噴墨印刷設備的製作方法
2023-06-01 22:35:16 1
專利名稱：噴墨印刷設備的製作方法
技術領域：
本實用新型是有關於一種噴墨印刷設備，且特別是有關於一種具有高度感測裝置(height sensor)與伺服馬達(servomotor)的噴墨印刷設備。
相較於其他平面顯示技術，有機電激發光元件以其自發光、無視角依存、省電、製程簡易、低成本、低操作溫度範圍、高應答速度以及全彩化等優點而具有極大的應用潛力，可望成為下一代的平面顯示器的主流。有機電激發光元件是一種利用有機官能性材料(organic functional materials)的自發光特性來達到顯示效果的元件，其發光結構是由一對電極以及有機官能性材料層所構成。當電流通過透明陽極及金屬陰極間，使電子和電洞在有機官能性材料層內結合而產生激子時，便可以使有機官能性材料層依照其材料的特性，而產生不同顏色的放光機制。
有機電激發光元件中，有機電激發光層通常利用噴墨印刷的方式來形成，此噴墨印刷方式已成為目前的主流製程之一。利用噴墨印刷形成有機電激發光層的優點如下所述(1)噴墨印刷製程不需使用光罩或網版，即可將有機電激發光層任意印刷成所需的圖案，如文字或是不規則圖形等較複雜的圖案，這些圖案使得有機電激發光元件的應用範圍更加廣泛，並且可大幅度地縮短產品從設計到製造所需的周期。
(2)噴墨印刷製程只需進行對準、噴墨印刷以及固化等簡單的步驟，不必進行曝光、顯影等步驟，所以無需使用微影製程中的顯影劑與去光阻劑，可減少環保問題的產生。
(3)噴墨印刷製程使用的設備少、材料使用率高、製造周期短，進一步地降低了製造的成本。
圖1繪示為現有噴墨印刷設備的示意圖。請參照
圖1，現有的噴墨印刷設備主要是由一載具100、一承載平臺102、一噴墨頭104以及一分釐卡106所構成。其中，載具100是配置於承載平臺102上方，噴墨頭104以及分釐卡106是配置於載具100上。
在現有的噴墨印刷設備中，承載平臺102上適於配置一基板108以進行噴墨印刷製程，由於噴墨頭104與基板104的間的距離將會大大影響噴墨液滴落在基板上的型態，故在進行噴墨印刷前會先對基板108表面至噴墨頭104的距離H進行調校。現有主要是由上述的分釐卡106來調整噴墨頭104的高度，以使得噴墨頭104至基板108的距離H維持在一固定值。
圖2繪示為現有噴墨液滴落在基板上的示意圖。請同時參照
圖1與圖2，現有利用分釐卡106進行微調的誤差會大到數十個微米，而數十微米的誤差將會使得基板108上的噴墨液滴型態有很大的改變。如圖2的右側所繪示，當噴墨頭104至基板108的距離過近時，噴墨液滴110還未形成前就已經落於基板108上，故噴墨液滴110會有拖尾的現象。反的，如圖2的左側所繪示，當噴墨頭104至基板108的距離過遠時，噴墨液滴110便無法落於既定的位置上。此外，若是噴墨頭104至基板108的距離過近，甚至會有刮傷基板108或是造成噴墨頭104損壞的風險。
現有調整噴墨頭與基板的間距離只能用人工微調分釐卡的方式，但此舉並無法精確控制每次在更換噴墨頭(相同規格或不同規格的噴墨頭)的後或基板厚度改變時，噴墨頭與基板的間的距離，進而導致噴墨液滴常會出現拖尾或無法落在既定位置的現象。此外，現有利用人工微調的方式將會增加製程所需的時間。
本實用新型的另一目的在於提出一種噴墨印刷設備，在每次更換噴墨頭的後或基板厚度改變時，能夠迅速地完成噴墨頭的校正程序。
