CN114144309B - 喷墨印刷装置、用于使双极元件对准的方法和制造显示装置的方法 - Google Patents

喷墨印刷装置、用于使双极元件对准的方法和制造显示装置的方法 Download PDF

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Abstract

提供了一种喷墨印刷装置、一种用于使双极元件对准的方法以及一种用于制造显示装置的方法。喷墨印刷装置用于喷射墨并且包括在一个方向上延伸的双极元件。喷墨印刷装置包括：电场产生单元，包括台和用于在台上产生电场的探针单元；以及喷墨头，定位在台上方并且包括多个喷嘴，墨通过喷嘴喷射，其中，喷嘴包括具有第一直径的入口和连接到入口并且具有小于第一直径的第二直径的出口。

Description

喷墨印刷装置、用于使双极元件对准的方法和制造显示装置 的方法
技术领域
公开涉及一种喷墨印刷装置、一种用于使双极元件对准的方法以及一种用于制造显示装置的方法。
背景技术
随着多媒体技术的发展，显示装置的重要性已经稳步增加。响应于此，已经使用了诸如有机发光显示器、液晶显示器(LCD)等的各种类型的显示装置。
显示装置是用于显示图像的装置，并且包括诸如有机发光显示面板或液晶显示面板的显示面板。发光显示面板可以包括发光元件(例如，发光二极管(LED))，并且发光二极管的示例包括使用有机材料作为荧光材料的有机发光二极管(OLED)和使用无机材料作为荧光材料的无机发光二极管。
使用无机半导体作为荧光材料的无机发光二极管具有即使在高温环境中也具有耐久性的优点，并且具有比有机发光二极管高的蓝光效率。此外，在被指出作为常规无机发光二极管的缺点的制造工艺中，已经开发了使用介电泳(DEP)法的转移方法。因此，已经对与有机发光二极管相比具有优异耐久性和效率的无机发光二极管进行了持续研究。
同时，喷墨印刷装置可以用于使用介电泳法转移无机发光二极管元件或形成包括在显示装置中的有机材料层。在喷墨印刷任意墨或溶液之后，可以执行后处理工艺以转移无机发光二极管元件或形成有机材料层。喷墨印刷装置可以执行将预定的墨或溶液供应到喷墨头并且使用喷墨头将墨或溶液喷涂到预定基底上的工艺。
发明内容
技术问题
公开的多个方面提供了一种喷墨印刷装置，其中，可以喷射具有预定取向的双极元件。
公开的多个方面还提供了一种通过使用喷墨印刷装置来用于使双极元件以改善的对准程度对准的方法、以及一种用于制造包括双极元件的显示装置的方法。
应当注意的是，公开的多个方面不限于此，并且根据以下描述，在此未提及的其它方面对于本领域普通技术人员而言将是明显的。
技术方案
根据公开的实施例，一种用于喷射包括在一个方向上延伸的双极元件的墨的喷墨印刷装置包括：电场产生单元，包括台和在台上产生电场的探针单元；以及喷墨头，定位在台上方并且包括多个喷嘴，墨从喷嘴喷射，其中，喷嘴包括具有第一直径的入口和连接到入口并且具有小于第一直径的第二直径的出口。
在喷嘴中，作为出口的一个侧表面的第一侧表面可以在第一方向上延伸，并且作为入口的一个侧表面的第二侧表面可以形成为相对于第一方向倾斜。
可以通过入口将墨引入到出口中，并且可以沿着喷嘴的第二侧表面将双极元件引入到出口中。
双极元件可以在其延伸方向平行于第一方向的状态下从出口喷射。
喷墨头还可以包括定位在多个喷嘴之间的引导部件，并且引导部件可以包括在出口之间的第一引导部件和在入口之间的第二引导部件。
喷墨头还可以包括设置在引导部件中的电场产生电极。
电场产生电极可以包括第一电场产生电极和第二电场产生电极，第一电场产生电极设置在第一引导部件的与第一侧表面接触的一个表面上，第二电场产生电极设置在第二引导部件的与第二侧表面接触的一个表面上，并且在第一方向上与第一电场产生电极间隔开。
第一电场产生电极和第二电场产生电极可以在入口和出口处在第一方向上产生电场。
喷墨头还可以包括设置为围绕喷嘴的电场产生线圈。
电场产生线圈可以在入口和出口处在第一方向上产生电场。
