)場或磁場(渦電流)。
本發(fā)明也涉及用如本發(fā)明所述方法并利用如本發(fā)明所述裝置而得到的顯示器，本發(fā)明也涉及安裝有確定所述區(qū)域的構(gòu)造的基片，該基片安裝有基準構(gòu)造，該基準構(gòu)造鄰于區(qū)域確定的構(gòu)造延伸或者在區(qū)域確定的構(gòu)造之間延伸。


下文結(jié)合附圖所示的優(yōu)先實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明。
圖1顯示了基片的概略的俯視圖，其中噴墨打印頭相對基片向前移動；
圖2-4在俯視圖中示意性地顯示了多種可能的打印頭。
具體實施例方式
圖1示意性地顯示了基片1的俯視圖，基片1上有屏蔽構(gòu)造2，每個屏蔽構(gòu)造在基片1上形成線型的隆起(elavaton)?；狭碛袀鲗?dǎo)路徑3，傳導(dǎo)路徑3與屏蔽構(gòu)造2一起形成矩陣構(gòu)造邊界區(qū)域4(matrixstructure bounding areas)，諸如Pdot以及隨后的紅色、綠色或藍色PPV的液體可以被沉積在該區(qū)域內(nèi)。為了實現(xiàn)這一目的，示意性說明的優(yōu)先實施例包括具有多個噴嘴6的噴墨打印頭5。多個傳感器7、7’、8、8’和9與噴墨打印頭5固定地連接。第一傳感器7、7’相互保持一定的距離，使一個傳感器7與打印頭5的第一面相鄰，而另一個傳感器7’與打印頭5的第二面即相反面相鄰。從而可以觀測到打印頭的工作區(qū)域內(nèi)的偏移(skew)，例如，傳感器7、7’可以被設(shè)計為如CD或DVD驅(qū)動器所用的光學(xué)攝像管單元。傳感器7、7’越過蘑菇形構(gòu)造2的側(cè)面(flank)時產(chǎn)生信號。利用傳感器7、7’可以精確觀測側(cè)面的位置，精度為0.1-10μm。
在第二傳感器8、8’中，一個定向于傳導(dǎo)路徑3上，而另一個定向于兩個傳導(dǎo)路徑3之間。基于兩個第二傳感器8、8’之間的信號差，橫向?qū)R(alignment)控制器10通過操縱馬達11控制噴墨打印頭5相對于基片1的橫向位置。馬達11可以與打印頭5或工作臺接合，基片1放置在工作臺上。對每個噴嘴6，在打印頭5上配置第三傳感器9。借助于這些第三傳感器9，可以測量液體的特性，例如體積、顏色和/或液體釋放的位置?；趤碜缘谝粋鞲衅?、7’和第三傳感器9的信號，控制器12計算滯后時間和控制噴墨打印頭的噴嘴6的信號的振幅。這些信號存儲在緩沖器13內(nèi)，隨后根據(jù)來自一個第一傳感器7’的觸發(fā)信號14將這些信號釋放到噴嘴6。借助于如此密閉的閉路控制，液體被非常準確地釋放到基片1上。這里讓打印頭5在基片1上方以恒速V移動是可能的，例如，通過基片1的位移或通過打印頭的位移。另外，通過使基片1相對于打印頭5多次移動而在多個通道(serveral passes)上填充區(qū)域4也是可能的。這種多通道(multipass)操作使得可以使用相對簡單的打印頭5。這種多通道操作不太適合已知的方法，因為該工藝操作花費的時間太長，使得基片在溫度變化的影響下形狀會發(fā)生改變，從而導(dǎo)致液體誤沉積。由于如本發(fā)明所述，為了控制液體的釋放，在基片構(gòu)造上進行測量，因此這一問題目前已經(jīng)被解決。優(yōu)點在于相對簡單的打印頭與有256個噴嘴的復(fù)雜的打印頭相比不太容易出現(xiàn)失誤。自然本發(fā)明也可以用于配有組合式噴墨打印頭的裝置，該打印頭把Pdot和PPV或幾種顏色的PPV沉積在單個通道上。
圖2-4對幾例打印頭作了說明。圖2顯示了打印頭5的俯視圖，該打印頭有單個的噴嘴6、另外具有第二傳感器的功能的單個第一傳感器7和單個第三傳感器9。
圖3顯示了打印頭的俯視圖，其中在移動方向上可見的多個噴嘴6排成一條直線，所以接下來不同的液體能被釋放在單個通道上。
圖4顯示了組合式打印頭5的俯視圖，其中兩個第一傳感器7、7’固定在打印頭5的主框架部分15上，而且其中每個噴嘴6安置在主框架部分15內(nèi)從而使噴嘴在副框架16內(nèi)可以移動。在每種情況下，第二傳感器8和第三傳感器9連接在副框架16。
顯然本發(fā)明并不限于所述的優(yōu)選實施例，它的各種改進也在權(quán)利要求限定的本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。這樣，本發(fā)明也保護僅有單個傳感器或兩類傳感器的變體。自然，該方法也可以與不包含任何聚合物或此類有機物質(zhì)的液體一起使用，例如，相關(guān)的例子是E墨顯示器。
權(quán)利要求
1.一種制造包括基片的顯示器的方法，基片上具有諸如起伏的矩陣構(gòu)造的構(gòu)造，該構(gòu)造限定多個區(qū)域，其中借助于噴墨打印頭，一定數(shù)量液體被沉積在每個區(qū)域內(nèi)，其特征在于借助于至少一個傳感器對基片進行測量，從而確定各個區(qū)域的位置，并基于被確定的位置控制打印頭，使其在正確的位置釋放一定數(shù)量的液體。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述至少一個傳感器在具有起伏的構(gòu)造上或者在基準構(gòu)造上進行測量，基準構(gòu)造鄰于確定區(qū)域的構(gòu)造延伸或在確定區(qū)域的構(gòu)造之間延伸。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于打印頭配有多個彼此相鄰安置的噴嘴，因此可以同時充填多個區(qū)域，并且配備有兩個第一傳感器，借助于這兩個第一傳感器，可以測得構(gòu)造的偏移，并在此基礎(chǔ)上控制噴嘴的啟動時間，相對于打印頭的偏差因而得以補償。