為達上述或其他目的，本實用新型提出一種噴墨印刷設備，其主要是由一承載平臺、一伺服馬達、一載具、一高度感測裝置、一噴墨頭以及一供料裝置所構成。其中，承載平臺適於承載一基板；載具配置於承載平臺上方；伺服馬達與載具連接，且伺服馬達能夠控制載具的移動，進而調整載具至承載平臺的距離；高度感測裝置例如是配置於載具上；噴墨頭配置於載具上；而供料裝置則與噴墨頭連接。
本實用新型中，高度感測裝置例如為一接觸式高度感測裝置。上述的接觸式高度感測裝置例如是由一接觸式感測器以及一探針所構成。其中，接觸式感測器與探針例如是配置於載具上，探針具有一第一端以及一第二端，探針的第一端適於與接觸式感測器接觸並將其觸發，而探針的第二端適於與承載平臺或是基板接觸。
本實用新型中，除了接觸式感測器以及探針的外，在載具與探針的間例如配置有一彈性構件，此彈性構件使得探針的第一端能夠觸發接觸式感測器。
本實用新型中，高度感測裝置例如為一非接觸式高度感測裝置。上述的非接觸式高度感測裝置例如是由一第一定距離感測器以及一第二定距離感測器所構成。其中，第一定距離感測器例如是配置於承載平臺上，而第二定距離感測器例如是配置於載具上。此外，非接觸式高度感測裝置例如是雷射感測器等。
本實用新型中，供料裝置例如是由一供料儲槽以及一供料管線所構成。其中，供料管線是連接於供料儲槽與噴墨頭的間。
本實用新型中，噴墨印刷設備除了承載平臺、伺服馬達、載具、高度感測裝置、噴墨頭以及供料裝置的外，更具有一控制裝置，此控制裝置是與承載平臺、伺服馬達、載具、高度感測裝置、噴墨頭以及供料裝置電性連接，以對上述各裝置進行控制。
本實用新型於噴墨印刷設備中增設一伺服馬達，可藉由電腦控制伺服馬達驅動噴墨頭的升降，以確保在每次更換噴墨頭的後噴墨頭與基板的間的距離。
圖2為現有噴墨液滴落在基板上的示意圖；圖3為依照本實用新型第一實施例噴墨印刷設備的示意圖；圖3至圖6為依照本實用新型第一實施例噴墨頭進行定位的流程示意圖；圖7為依照本實用新型第二實施例噴墨印刷設備的示意圖；以及圖7至
圖10繪示為依照本實用新型第二實施例噴墨頭進行定位的流程示意圖。
本實施例的高度感測裝置300例如為一接觸式高度感測裝置302，此接觸式高度感測裝置302例如是由一接觸式感測器304以及一探針306所構成。其中，接觸式感測器304與探針306例如是配置於載具204上，探針306具有一第一端306a以及一第二端306b。探針306的第一端306a適於與接觸式感測器304接觸並將其觸發，而探針306的第二端306b適於與承載平臺200或是基板(未繪示)接觸。然而，除了接觸式感測器304以及探針306的外，在載具204與探針306的間例如配置有一彈性構件308，此彈性構件308使得探針306的第一端306a能夠藉由接觸的方式觸發接觸式感測器304。
本實施例的供料裝置208例如是由一供料儲槽208a以及一供料管線208b所構成。其中，供料管線208b是連接於供料儲槽208a與噴墨頭206之間。
同樣請參照圖3，本實施例的噴墨印刷設備除了承載平臺200、伺服馬達202、載具204、高度感測裝置300、噴墨頭206以及供料裝置208之外，更具有一控制裝置(未繪示)，此控制裝置(未繪示)是與承載平臺200、伺服馬達202、載具204、高度感測裝置300、噴墨頭206以及供料裝置208電性連接，以對上述各裝置進行控制。
本實施例中，噴墨頭的定位方法主要包含下列步驟(1)量測噴墨頭至承載平臺的距離；(2)量測基板的厚度，以計算出噴墨頭至基板表面的距離；以及(3)將噴墨頭與基板表面的距離調整至一固定距離S。以下即針對這些步驟作詳細的說明。