喷墨头还可以包括连接到入口的内管，并且入口的第一直径可以从内管到出口减小。
喷墨头还可以包括设置在入口与内管之间的多个第三引导部件，并且喷嘴还可以包括在内管与入口之间由第三引导部件之间的分离空间形成的入口管。
墨可以沿着入口管从内管供应到入口，并且双极元件可以沿着入口管的一个侧表面引入到第二侧表面。
喷墨头可以设置在印刷头单元上，印刷头单元安装在在一个方向延伸的支架上，并且印刷头单元可以在一个方向上移动。
被喷射的墨可以被喷涂到台上，并且电场产生单元可以在台上产生电场。
喷涂到台上的双极元件可以通过电场对准，使得双极元件的延伸方向指向不同于第一方向的第二方向。
根据公开的实施例，一种用于使双极元件对准的方法包括以下步骤：将包括在一个方向上定向的双极元件的墨喷涂到目标基底上；以及在目标基底上方产生电场以将双极元件放置在目标基底上。
双极元件可以具有在一个方向上延伸的形状，并且可以在双极元件的长轴的取向方向垂直于目标基底的顶表面的状态下执行喷涂墨的步骤。
喷涂墨的步骤可以包括在墨中产生电场，使得双极元件的长轴定向在电场指向的方向上。
墨可以在双极元件的第一端朝向目标基底的顶表面定向的状态下被喷涂。
目标基底可以包括第一电极和第二电极，并且放置双极元件的步骤可以包括将双极元件放置在第一电极与第二电极之间。
双极元件的至少一端可以设置在第一电极和第二电极中的至少一个上。
可以使用喷墨印刷装置执行将墨喷涂到目标基底上的步骤。
喷墨印刷装置可以包括：电场产生单元，包括台和在台上产生电场的探针单元；以及喷墨头，定位在台上方并且包括多个喷嘴，墨从喷嘴喷射，并且喷嘴可以包括具有第一宽度的入口和连接到入口并且具有小于第一宽度的第二宽度的出口。
根据公开的实施例，一种用于制造显示装置的方法包括以下步骤：准备其上形成有第一电极和第二电极的目标基底；将包括在一个方向上定向的发光元件的墨喷涂到目标基底上；以及将发光元件放置在第一电极与第二电极之间。
发光元件可以具有在一个方向上延伸的形状，并且可以在发光元件的长轴的取向方向垂直于目标基底的顶表面的状态下执行喷涂墨的步骤。
放置发光元件的步骤还可以包括在第一电极和第二电极上产生电场，并且通过电场使发光元件的取向方向对准。
其它实施例的细节包括在详细描述和附图中。
有益效果
根据一个实施例的喷墨印刷装置可以包括在一些区域中具有倾斜的侧表面和不同直径的喷嘴，并且分散在墨中的双极元件可以在具有垂直于目标基底的顶表面并且包括向上方向和/或向下方向的取向方向的状态下被喷射。另外，在喷墨印刷装置中，可以在喷墨头中进一步设置能够产生电场的构件，并且双极元件可以在具有特定的取向方向的对准状态下被喷射。
因此，可以使用根据一个实施例的喷墨印刷装置使双极元件以高对准程度对准。
根据实施例的效果不受上面举例说明的内容的限制，并且更多的各种效果包括在本公开中。
附图说明
图1是根据一个实施例的喷墨印刷装置的示意性透视图。
图2是根据一个实施例的印刷头单元的示意性平面图。
图3是示出根据一个实施例的印刷头单元的操作的示意图。
图4是根据一个实施例的喷墨头的示意性剖视图。
图5是示出根据一个实施例的从喷墨头喷射的墨的剖视图。
图6是示出根据一个实施例的从喷墨头喷射的墨的示意图。
图7是根据一个实施例的电场产生单元的示意性平面图。
图8和图9是示出根据一个实施例的探针单元的操作的示意图。
图10是示出根据一个实施例由电场产生单元在目标基底上产生电场的示意图。
图11是根据另一实施例的喷墨头的示意性剖视图。
图12是图11的部分Q1的放大图。
图13是示出图11的喷墨头的另一示例的示意性剖视图。
图14是示出图11的喷墨头的又一示例的示意性剖视图。
图15是根据又一实施例的喷墨头的示意性剖视图。
图16是图15的部分Q2的放大图。
图17是根据又一实施例的喷墨头的示意性剖视图。
图18是示出在图17的喷墨头中流动的墨的示意图。
图19是示出根据一个实施例的用于使双极元件对准的方法的流程图。
图20至图23是示出根据一个实施例的通过使用喷墨印刷装置来用于使双极元件对准的方法的剖视图。
