專利名稱：用于采用多組打印頭的噴墨打印的方法和裝置的制作方法
技術領域：
本發明一般涉及平板顯示器制造，更尤其涉及用于噴墨打印的裝置和方法。
背景技術：
平板顯示器工業一直嘗試應用噴墨打印方法來制造顯示器件，特別是濾色片。要有效使用噴墨打印方法的一個問題在于在打印量大時將油墨或其他材料精準地噴射到基板材料上是很困難的。因此，對用于將噴墨頭有效地定位在位于基板上的墨點位置上方的方法和裝置的改進是有必要的(例如，減少為使油墨附著在基板上所需的打印經過(printing passes)次數)。
發明內容
在本發明的第一方案中，本發明提供了一種用于噴墨打印的系統。該系統包括(1)第一組，其包含具有用于選擇性地分配第一油墨的多個第一噴嘴的第一噴墨打印頭和具有用于選擇性地分配第二油墨的多個第二噴嘴的第二噴墨打印頭，(2)第二組，其包含具有用于選擇性地分配第三油墨的多個第三噴嘴的第三噴墨打印頭和具有用于選擇性地分配第四油墨的多個第四噴嘴的第四噴墨打印頭，以及(3)平臺，其用于在打印經過期間支撐并傳輸在第一和第二組下部的基板，使得第一組用于向基板上的顯示像素的各個鄰近著墨孔(color well)中分配第一和第二油墨，而所述第二組用于向基板上的顯示像素的各個鄰近著墨孔中分配第三和第四油墨。
在本發明的第二方案中，本發明提供了一種噴墨打印的第一方法。第一方法包括以下步驟(1)將多個第一噴墨頭分組為第一組；(2)將多個第二噴墨頭分組為第二組；(3)在打印經過期間，沿打印方向在所述第一和第二組下部移動基板；以及(4)采用第一組和第二組以在打印經過期間將油墨分配到基板上的顯示對象上。
在本發明的第三方案中，本發明提供了一種噴墨打印的裝置。該裝置包括第一組，其包含具有用于選擇性地分配第一油墨的多個第一噴嘴的第一噴墨打印頭和具有用于選擇性地分配第二油墨的多個第二噴嘴的第二噴墨打印頭，(2)第二組，其包含具有用于選擇性地分配第三油墨的多個第三噴嘴的第三噴墨打印頭和具有用于選擇性地分配第四油墨的多個第四噴嘴的第四噴墨打印頭，使得第一組用于向基板上的顯示像素的各個鄰近著墨孔中分配第一和第二油墨，而所述第二組用于向基板上的顯示像素的各個鄰近著墨孔中分配第三和第四油墨。
通過下列具體實施方式
、所附權利要求書和附圖，本發明的其他特征和方案將更加顯而易見。
圖1是依據本發明的實施方式的噴墨打印系統的示意圖；圖2A是依據本發明的實施方式的部分噴墨打印裝置的俯視示意圖；圖2B顯示了依據本發明的實施方式在圖2A中示出的部分噴墨打印裝置的放大俯視示意圖；圖3示出了依據本發明的實施方式的噴墨打印的方法；圖4是依據本發明的實施方式的噴墨打印裝置的俯視示意圖；圖5是依據本發明的實施方式的噴墨打印裝置的俯視示意圖；圖6是依據本發明的實施方式的噴墨打印裝置的透視示意圖；圖7是依據本發明的實施方式的噴墨打印裝置的俯視示意圖；圖8是依據本發明的實施方式的噴墨打印裝置的俯視示意圖。
具體實施例方式
本發明提供了通過減少基板經過噴墨打印頭下部所需的次數，改善打印效率的方法和設備，該裝置和設備尤其利用多個打印頭在許多不同尺寸的基板上進行打印的情況。根據本發明，當基板在打印頭組下部移動時，可設置多組個打印頭向基板上分配油墨。每組可包括設置一個以上的打印頭，從而所述打印頭可操作用于將不同的油墨分配至基板上顯示像素的相鄰或不相鄰的子像素孔中。這可通過利用用于每種顏色的不同打印頭并通過在打印頭組內打印頭沿與打印方向垂直的方向相對彼此有一偏移量(例如，偏移距離)偏移來實現。另外或替代地，以上功能可通過圍繞中心軸旋轉多組打印頭實現，從而在與打印方向垂直的方向上相鄰的打印頭的對應噴嘴之間的中心到中心的距離大約等于顯示像素的相鄰著墨孔的中心到中心的距離。例如，并如以下進一步所述，利用三組打印頭，其中每組包括三個打印頭(例如，總共九個打印頭)，三種不同油墨可用傳統系統所需打印經過數量的三分之一沉積于顯示對象的每個顯示像素中。在一些實施方式中，每個組可用于打印不同的顯示對象(顯示對象列)。