圖3至圖6繪示為依照本實用新型第一實施例噴墨頭進行定位的流程示意圖。請同時參照圖3與圖4，在量測噴墨頭206至承載平臺200的距離方面，首先由控制系統驅動承載平臺200往一方向(如箭號所示)移動，使得探針306的第二端306b在下降的過程中不會與承載平臺200的表面接觸。接著藉由伺服馬達202驅動載具204下降D1的距離，以使得噴墨頭206直接接觸承載平臺200的表面，其中載具204下降的距離D1即為噴墨頭206至承載平臺200的距離。
接著請同時參照圖5與圖6，在量測基板的厚度方面，首先由伺服馬達202驅動載具204下降D2的距離，以使得探針306的第二端306b接觸承載平臺200的表面，其中載具204下降的距離D2即為探針306的第二端306b至承載平臺200的距離。接著將一基板310置於承載平臺200上，並藉由伺服馬達202驅動載具204下降D3的距離，以使得探針306的第二端306b接觸基板310的表面，其中載具204下降的距離D3即為探針306的第二端306b至基板310的距離。由上述可知，基板310的厚度為(D2-D3)。
由於噴墨頭至承載平臺的距離為D1，而基板的厚度為(D2-D3)，故可計算出噴墨頭至基板表面的距離為(D1-D2+D3)。的後，再確認噴墨頭至基板表面的距離(D1-D2+D3)是否與固定距離S相同，若不相同則由伺服馬達調整至一致。第二實施例圖7繪示為依照本實用新型第二實施例噴墨印刷設備的示意圖。請參照圖7，本實施例的噴墨印刷設備與第一實施例類似，惟其差異的處在於本實施例的高度感測裝置400為一非接觸式高度感測裝置402，此接觸式高度感測裝置402例如是由一第一定距離感測器404以及一第二定距離感測器406所構成。其中，第一定距離感測器404例如是配置於承載平臺200上，而第二定距離感測器406例如是配置於載具204上。此外，非接觸式高度感測裝置402例如是雷射感測器等。
圖7至
圖10繪示為依照本實用新型第二實施例噴墨頭進行定位的流程示意圖。請同時參照圖7與圖8，在量測噴墨頭206至承載平臺200的距離方面，首先由控制系統驅動承載平臺200往一方向(如箭號所示)移動，使得噴墨頭206位於第一定距離感測器404上方。接著由伺服馬達202驅動載具204下降D4的距離，以使得噴墨頭206能夠被第一定距離感測器404感測到為止，其中載具204下降的距離與第一定距離感測器404的感測距離的總和(A+D4)即為噴墨頭206至承載平臺200的距離。
接著請同時參照圖9與
圖10，在量測基板的厚度方面，首先由伺服馬達202驅動載具204下降D5的距離，以使得第二定距離感測器406能夠感測到承載平臺200為止，其中載具204下降的距離與第二定距離感測器406的感測距離的總和(D5+B)即為第二定距離感測器406至承載平臺200的距離。將基板408置於承載平臺200上，並由伺服馬達202驅動載具204下降D6的距離，以使得第二定距離感測器406能夠感測到基板408為止，其中載具204下降的距離與第二定距離感測器406的感測距離的總和(D6+B)即為第二定距離感測器406至承載平臺200的距離。由上述可知，基板的厚度為(D5-D6)。
由於噴墨頭至承載平臺的距離為(A+D4)，而基板的厚度為(D5-D6)，故可計算出噴墨頭至基板表面的距離為(A+D4-D5+D6)。之後，再確認噴墨頭至基板表面的距離(A+D4-D5+D6)是否與固定距離S相同，若不相同則藉由伺服馬達調整至一致。
上述第一實施例與第二實施例中，有關於接觸式高度感測器與非接觸式高度感測器在高度上的計算，會因感測器所配置的位置而有所不同，上述實施例中僅以感測器配置於載具或承載平臺上為例進行說明，但熟習該項技術者應知，本實用新型亦可將感測器設置於噴墨印刷設備中的其他元件上，以達到高度量測(校正)的目的。