图24是根据一个实施例的发光元件的示意图。
图25是根据另一实施例的发光元件的示意图。
图26是根据一个实施例的显示装置的示意性平面图。
图27是根据一个实施例的显示装置的一个像素的平面图。
图28是沿着图27的线Xa-Xa'、Xb-Xb'和Xc-Xc'截取的剖视图。
图29至图31是部分地示出根据一个实施例的用于制造显示装置的方法的剖视图。
具体实施方式
现在将在下文中参照附图更全面地描述发明，在附图中示出了发明的优选实施例。然而，该发明可以以不同的形式体现，并且不应被解释为限于在此阐述的实施例。相反，提供这些实施例使得本公开将是彻底和完整的，并且本公开将向本领域技术人员充分传达发明的范围。
还将理解的是，当一层被称为在另一层或基底“上”时，它可以直接在另一层或基底上，或者也可以存在居间层。在整个说明书中，相同的附图标记表示相同的组件。
将理解的是，尽管在此可以使用术语“第一”、“第二”等来描述各种元件，但是这些元件不应受这些术语的限制。这些术语仅用于将一个元件与另一元件区分开。例如，在不脱离发明的教导的情况下，下面讨论的第一元件可以被称为第二元件。类似地，第二元件也可以被称为第一元件。
在下文中，将参照附图描述实施例。
图1是根据一个实施例的喷墨印刷装置的示意性透视图。
参照图1，根据一个实施例的喷墨印刷装置1000包括印刷头单元100和电场产生单元700，所述印刷头单元100包括多个喷墨头300(见图2)。喷墨印刷装置1000还可以包括基体框架600和台STA。
喷墨印刷装置1000可以通过使用印刷头单元100将预定的墨90(见图3)喷涂到目标基底SUB(见图3)上。可以通过电场产生单元700在其上喷涂有墨90的目标基底SUB上产生电场，并且包括在墨90中的诸如双极元件的颗粒可以在目标基底SUB上对准。
目标基底SUB可以设置在电场产生单元700上，电场产生单元700可以在目标基底SUB上方形成电场，并且该电场可以转移到喷涂在目标基底SUB上的墨90。包括在墨90中的诸如双极元件的颗粒可以具有在一个方向上延伸的形状，并且可以通过电场对准成使得延伸方向指向一个方向。这里，根据一个实施例的喷墨印刷装置1000可以包括将在后面描述的喷墨头300，使得将要在目标基底SUB上对准的诸如双极元件的颗粒可以在其长轴方向被定向为垂直于目标基底SUB并且被定向为包括向上方向和向下方向的状态下被喷涂到目标基底SUB上。另外，喷墨头300可以防止从其喷射墨90的喷嘴350被墨90中所包括的颗粒堵塞。在下文中，将参照图详细描述喷墨印刷装置1000。
同时，在图1中，定义了第一方向DR1、第二方向DR2和第三方向DR3。第一方向DR1和第二方向DR2位于一个平面上并且彼此正交，第三方向DR3是垂直于第一方向DR1和第二方向DR2的方向。可以理解的是，第一方向DR1是指图中的水平方向，第二方向DR2是指图中的竖直方向，第三方向DR3是指图中的上下方向。
图2是根据一个实施例的印刷头单元的示意性平面图。
结合图1参照图2，喷墨印刷装置1000包括印刷头单元100和电场产生单元700，印刷头单元100包括多个喷墨头300。另外，喷墨印刷装置1000还可以包括其上设置有电场产生单元700的台STA。
台STA可以提供其中设置有电场产生单元700的区域。喷墨印刷装置1000包括在第二方向DR2上延伸的第一轨道RL1和第二轨道RL2，并且台STA设置在第一轨道RL1和第二轨道RL2上。台STA可以通过第一轨道RL1和第二轨道RL2上的单独的移动构件在第二方向DR2上移动。电场产生单元700可以与台STA一起在第二方向DR2上移动，并且墨90可以在电场产生单元700经过印刷头单元100的同时喷涂在电场产生单元700上方。
印刷头单元100可以包括多个喷墨头300，并且可以设置在基体框架600上。印刷头单元100可以通过使用连接到单独的墨储存单元的喷墨头300将预定的墨90喷涂到设置在电场产生单元700上的目标基底SUB上。