圖1為根據本發明實施方式的一種用于噴墨打印的系統的示意圖。參照圖1，該系統101可包括在平板顯示器制造等期間，尤其是噴墨打印期間，用于支撐并傳輸一個或多個基板105的支架103或平臺。注意可使用不同尺寸的基板105。在一個或多個實施方式中，基板105可包括具有1300mm×1500mm尺寸的“20K”基板和/或具有2600mm×2230mm的“60K”基板。基板105可放置于支架103上從而使得較長的邊或較短的邊與打印方向(y軸)對齊。基板105每個可包括一個或多個顯示對象107，其中在噴墨打印期間油墨可分配至該顯示對象107中。基板105上的顯示對象107可具有不同的尺寸和結構。例如，給定的基板105可包括以4行和3列(即4×3結構)設置的相同尺寸的8個顯示對象107，以3行和2列(即3×2結構)設置的較大尺寸的6個顯示對象，或者在打印方向上(y軸)一個位于另一個頂部上設置的兩個較大顯示對象。另外和/或替代地，位于給定基板上的每個顯示對象107可具有不同的尺寸。顯示對象107可優選地完全覆蓋基板105的整個表面；替代地，顯示對象107可覆蓋基板的部分表面。如參照圖2A和圖2B的進一步描述，基板105的一個或多個顯示對象107可包括包含用于接收分配油墨的子像素的像素區域。雖然在圖1中僅示出了具有一個顯示對象的一個基板，但應該理解可使用包括不止一個顯示對象107的一個以上的基板105。注意基板105可由玻璃、聚合物、和/或任意其他合適材料組成。
根據本發明實施方式的系統101可包括用于根據本發明的實施方式的噴墨打印的一個或多個設備108。一個或多個設備108中的每個可包括一個或多個噴墨打印頭組109(沒有分別示出)，其用于將油墨分配給基板105的顯示對象107中。雖然設備108的實施例包括3個噴墨打印頭組109，但在某些實施方式中，設備108可包括更多或更少數量的噴墨打印頭組109。
一個或多個打印頭組109可耦合于基板支架103的上方。更具體地說，用于噴墨打印的系統101可包括支撐橋架111，其在支架103上方延伸，并且一個或多個打印頭組109與其耦合。雖然未示出，在某些實施方式中，用于噴墨打印的系統101可包括一個以上的橋架111，其中每個橋架111包括一個或多個打印頭組109。如將在以下描述，每個打印頭組109可耦合至橋架111從而所述打印頭組109可在支架103上方獨立地旋轉(例如，圍繞中心軸113)。另外，每個打印頭組109可在支架103上方獨立地橫向(例如，沿軸)移動。另外，在每個組109內，各個打印頭可沿著打印頭的縱軸、沿著垂直于打印頭縱軸的軸并旋轉地(假設各個打印頭足夠間隔從而不會相互干擾)相對彼此移動。另外，如以上引入的美國專利申請11/212,043所述，橋架111可為可旋轉的以調整基板105上顯示對象107的對準。
在噴墨打印期間，支架103可在一個或多個噴墨打印頭組109的下部傳輸基板105，并且所述噴墨打印頭組109可將一種或多種油墨分配在包括在基板105中的一個或多個顯示對象107中。在一些實施方式中，支架103沿著y軸傳輸基板105，從而限定打印方向。然而，在其他實施方式中，支架103可以不同的方向傳輸基板105。每次支架103在一個或多個組109的下部傳輸基板105可稱之為打印經過(printing pass)。
圖2A為圖1的設備108的一部分的俯視圖。參照圖2A，如所述的用于噴墨打印的設備108可包括一個或多個噴墨打印頭組109(在圖2A中僅示出了其中之一)。各一個或多個組109可包括用于分配不同油墨的多個噴墨打印頭201-205。注意圖2A中噴墨打印頭201-205示意性地表示為彼此相鄰。然而，在某些實施方式中，打印頭201-205可以明顯的距離間隔，以允許打印頭獨立地旋轉。每個打印頭201-205可包括用于選擇性地分配油墨(例如、紅、綠、藍和/或其他顏色)的多個噴嘴206。在某些實施方式中，組109可包括三個噴墨打印頭201-205(雖然可采用更多或更少數量的噴墨打印頭201-205)。另外，在某些實施方式中，每個噴墨打印頭201-205可分配各自油墨(例如不同顏色的油墨)和/或其他液滴或物質。然而，在一些實施方式中，兩個或多個打印頭組201-205可分配相同的油墨(例如相同顏色的油墨)和/或其他液滴或物質。
顯示對象107可包括多個顯示像素209，其中每個像素可包括可在其中分配油墨的多個子像素著墨孔207。在組109中可設置多個噴墨打印頭201-205，從而在打印經過期間，組109可用于將來自第一打印頭201的第一油墨，來自第二打印頭203的第二油墨等等(例如從第三打印頭205分配第三油墨)分配到基板105上的顯示像素209的各自相鄰著墨孔207中。更具體地說，為了獲得以上結果，組109(或各個打印頭201-205)可圍繞中心軸113(圖1)進行旋轉(相對x軸以θ角)。另外或替代地，一個或多個打印頭201-205(例如，第一打印頭201和第三打印頭205)可在組109中與其余的打印頭(例如第二打印頭203)偏移(例如，沿著所述打印頭201、205的縱軸)。通過用于每個打印頭的可獨立操作的驅動電機可影響打印頭的旋轉和/或偏移。將在以下參照圖2B詳細描述所述旋轉和/或偏移。