4.如上述任意一個權(quán)利要求所述的方法，其特征在于打印頭沿獨特的主方向相對于基片位移，至少提供一個第二傳感器，用于觀測構(gòu)造在橫向一即垂直于運動的主方向的方向上的位置，同時通過打印頭或工作臺的位移，打印頭沿橫向相對于基片位移，根據(jù)所述至少一個第二傳感器所觀測到構(gòu)造的位置，控制橫向上的位移。
5.如上述任意一個權(quán)利要求所述的方法，其特征在于提供第三傳感器，用于檢測已經(jīng)沉積在區(qū)域內(nèi)的液體的性質(zhì)，例如液體的顏色、液體的沉積位置、液體的體積和/或液體層的厚度。
6.如上述權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于基于檢測到的液體的性質(zhì)控制由打印頭釋放的液體的數(shù)量和/或釋放的時間。
7.執(zhí)行如上述任意一個權(quán)利要求所述方法的裝置，其中該裝置配有其上放置基片的工作臺、在合適的時間釋放液體的噴墨打印頭和使打印頭相對于基片位移的位移裝置，其特征在于至少有一個傳感器用于觀測基片上的構(gòu)造，另有控制器用于處理由至少一個傳感器產(chǎn)生的信號，從而控制位移裝置的位移，并基于由至少一個傳感器所產(chǎn)生的信號控制打印頭釋放液體的時間。
8.如權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于所述至少一個傳感器的位置相對于打印頭固定。
9.如權(quán)利要求7或8所述的裝置，其特征在于設(shè)計位移裝置是為了使打印頭沿移動的主方向相對于基片位移，而安裝兩個第一傳感器是為了測定該構(gòu)造相對于移動的主方向的偏移，安裝控制器是為了控制打印頭釋放液體的時間，因此測得的偏移得以補償。
10.如權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于配置至少一個第二傳感器，從而觀測該構(gòu)造在橫向即垂直于移動的主方向的方向上的位置，位移裝置如此設(shè)計使得通過打印頭或工作臺的位移可以使打印頭在橫向上相對于基片位移，安置控制器，從而基于由所述至少一個第二傳感器所觀測到的構(gòu)造的位置而控制橫向上的位移。
11.如權(quán)利要求7-10中任意一個所述的裝置，其特征在于對于打印頭上的每個噴嘴都配備一個與之相應(yīng)的第三傳感器，用于檢測由該噴嘴釋放的液體的性質(zhì)。
12.如權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于待檢測的性質(zhì)中至少有一個是顏色、體積、層厚和/或液體的釋放位置。
13.如權(quán)利要求11或12所述的裝置，其特征在于安裝有控制器，從而根據(jù)與各個噴嘴對應(yīng)的第三傳感器所產(chǎn)生的信號控制各個噴嘴釋放液體。
14.如上述任意一個權(quán)利要求所述的裝置，其特征在于這些傳感器中至少有一個是如在CD-ROM或在DVD驅(qū)動器中所用的光學(xué)攝像管單元。
15.如上述任意一個權(quán)利要求所述的裝置，其特征在于這些傳感器中至少有一個是具有高位置準確性的電容傳感器或渦電流傳感器。
16.借助于如權(quán)利要求1-6中任意一個所述方法并利用如權(quán)利要求7-15中任意一個所述裝置而得到顯示器。
17.在如權(quán)利要求1-6中任意一個所述方法中所用的基片，安裝有確定所述區(qū)域的構(gòu)造和基準構(gòu)造，該基準構(gòu)造鄰近區(qū)域確定的構(gòu)造延伸或在區(qū)域確定的構(gòu)造之間延伸。
18.如權(quán)利要求17所述的基片，其特征在于該基準構(gòu)造合并到區(qū)域確定的構(gòu)造上或構(gòu)造內(nèi)，從而使用于傳感器觀測的區(qū)域確定的構(gòu)造得以優(yōu)化。
全文摘要
公開了一種制造包括基片的顯示器的方法，基片上具有諸如起伏的矩陣構(gòu)造的構(gòu)造，該構(gòu)造限定了多個區(qū)域，其中借助于噴墨打印頭，一定數(shù)量的液體被沉積在各個區(qū)域，借助于至少一個傳感器在基片表面進行測量，從而確定各個區(qū)域的位置，并借助于所確定的位置控制打印頭在合適的位置釋放一定數(shù)量的液體。還公開了一種執(zhí)行該方法的裝置、用于該方法的基片和用該方法得到的顯示器。
文檔編號H01L27/32GK1450666SQ0312864
公開日2003年10月22日 申請日期2003年4月4日 優(yōu)先權(quán)日2002年4月5日
發(fā)明者F·C·丁斯, M·F·J·埃弗斯, P·布里爾 申請人:Otb集團有限公司