同时，在一个实施例中，墨90可以包括溶剂91和包括在溶剂91中的多个双极元件95(见图5)。在实施例中，墨90可以以溶液或胶体状态提供。例如，溶剂91可以是丙酮、水、乙醇、甲苯、丙二醇(PG)或丙二醇乙酸甲酯(PGMA)等，但不限于此。多个双极元件95可以在以分散状态包括在溶剂91中的同时供应到印刷头单元100并且从印刷头单元100被喷射。
基体框架600可以包括支撑单元610和移动单元630。支撑单元610可以包括在作为水平方向的第一方向DR1上延伸的第一支撑部件611和连接到第一支撑部件611并且在作为上下方向的第三方向DR3上延伸的第二支撑部件612。第一支撑部件611的延伸方向可以与作为电场产生单元700的长边方向的第一方向DR1相同。印刷头单元100可以设置在安装在第一支撑部件611上的移动单元630上。
移动单元630可以包括安装在第一支撑部件611上并且在一个方向上可移动的移动部件631和设置在移动部件631的底表面上并且印刷头单元100放置在其上的固定部件632。移动部件631可以在第一支撑部件611上在第一方向DR1上移动，并且印刷头单元100可以固定到固定部件632以与移动部件631一起在第一方向DR1上移动。
印刷头单元100可以设置在基体框架600上，并且可以通过将在后面描述的喷墨头300将从储墨器提供的墨90喷涂到目标基底SUB上。印刷头单元100可以与穿过基体框架600下方的台STA间隔开预定距离。印刷头单元100与台STA之间的距离可以通过基体框架600的第二支撑部件612的高度来调节。印刷头单元100与台STA之间的间隔距离可以在当电场产生单元700和目标基底SUB设置在台STA上时由于印刷头单元100与目标基底SUB之间的一定距离而可以确保工艺空间的范围内被调节。
根据一个实施例，印刷头单元100可以包括包含多个喷嘴350(见图5)的喷墨头300。喷墨头300可以设置在印刷头单元100的底表面上。
多个喷墨头300可以设置为在一个方向上彼此间隔开，并且可以布置为一行或多行。图示出了喷墨头300设置为两行，并且每行的喷墨头300交替设置。然而，公开不限于此，并且喷墨头300可以布置为更多数量的行，并且可以设置为彼此叠置而不彼此交叉。虽然喷墨头300的形状没有特别限制，但是作为示例，喷墨头300可以具有四边形形状。
至少一个喷墨头300(例如，两个喷墨头300)可以彼此相邻设置以形成一包。然而，包括在一包中的喷墨头300的数量不限于此，例如，包括在一包中的喷墨头300的数量可以是一个至五个。此外，尽管图仅示出了设置在印刷头单元100中的六个喷墨头300，但是这是示意性地示出印刷头单元100，并且喷墨头300的数量不限于此。
设置在印刷头单元100中的喷墨头300可以将墨90喷涂到设置在台STA上方的目标基底SUB上。根据一个实施例，印刷头单元100可以在第一支撑部件611上在一个方向上移动，并且喷墨头300可以在一个方向上移动以将墨90喷涂到目标基底SUB上。
图3是示出根据一个实施例的印刷头单元的操作的示意图。图3示出了根据一个实施例的设置在台STA上的印刷头单元100和电场产生单元700的前视图。
参照图1和图3，印刷头单元100可以在第一支撑部件611延伸所沿的第一方向DR1上移动，喷墨头300可以在第一方向DR1上移动并且将墨90喷涂到目标基底SUB上。在一些实施例中，在第一方向DR1上测量的目标基底SUB的宽度可以大于印刷头单元100的宽度。在这种情况下，印刷头单元100可以在第一方向DR1上移动并且将墨90喷涂在目标基底SUB的整个表面之上。另外，在多个目标基底SUB设置在电场产生单元700上的情况下，印刷头单元100可以在在第一方向DR1上移动的同时将墨90喷涂到多个目标基底SUB中的每个上。
然而，公开不限于此，印刷头单元100可以定位在第一轨道RL1和第二轨道RL2的外侧，然后在第一方向DR1上移动，以将墨90喷涂到目标基底SUB上。当台STA在第二方向DR2上移动并且定位在基体框架600下方时，印刷头单元100可以在第一轨道RL1与第二轨道RL2之间移动，以通过喷墨头300喷涂墨90。喷墨头300的操作不限于此，并且可以在其可以实施的范围内以各种方式进行修改。将省略喷墨头300的操作的详细描述。