雖然以下將描述旋轉和/或偏移，但應當理解可采用任意方法在每個組109中設置多個打印頭201-205，從而所述組109用于將來自第一打印頭109的第一油墨，以及來自第二打印頭203的第二油墨分配至顯示像素209的各自相鄰的著墨孔207中。換言之，可在各自打印頭上或在整個打印頭組上執行所述旋轉。類似地，可在各自打印頭或整個打印頭組上執行所述偏移。以這種方式，在噴墨打印期間從多個噴墨打印頭201-205分配油墨至各自相鄰的著墨孔207中所需的打印經過數量將減少。類似地，雖然本文所述的實施例考慮具有3個打印頭的組并且基于中央打印頭偏移，但是可采用任意數量的打印頭并且當使用具有不同數量打印頭的不同尺寸組時，組的中心可移動。另外，雖然在圖2A中僅示出了用于噴墨打印的設備108的僅一個組109，但是應當理解在打印經過期間，設備108中其余的組109用于以類似的方式將油墨分配至在所述組下部109移動的顯示像素209中。
另外，同一組中的打印頭201-205可為對齊的從而不同的打印頭201-205在不同的顯示像素209中沉積油墨(例如，相同顏色的油墨)。例如圖4示出了兩個打印頭的6個組401&B；403A&B；405A&B；407A&B；409A&B和411A&B每個安裝在橋架111上的排列方式從而第一組包括安裝在橋架111的前端分配第一顏色油墨(例如，紅色)(在圖4和圖5中用句點示出的墨滴)的第一打印頭401A和安裝在橋架111后端的分配相同顏色(第一)油墨的第二打印頭401B；第二組包括安裝在橋架111的前端分配第二顏色(例如綠色)(在圖4和圖5中以單引號示出的墨滴)的第一打印頭403A和安裝在橋架111的后端分配相同(第二)顏色油墨的第二打印頭403B；第三組包括安裝在橋架111的前端分配第三顏色油墨(例如，藍色)(在圖4和圖5中以逗號示出的墨滴)的第一打印頭405A和安裝在橋架111的后端分配相同(第三)顏色油墨的第二打印頭405B；第四組包括安裝在橋架111的前端分配第一顏色油墨(例如，紅色)的第一打印頭407A和安裝在橋架111的后端分別相同(第一)顏色油墨的第二打印頭407B；第五組包括安裝在橋架111的前端分配第二顏色油墨(例如，綠色)的第一打印頭409A和安裝在橋架111的后端分配相同顏色(第二)顏色油墨的第二打印頭409B；以及第六組包括安裝在橋架111的前端分配第三顏色油墨(例如，藍色)的第一打印頭411A和安裝在橋架111的后端分配相同(第三)顏色油墨的第二打印頭411B。注意，如圖4中所示，來自各組中第一打印頭4XXA的油墨可能沉積在與可能沉積有來自各組的第二打印頭4XXB的油墨的顯示像素中相鄰的顯示像素中。換言之，各組的兩個打印頭之間在Y方向的偏移(由于各組中的一個打印頭4XXA安裝在橋架111的前端以及各組中的一個打印頭4XXB安裝在橋架111的后端)允許打印頭的各列油墨滴下而將在X方向以任意所需的距離間隔沉積。
圖2B為根據本發明實施方式的用于圖2A所示的噴墨打印的設備的一部分放大的俯視圖。參照圖2B，多個打印頭201-205設置在組109中從而當支架103以打印方向(例如，沿y軸)在設備108下部傳輸基板105時(例如，在打印經過期間)，該組109可將來自第一打印頭201的第一噴嘴206a的第一油墨分配至第一著墨孔207a中，將來自第二打印頭203的第一噴嘴206b的第二油墨分配至與所述第一著墨孔207b相鄰的第二著墨孔207a中，等等(例如，該組可用于將來自第三打印頭205的第一噴嘴206c的第三油墨分配至與所述第二著墨孔207b相鄰的第三著墨孔207c中)。類似地，該組109可將油墨分配至其他顯示像素209的著墨孔中。例如，在打印經過期間，組109可將來自第一打印頭201的第二噴嘴208a的第一油墨分配至包括在另一顯示像素中的第四著墨孔211a中，將來自第二打印頭203的第二噴嘴208b的第二油墨分配至與第四著墨孔211a相鄰的第五著墨孔211b中，等等(例如，該組可用于將來自第五打印頭205的第二噴嘴208c的第三油墨分配至與第五著墨孔211b相鄰的第六著墨孔211c中)。