本實用新型的噴墨印刷設備至少具有下列優點1.本實用新型可於每次更換噴墨頭後做高度感測的動作，以精確控制噴墨頭與基板的間的距離，改善現有以分釐卡調校所導致的誤差。
2.本實用新型可於每次噴墨前做高度感測的動作，以大幅降低噴墨頭碰撞基板的風險。
3.本實用新型的噴墨印刷設備是採用自動化的定位方式，其可以有效節省噴墨頭定位所耗費的時間。
雖然本實用新型已以一較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本實用新型，任何熟習此技藝者，在不脫離本實用新型的精神和範圍內，當可作各種的更動與潤飾，因此本實用新型的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定的為準。
權利要求1.一種噴墨印刷設備，其特徵在於，包括一承載平臺，該承載平臺適於承載一基板；一載具，該載具配置於該承載平臺上方；一伺服馬達，該伺服馬達與該載具連接，且該伺服馬達能夠控制該載具的移動，進而調整該載具至該承載平臺的距離；一高度感測裝置，該高度感測裝置配置於該載具上；一噴墨頭，該噴墨頭配置於該載具上；以及一供料裝置，該供料裝置與該噴墨頭連接。
2.如權利要求1所述的噴墨印刷設備，其特徵在於，其中該高度感測裝置是為一接觸式高度感測裝置。
3.如權利要求2所述的噴墨印刷設備，其特徵在於，其中該接觸式高度感測裝置包括一接觸式感測器，該接觸式感測器配置於該載具上；一探針，該探針配置於該載具上，且該探針具有一第一端以及一第二端，其中該第一端適於與該接觸式感測器接觸以觸發該接觸式感測器，而該第二端適於與該承載平臺與該基板其中一接觸。
4.如權利要求3所述的噴墨印刷設備，其特徵在於，其中該接觸式高度感測裝置更包括一彈性構件，該彈性構件配置於該載具與該該探針的間，以使得該探針的該第一端得以觸發該接觸式感測器。
5.如權利要求1所述的噴墨印刷設備，其特徵在於，其中該高度感測裝置是為一非接觸式高度感測裝置。
6.如權利要求5所述的噴墨印刷設備，其特徵在於，其中該非接觸式高度感測裝置包括一第一定距離感測器，該第一定距離感測器配置於該承載平臺上，且該第一定距離感測器的感測距離離為A。
7.如權利要求6所述的噴墨印刷設備，其特徵在於，其中該非接觸式高度感測裝置更包括一第二定距離感測器，該第二定距離感測器配置於該載具上，且該第一定距離感測器的感測距離離為B。
8.如權利要求1所述的噴墨印刷設備，其特徵在於，其中該供料裝置包括一供料儲槽；以及一供料管線，該供料管線連接於該供料儲槽與該噴墨頭的間。
9.如權利要求1所述的噴墨印刷設備，其特徵在於，其中還包括一控制裝置，該控制裝置是與該承載平臺、該伺服馬達、該載具、該高度感測裝置、該噴墨頭以及該供料裝置電性連接。
專利摘要一種噴墨印刷設備，其主要是由一承載平臺、一伺服馬達、一載具、一高度感測裝置、一噴墨頭以及一供料裝置所構成。其中，承載平臺適於承載一基板；載具配置於承載平臺上方；伺服馬達與載具連接，且伺服馬達能夠控制載具的移動，進而調整載具至承載平臺的距離；高度感測裝置配置於載具上；噴墨頭配置於載具上；而供料裝置則與噴墨頭連接。
文檔編號B41J2/07GK2587640SQ02292830
公開日2003年11月26日 申請日期2002年12月18日 優先權日2002年12月18日
發明者韓於凱, 蕭夏彩, 段繼賢 申請人:錸寶科技股份有限公司