图4是根据一个实施例的喷墨头的示意性剖视图。图5是示出根据一个实施例的从喷墨头喷射的墨的剖视图。
参照图4和图5，喷墨头300可以包括多个喷嘴350，以通过喷嘴350喷射墨90。从喷嘴350喷射的墨90可以喷涂到设置在台STA或电场产生单元700上的目标基底SUB。喷嘴350可以定位在喷墨头300的底表面上，并且可以沿着喷墨头300延伸所沿的一个方向布置。
根据一个实施例的喷墨头300可以包括基体部件310、向其供应墨90的内管330、连接到内管330以喷射墨90的多个喷嘴350以及定位在基体部件310的多个喷嘴350之间的引导部件370。
基体部件310可以是构成喷墨头300的主体的部件。基体部件310可以附着到印刷头单元100，包括在基体部件310中的内管330可以连接到印刷头单元100的内部流动路径，使得可以供应墨90。基体部件310可以具有在一个方向上延伸的形状，并且内管330可以沿着基体部件310的延伸方向形成。通过印刷头单元100供应的墨90可以沿着内管330引入，并且可以通过喷墨头300的喷嘴350喷射。
喷墨头300可以包括多个喷嘴350，并且基体部件310可以包括在多个喷嘴350之间的引导部件370。多个喷嘴350可以布置为彼此间隔开，并且基体部件310的在喷嘴350之间的部分可以是引导部件370。
多个喷嘴350可以连接到内管330并且沿着基体部件310的延伸方向布置。尽管未在图中示出，但是多个喷嘴350可以布置为一行或多行。另外，尽管图示出了在喷墨头300中形成四个喷嘴350，但是公开不限于此。在一些实施例中，包括在喷墨头300中的喷嘴350的数量可以在128至1800的范围内。
喷嘴350可以喷射沿着内管330引入的墨90。可以根据施加到每个喷嘴350的电压来调节通过喷嘴350喷涂的墨90的量。在一个实施例中，从每个喷嘴350喷射一次的墨90的量可以是1皮升(pL)至50皮升(pL)，但是公开不限于此。
根据一个实施例，喷嘴350可以包括具有第一直径R1的入口351和连接到入口351并且具有小于第一直径R1的第二直径R2的出口353。入口351直接连接到内管330，并且是沿着内管330流动的墨90被供应到喷嘴350的部分。出口353连接到入口351，并且从入口351供应的墨90可以通过出口353喷射。
分散在墨90中的双极元件95可以具有在一个方向上延伸的形状。随机分散在墨90中的双极元件95可以沿着内管330流动，然后被供应到喷嘴350。当连接到喷嘴350的内管330的进口具有窄直径时，墨90中的双极元件95会以成簇状态供应到喷嘴350，并且会发生其中喷嘴350的进口堵塞的现象。根据一个实施例的喷墨头300可以包括具有大于出口353的第二直径R2的第一直径R1的入口351，以防止喷嘴350被双极元件95堵塞。入口351的第一直径R1可以大于双极元件95的长轴的长度，但不限于此。
由于双极元件95具有在一个方向上延伸的形状，因此可以确定多个双极元件95的取向方向(长轴指向的方向)。多个双极元件95可以在墨90中以具有随机取向方向的状态供应到内管330。然而，当流过内管330的墨90被供应到喷嘴350时，双极元件95的长轴指向的方向(即，取向方向)可以根据入口351的形状而改变。
喷墨头300的喷嘴350可以在至少一些区域中具有倾斜的侧表面。根据一个实施例，在喷墨头300的喷嘴350中，作为出口353的一个侧表面的第一侧表面S1可以在一个方向上延伸，并且作为入口351的一个侧表面的第二侧表面S2可以形成为相对于所述一个方向倾斜。入口351的第一直径R1可以从内管330朝向出口353减小。入口351具有比出口353大的直径，并且与出口353相邻的部分具有比与内管330相邻的部分小的直径，使得第二侧表面S2可以形成为倾斜的。