另外，當支架103在組109下部傳輸著墨孔213a-c、215a-c時，組109可將油墨分配至這些著墨孔213a-c、215a-c中。以這種方式，在打印經過期間，組109可將油墨分配至顯示像素209的著墨孔207a-c、211a-c、213a-c、215a-c中。另外，雖然圖2B示出了分配來自第一到第三打印頭201-205的每個打印頭中的兩個噴嘴206、208的油墨，但應當理解組109可適用于以類似于以上所述的方式分配來自多個打印頭201-205的其余噴嘴的油墨，從而在打印經過期間油墨可沉積于包括在顯示對象107的一個或多個附加的顯示像素209中(未示出)。
為了實現以上所述的組109中的多個打印頭201-205的設置，組109可圍繞中心軸(未在圖2B示出；圖2A的113)旋轉(例如，相對x軸成θ角)從而沿著垂直于打印頭201-205中相鄰噴嘴的打印方向(例如，y軸)的軸(例如，x軸)中心到中心的距離基本或大約等于顯示像素寬度B。在一實施方式中，顯示像素寬度為120微米(雖然可使用更大或更小寬度)。在某些實施方式中，旋轉角度θ可為cos-1(A/C)，其中，C為沿著如圖2B所示的打印頭的縱軸打印頭相鄰的噴嘴之間中心到中心的距離。然而，旋轉角度θ可基于不同的關系。
另外或替代地，第一打印頭201可沿第一方向(例如，沿該打印頭201的縱軸)與第二打印頭203偏移D數值從而在與打印方向(例如，沿y軸)垂直的方向(例如，沿x軸)，該打印頭201-203的對應噴嘴(例如206a和206b)之間的中心到中心的距離E大約等于顯示像素209的相鄰著墨孔(例如，207a和207b)的中心到中心的距離F。
類似地，第三打印頭205可沿第二方向(例如，沿著該打印頭201的縱軸)與第二打印頭203偏移G數值從而在與打印方向(例如，沿y軸)垂直的方向(例如x軸)該打印頭203、205的對應噴嘴(例如206c和206b)之間中心到中心的距離H大約等于顯示像素209的相鄰著墨孔(例如，207b和207c)的中心到中心的距離I。在某些實施方式中，尺寸D、E和F可分別匹配尺寸G、H和I(雖然尺寸D、E和F可分別不同于尺寸G、H和I)。另外，在某些實施方式中，顯示像素209中的相鄰著墨孔的中心到中心的距離F、I可為約360微米(雖然可使用更大或更小的距離)。雖然在圖2B中僅示出了用于噴墨打印的設備108的一組109中打印頭201-205的設置，但是應當理解設備108的其余組109中打印頭可以類似方式設置。
校準并設計組109以在顯示對象的特定顯示像素布局上打印時可發生偏移。替代地，在為適用于不同的顯示對象或其他要求的打印期間，可執行偏移。組109可包括和/或耦合至驅動器以獨立移動打印頭產生偏移。
在一些實施方式中，在單打印經過中可同時使用多個打印頭組109。例如，在用于根據本發明的噴墨打印101的系統中，三個打印頭組109，包括3個打印頭的每個組(總共8個打印頭)可并排設置并在橫向獨立可調節。因此，在操作中，同時使用根據本發明的9個打印頭可導致完成打印一系列顯示對象107僅需要傳統系統的三分之一的打印經過。
在一些實施方式中，可以采用多重組109同時在不同顯示對象107和/或不同基板105上打印。例如，當在具有三個顯示對象107(例如三列)乘四個顯示對象107(例如，四行)構成的顯示對象布局的基板上打印時，可以對每列顯示對象107采用一個組109在列上打印各顯示對象。因此每組打印頭組109可以打印不同列的顯示對象。注意在打印顯示對象布局為五個顯示對象107(例如五列)乘六個顯示對象107(例如，六行)的基板105時，可以采用五個組109以最優的方式同步打印該濾色片。
就所有情況而論，組109和/或獨立打印頭201-205可以為獨立旋轉可調的并且橫向設置(例如，沿x-軸，垂直于打印方向)從而允許每個組與不同顯示對象107和/或顯示對象列對齊。橋架111也可旋轉調節使得每個組109與不同的顯示對象107和/或顯示對象107構成的列對齊。在一些實施方式中，當顯示對象非常大時，所有組109的整體或者子組可以同時打印單獨顯示對象107。此外還應注意組109可以包括對應于可以采用多種彩色油墨的多個打印頭。換句話說，如果顯示對象107包括‘X’個色彩，則組109可以包括X個打印頭，對于X個顏色中的每個顏色具有一個打印頭。在具體實施方式
中，組109可以包括六個打印頭，每個打印頭分別具有紅、綠、藍、黃、紅紫以及青色。研究發現結合使用該六種顏色(R、G、B、Y、M、C)可以以很高的準確性覆蓋整個或者全部范圍的顏色。
現在參照圖1-2B并參照圖3描述噴墨打印系統的操作，圖3中示出了一種根據本發明實施方式的噴墨打印方法301。參照圖3，在步驟303，該方法開始。在步驟305，在包括第一和第二噴墨打印頭的組內第一噴墨打印頭至少其中一個沿垂直于打印方向的方向相對于第二打印頭偏移一偏移量。然后組109圍繞中心軸旋轉。更具體地，該第一噴墨打印頭201可以沿打印頭203的縱軸相對于第二打印頭203偏移(例如，通過硬件或者軟件)一偏移量(例如，一定距離)。以這種方式，該第一打印頭201沿垂直于打印方向(例如沿y-軸)的方向(例如沿x-軸)與第二打印頭203偏移從而使得第一和第二打印頭201-203的相應噴嘴206a、206b之間在垂直于打印方向的方向上的中心-中心之間的距離E約等于要分布油墨的顯示像素的相鄰著墨孔207a和207b的中心-中心之間的距離F。另一打印頭(例如，第三打印頭205)可以通過同樣方式與第二打印頭203偏移。
組109也可以圍繞中心軸(例如，呈θ角)旋轉使得在該組109內沿垂直于打印方向(例如沿y軸)的方向(例如沿x-軸)上打印頭(例如201)的相鄰噴嘴(例如噴嘴，206a、208a)之間的中心-中心距離A基本等于顯示像素的寬度B(FIG.2B)。通過圍繞中心軸113(例如，呈θ角)旋轉組109，包括在組109中的所有打印頭201-205均以θ角旋轉。可選地，在一些實施方式中，可以圍繞打印頭201-205的各個中心軸以θ角旋轉一個或者多個打印頭201-205以實現上述結果。
以該方式，根據本發明的實施方式在組109中排列用于噴墨打印的打印頭201-205。此后，執行步驟307。
在步驟307，該組設置到原位。例如，可以采用基板支架103將基板105移動到包括組109的裝置開始進行噴墨打印的位置(例如，原位)。可以選擇原位使得裝置108不會漏掉顯示對象107上的顯示像素209并且可以在采用一個或者多個打印經過(pass)進行噴墨打印期間以順序方式將油墨分布到位于顯示對象107上的顯示像素中。在一些實施方式中，可以對位于基板105上的用于各N個顯示對象107(或者N列顯示對象107)的各N個打印頭組109重復步驟307。在一些實施方式中，可以在橫向(例如x-軸方向)以及沿打印方向(例如，沿y-軸)調整各組109以定位不同組109使得它們在組109之間無間隙的情況下進行打印。
在步驟309，啟動采用組109的噴墨打印從而在噴墨打印經過(pass)期間向顯示像素的各個相鄰著墨孔中分布來自第一以及第二打印頭的油墨。例如，可以從第一和第二打印頭201-203向相鄰著墨孔(例如，207a、207b)中分別分布不同的油墨(例如，不同顏色的油墨)。盡管在圖2A-2B中僅示出一個組，但是應該理解在噴墨打印期間可以采用多個組109向顯示對象107的顯示像素209中分布油墨。可以采用一個或者多個打印經過向包括在基板105的顯示對象107中顯示像素209分布油墨。由于在采用本方法和裝置的單個打印經過期間可以向位于顯示對象107中的顯示像素209的相鄰著墨孔(例如，207a、207b)中分配來自不同打印頭201-205的油墨(例如，不同油墨)，因此相對于傳統噴墨打印系統來說，可以減少向基板105上的顯示像素209分布油墨所需的打印經過。此后，在步驟311，該方法301結束。
采用方法301，通過減少了向基板105中所包括的顯示對象107的顯示像素209分布油墨所需的打印經過總數改進了噴墨打印。與傳統系統相比，本方法改進了噴墨打印效率并且可以減少所需的維護。
如上所述，圖4示出兩個打印頭分別具有的6個組401A&B、403A&B、405A&B、407A&B、409A&B以及411A&B構成的排列結構。在該結構中，可以對齊位于同一組中的打印頭使得不同打印頭在不同顯示像素中沉積油墨(例如同樣顏色油墨)。