从内管330供应到喷嘴350的墨90可以沿着入口351的倾斜的侧表面流动。分散在墨90中的双极元件95沿着入口351的第二侧表面S2流动，并且当具有随机取向方向的双极元件95沿着第二侧表面S2流动时，其取向方向可以改变。在沿一个方向延伸的双极元件95中，其长轴方向可以改变为平行于第二侧表面S2的倾斜方向。因此，分散在墨90中的双极元件95可以具有指向任意一个方向的取向方向。
与入口351不同，在喷嘴350的出口353中，第一侧表面S1可以在一个方向上延伸。通过入口351引入的墨90可以在沿着出口353的第一侧表面S1流动的同时在不改变取向方向的情况下喷射。引入到出口353中的双极元件95可以在沿着入口351的第二侧表面S2从入口351流出的同时具有其长轴方向垂直于目标基底SUB并且包括向上方向和向下方向的取向方向，并且可以在具有该取向方向的状态下从出口353喷射。根据一个实施例，从喷墨头300喷射的双极元件95可以在长轴方向平行于出口353的第一侧表面S1延伸所沿的一个方向的状态下喷射。
如图5中所示，供应到内管330的双极元件95以随机取向方向流动。然而，通过喷嘴350的入口351引入到出口353中的双极元件95可以定向为使得一个延伸方向平行于第一侧表面S1延伸所沿的一个方向。从喷墨头300的喷嘴350喷射的墨90可以包括在分散状态下具有任意的取向方向的多个双极元件95。
喷墨头300的基体部分310可以包括作为定位在喷嘴350之间的部分的引导部件370，并且侧表面S1和S2的形状以及入口351和出口353的直径R1和R2可以根据引导部件370的形状来确定。根据一个实施例，喷墨头300可以包括定位在多个喷嘴350之间的引导部件370，并且引导部件370可以包括在出口353之间的第一引导部件371和在入口351之间的第二引导部件372。如上所述，入口351的直径R1可以大于出口353的直径R2，类似地，第一引导部件371的第一宽度W1可以大于第二引导部件372的第二宽度W2。另外，第二引导部件372的第二宽度W2可以从内管330朝向第一引导部件371增加。因此，可以改变第二引导部件372之间的入口351的第一直径R1，并且可以形成倾斜的侧表面。
具有第一侧表面S1和第二侧表面S2的喷嘴350可以在多个双极元件95具有任意的取向方向的状态下喷射墨90，如上所述，从喷墨头300喷射的墨90可以喷涂到目标基底SUB上。
图6是示出根据一个实施例的从喷墨头喷射的墨的示意图。
参照图6，从喷墨头300喷射的墨90被喷涂到目标基底SUB上。在内管330中具有随机取向的双极元件95可以以任意的取向方向喷射通过喷嘴350。在实施例中，墨90可以在双极元件95的长轴的取向方向垂直于目标基底SUB的顶表面的状态下从喷墨头300喷射。在从喷墨头300喷射并且喷涂到目标基底SUB上的墨90中，双极元件95的长轴的方向可以指向目标基底SUB的顶表面。如稍后将描述的，双极元件95可以以任意的取向方向喷涂到目标基底SUB上，并且可以通过由电场产生单元700产生的电场以特定的取向方向放置在目标基底SUB上。
同时，双极元件95可以包括具有第一极性的第一端和具有第二极性的第二端。在沿一个方向延伸的双极元件95中，可以基于第一端面对的方向来定义特定的取向方向。在图5和图6中，分散在墨90中的双极元件95在图中被示出为面对向上方向和向下方向，而不是第一端面对的一致方向。也就是说，在示例性实施例中被描述为具有任意的取向方向的表述可以指具有包括垂直于目标基底SUB的顶表面的向上方向和向下方向的取向方向。然而，公开不限于此。在一些实施例中，喷墨头300还可以包括用于在喷嘴350中产生电场的构件，使得分散在墨90中的双极元件95的第一端面对同一方向。其描述可以参照其它实施例。
当将包括双极元件95的墨90喷涂到目标基底SUB上时，电场产生单元700可以在目标基底SUB上方产生电场。通过电场，包括在墨90中的双极元件95可以对准以具有特定的取向方向。在下文中，将参照其它图描述电场产生单元700。