如圖4的示例性結構所示，該系統可以額外包括適用于在沉積前后檢查基板和/或通過任一打印頭沉積的油墨并安裝在橋架111的前部或者后部的一個或者多個照相機413A和413B。照相機413A和413B可以通過同樣方式安裝在打印頭中，其中安裝該打印頭使得每個照相機413A和413B可以彼此獨立并且與打印頭不相干涉的移動。可以在此采用該照相機413A和413B以通過使用位于基板上的對準標記415在平臺上定向基板，從而幫助確定墨滴位置，和/或幫助計算用于打印頭定位的偏差。一個包括適于結合本發明使用的成像系統的照相機的實施例可以包括連接到MVS-8100D型幀接收器的CDC-200型照相機以及相關軟件，該產品由Massachusetts的Natick的Cognex公司提供。在一些實施方式中，照相機413A和413B可以包括自動聚焦特征、100倍到200倍放大鏡(例如，顯微透鏡)、計算機接口邏輯和/或自動化軟件。可以采用包括基于模擬和/或數字CCD的照相機或者其他適用傳感器和/或監測器設備的其他照相機和/或照相機系統。在前面結合的美國臨時專利申請No.60/703,146中可以發現關于采用可用于噴墨打印系統中的照相機的方法的細節。
轉到圖5，圖中示出通過多個打印頭的多個組打印的實施例結構。諸如，如圖所示，單獨的打印頭可以彼此獨立地橫向旋轉和/或移動。通過旋轉該頭，可以調整用于分配墨滴的列間距(例如，沿X方向的間距)。
圖8示出四個組801、802、803和804構成的附加結構800，其中每個組包括三個打印頭801A、801B、801C；802A、802B、802C；803A、803B、803C；804A、804B、804C。在第一橋架811A上設置打印頭801和802的組并在第二橋架811B上設置打印頭803和804的組。在所示的實施例結構中，設置在個橋架801/802、803/804上的兩組打印頭組提供六種顏色的噴墨油墨紅(R)、綠(G)、藍(B)、黃(Y)、紅紫(M)以及青色(C)。因此，打印頭801A可以噴出紅墨，打印頭801B可以噴出綠墨，打印頭801C可以噴出藍墨，打印頭802A可以噴出黃墨，打印頭802B可以噴出紅紫墨，打印頭802C可以噴出青色墨。對組803和804進行類似配置。以這種方式在位于基板805上的顯示對象807上可以填充全部六種顏色。在顯示對象的子像素中以交替方式或者類似上述沉積紅、綠和藍色的其他排列方式沉積該六種顏色。觀察發現采用六種顏色能夠在顯示器上產生更準確的完整或者全范圍的色彩。采用顯微鏡(M)813以及分別位于橋架811A有機811B的中部(沿x-軸的方向)設置以觀察整個基板805的厚度測量系統(T)815可以測量以及驗證打印質量。
轉到圖6和圖7，圖中示出用于噴墨打印的系統601的透視圖和平面圖，該系統包括12個噴墨頭603-625、兩個照相機、顯微鏡以及其他使用設備627-629。注意在圖6中只有六個打印頭603-613以及安裝在橋架611前部的照相機或者顯微鏡629可見。其他六個打印頭615-625以及安裝在橋架612背部的照相機或者顯微鏡627被橋架612遮擋。打印頭603-625和/或照相機627-629至少沿X-軸方向是可移動的。圖7提供了系統601的俯視圖。大虛線環631表示在基板604旋轉時(例如在定向或者其他處理時)系統601需要容納的大尺寸基板604的最遠外部點(例如，拐角)。如在以前引入的美國專利申請No.10/781,953所示，可以采用夾緊組或者推動設備在噴墨打印系統601的支撐平臺633上對準或者定位一個或者多個基板604。可以根據要對準的基板604的尺寸和數量旋轉推動設備的尺寸和數量。
此外，應該注意到，在一些實施方式中，支撐平臺633可以包括一個或者多個真空卡盤或者壓緊區域701、703以幫助保持對準后基板604的位置。圖7中將真空卡盤區域701、703表示為以同心方式設置的虛線矩形區域從而容納各種不同尺寸基板。換句話說，區域703僅可以用于保持相對較小的基板604，而區域701、702可以用于較大基板604。在一些實施方式中，區域701，703可以具有其他形狀并且可以在平臺633上以諸如象限或者條形方式設置。
在圖6和7中示出的示例性系統適于充分處理不同尺寸的基板以及顯示對象。例如，該系統可以容納‘20k’1300×1500mm2(0.7t)的基板，該基板可以用于制造各種顯示對象，諸如8個27”(分辨率為1366×768)的WXGA顯示器、六個32”(分辨率為1366×768)的WXGA顯示器、三個37”(分辨率為1920×1080)的HDTV顯示器，或者兩個56”(分辨率為3840×2160)的QDTV顯示器。通過本發明的噴墨系統可以處理其他更大或者更小尺寸的基板以及顯示對象。因此，這里所述的實施例的質量和結構提供了足以處理較大范圍基板的靈活性。
當在打印操作中采用多個打印頭組(例如，在圖4、5和8中所示和/或指出的12個打印頭)時，為了獲得最大化的產量確定如何以最少的打印經過向基板的顯示對象上執行噴墨是非常必要的。在可能的因素中，該決定步驟主要取決于顯示對象的尺寸以及結構以及基板的尺寸和結構。在一個或者多個實施方式中，該決定步驟可以包括計算如下因素系統完全生產時間、基于采用的打印頭的數量(部分基于顯示對象以及基板結構)所需的最少打印經過的數量以及初始打印頭的打印位置。在該計算過程中可以采用諸如停機時間、打印頭尺寸等的許多其他參數或者因素。但是，應該注意根據同樣或者其他因素還可以采用其他產量優化技術。可以通過連接到各組801、802、803和804的一個或者多個控制器(未示出)執行該決定步驟。在前面引入的美國專利申請No.11/466,507中描述了用在本發明中的控制器的實施方式。
上述描述僅公開了本發明典型的實施方式。對于熟悉本領域的技術人員來說很容易想到落入本發明保護范圍的上述公開的裝置以及方法的變形。例如，在一個或者多個實施方式中，在打印期間在基板105保持靜止的同時移動噴墨頭201-205以及603-625。在一些實施方式中，在半導體處理和/或電子期間制造中可以采用本發明的裝置和方法。例如，可以向包括玻璃、聚合物、半導體和/或任意其他可實施的適用材料的基板105上噴射抗蝕劑材料。此外，本發明還可以應用于隔離物形成、偏光鏡涂敷以及納米顆粒電路形成。因此，該噴射材料可以包括油墨、聚合物和其他可實施的適用材料。
因此，已經結合本發明的示例性實施方式公開本發明，但是應該理解其他實施方式也應該落入由以下權利要求書限定的本發明的精神和范圍內。
權利要求
1.一種用于噴墨打印的系統，包括第一組，其包含具有用于選擇性地分配第一油墨的多個第一噴嘴的第一噴墨打印頭，以及具有用于選擇性地分配第二油墨的多個第二噴嘴的第二噴墨打印頭；第二組，其包含具有用于選擇性地分配第三油墨的多個第三噴嘴的第三噴墨打印頭，以及具有用于選擇性地分配第四油墨的多個第四噴嘴的第四噴墨打印頭；以及平臺，其用于在打印經過期間支撐所述基板并傳輸在所述第一和第二組下部的所述基板；其中，所述第一組適于向基板上的顯示像素的各個鄰近著墨孔中分配所述第一和第二油墨，而所述第二組適于向基板上的顯示像素的各個鄰近著墨孔中分配所述第三和第四油墨。
2.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，還包含連接到所述平臺的照相機，所述照相機用于如下至少其中之一校準在所述平臺上的所述基板；確定墨滴的位置；以及計算打印頭的偏移量。
3.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述平臺還包含真空卡盤和壓緊區域的至少其中之一，以保持基板對準。
4.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述第一油墨具有不同于所述第二油墨的顏色，并且所述第三油墨具有不同于所述第四油墨的顏色。
5.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，還包含第一橋架，用于支撐在所述基板上的所述第一組和所述第二組的至少其中之一。
6.根據權利要求5所述的系統，其特征在于，還包含第三組包括具有用于選擇性地分配第五油墨的多個第五噴嘴的第五噴墨打印頭，以及具有用于選擇性地分配第六油墨的多個第六噴嘴的第六噴墨打印頭；以及第四組包含具有用于選擇性地分配第七油墨的多個第七噴嘴的第七噴墨打印頭，以及具有用于選擇性地分配第八油墨的多個第八噴嘴的第八噴墨打印頭。
7.根據權利要求6所述的系統，其特征在于，還包含第二橋架用于支撐在所述基板上的所述第三組和所述第四組的至少其中之一。
8.根據權利要求7所述的系統，其特征在于，所述第一組包括第九噴墨打印頭，所述第二組包括第十噴墨打印頭，所述第三組包括第十一噴墨打印頭，以及所述第四組包括第十二噴墨打印頭。
9.根據權利要求8所述的系統，其特征在于，包括在所述第一組、第二組、第三組和第四組中的任何一個所述噴墨打印頭均適于打印不同的顏色。
10.根據權利要求9所述的系統，其特征在于，包含在所述第一組、第二組、第三組和第四組的每個組中的三個打印頭用于分別打印紅墨、綠墨和藍墨。
11.根據權利要求10所述的系統，其特征在于，所有所述第一組、第二組、第三組和第四組適用于在打印經過期間減小所述基板在打印操作期間需要經過所述第一組、第二組、第三組和第四組的下部的次數。
12.根據權利要求11所述的系統，其特征在于，在打印經過期間同時使用所有所述第一組、第二組、第三組和第四組。
13.根據權利要求7所述的系統，其特征在于，基本平行于所述平臺傳輸所述基板的方向排列所述第一和第二橋架。
14.根據權利要求13所述的系統，其特征在于，所述第一組沿著所述第一橋架與所述第二組偏移一距離，以及所述第三組沿著所述第二橋架與所述第四組偏移一距離。
15.一種噴墨打印的方法，包含將多個第一噴墨打印頭分組為第一組；將多個第二噴墨打印頭分組為第二組；在打印經過期間，沿打印方向在所述第一和第二組下部移動基板；以及采用所述第一組和所述第二組以在打印經過期間將油墨分配到基板上的顯示對象上。
16.根據權利要求15所述的方法，其特征在于，在所述打印經過期間，采用所述第一組和第二組的過程包含采用在所述第一組和所述第二組中的所有多個噴墨打印頭。
17.根據權利要求16所述的方法，其特征在于，還包含相對于所述第一組和所述第二組校準所述基板；確定來自包括在所述第一組和第二組中的打印頭其中之一分配的墨滴位置；以及計算分組在所述第一組和第二組的其中之一中的打印頭的偏移量。
18.根據權利要求16所述的方法，其特征在于，還包含施加真空力以保持基板對準。
19.根據權利要求16所述的方法，其特征在于，還包含減少所述基板在所述第一和所述第二組下部移動的次數，使得將油墨從所述第一和第二組分配到所述基板上。
20.根據權利要求16所述的方法，其特征在于，包括在所述第一組中的所述多個噴墨打印頭中的各個噴墨打印頭分配不同顏色的油墨，并且包括在所述第二組中的所述多個噴墨打印頭中的各個噴墨打印頭分配不同顏色的油墨。
21.根據權利要求20所述的方法，其特征在于，還包含將多個第三噴墨打印頭分組為第三組；將多個第四噴墨打印頭分組為第四組；以及在打印經過期間，采用所述第三組和所述第四組以將油墨分配到基板上的顯示對象上。
22.根據權利要求21所述的方法，其特征在于，還包含沿著所述打印方向在第一位置排列所述第一組和所述第二組，同時在垂直于所述打印方向的方向上偏移所述第一組和第二組；以及沿著所述打印方向在第二位置排列所述第三組和所述第四組，同時在垂直于所述打印方向的方向上偏移所述第三組和第四組；其中，沿著所述打印方向的所述第一位置與沿著所述打印方向的所述第二位置不同。
23.根據權利要求22所述的方法，其特征在于，所述第一組、第二組、第三組和第四組的每一個都包括三個打印頭。
24.一種用于噴墨打印的裝置，包含第一組，其包含具有用于選擇性地分配第一油墨的多個第一噴嘴的第一噴墨打印頭，以及具有用于選擇性地分配第二油墨的多個第二噴嘴的第二噴墨打印頭；第二組，其包含具有用于選擇性地分配第三油墨的多個第三噴嘴的第三噴墨打印頭，以及具有用于選擇性地分配第四油墨的多個第四噴嘴的第四噴墨打印頭；其中，所述第一組用于向基板上的顯示像素的各個鄰近著墨孔中分配所述第一和第二油墨，而所述第二組適于向基板上的顯示像素的各個鄰近著墨孔中分配所述第三和第四油墨。
全文摘要
在第一方案中，本發明提供了一種用于噴墨打印的系統。該系統包括(1)第一組，其包括具有用于選擇性地分配第一油墨的多個第一噴嘴的第一噴墨打印頭和具有用于選擇性地分配第二油墨的多個第二噴嘴的第二噴墨打印頭，(2)第二組，其包括具有用于選擇性地分配第三油墨的多個第三噴嘴的第三噴墨打印頭和具有用于選擇性地分配第四油墨的多個第四噴嘴的第四噴墨打印頭，以及(3)平臺，其用于在打印經過期間支撐并傳輸在第一和第二組下部的基板，使得第一組和第二組適于分配各第一/第二和第三/第四油墨到在基板上的顯示像素的鄰近著墨孔。
文檔編號B41J3/407GK101045395SQ20071009090
公開日2007年10月3日 申請日期2007年3月23日 優先權日2006年3月24日
發明者栗田真一, 上泉元, 約翰·M·懷特 申請人:應用材料股份有限公司