图7是根据一个实施例的电场产生单元的示意性平面图。
参照图1和图7，电场产生单元700可以包括子台710、探针支架730、探针单元750和对准器780。
电场产生单元700可以设置在台STA上，并且可以与台STA一起在第二方向DR2上移动。其上设置有目标基底SUB的电场产生单元700可以沿着台STA移动，并且墨90可以喷涂在电场产生单元700上方。当喷涂墨90时，电场产生单元700可以在目标基底SUB上方产生电场。
子台710可以提供设置目标基底SUB的空间。另外，探针支架730、探针单元750和对准器780可以设置在子台710上。子台710的形状没有特别限制，但是例如，如图中所示，子台710可以具有四边形形状，其两条边在第一方向DR1和第二方向DR2上延伸。子台710可以包括在第一方向DR1上延伸的长边和在第二方向DR2上延伸的短边。然而，子台710的整体平面形状可以根据平面图中的目标基底SUB的形状而变化。例如，当目标基底SUB在平面图中是矩形时，子台710的形状可以是如图中所示的矩形，当目标基底SUB具有圆形平面形状时，子台710在平面图中也可以具有圆形形状。
至少一个对准器780可以设置在子台710上。对准器780可以设置在子台710的每个边侧上，并且由多个对准器780围绕的区域可以是其中设置有目标基底SUB的区域。在图中，示出了两个对准器780设置为在子台710的每个边侧上间隔开，并且总共八个对准器780设置在子台710上。然而，公开不限于此，并且对准器780的数量、布置等可以根据目标基底SUB的形状或类型而变化。
探针支架730和探针单元750设置在子台710上。探针支架730可以提供其中在子台710上设置探针单元750的空间。具体地，探针支架730可以设置在子台710的至少一个边侧上，并且沿着所述一个边侧延伸所沿的方向延伸。例如，如图1中所示，探针支架730可以设置为在子台710的左边侧和右边侧上在第二方向DR2上延伸。然而，公开不限于此，并且可以包括更多数量的探针支架730，在一些情况下，探针支架730也可以设置在子台710的上边侧和下边侧上(例如，见图7)。也就是说，探针支架730的结构可以根据包括在电场产生单元700中的探针单元750的数量、配置、结构等而变化。
探针单元750可以设置在探针支架730上，以在于子台710上准备好的目标基底SUB上形成电场。与探针支架730类似，探针单元750可以在一个方向(例如，第二方向DR2)上延伸，并且延伸长度可以覆盖整个目标基底SUB。也就是说，探针支架730和探针单元750的尺寸和形状可以根据目标基底SUB而变化。
在一个实施例中，探针单元750可以包括设置在探针支架730上的探针驱动器753、设置在探针驱动器753上以接收电信号的探针夹具751以及连接到探针夹具751以将电信号传输到目标基底SUB的探针垫(pad，或被称为“焊盘”或“焊垫”)758。
探针驱动器753可以设置在探针支架730上以使探针夹具751和探针垫758移动。在实施例中，探针驱动器753可以使探针夹具751在水平方向和上下方向(例如，作为水平方向的第一方向DR1和作为上下方向的第三方向DR3)上移动。探针垫758可以通过探针驱动器753的驱动而连接到目标基底SUB或与目标基底SUB分离。在喷墨印刷装置1000的工艺期间，在目标基底SUB上方形成电场的步骤中，可以驱动探针驱动器753以将探针垫758连接到目标基底SUB，并且在其它步骤中，可以再次驱动探针驱动器753以将探针垫758与目标基底SUB分离。稍后将参照其它图给出其详细描述。
探针垫758可以通过从探针夹具751传输的电信号在目标基底SUB上形成电场。探针垫758可以连接到目标基底SUB并且传输电信号以在目标基底SUB上形成电场。例如，探针垫758可以与目标基底SUB的电极或电源垫接触，并且探针夹具751的电信号可以传输到电极或电源垫。传输到目标基底SUB的电信号可以在目标基底SUB上形成电场。
然而，公开不限于此，并且探针垫758可以是通过从探针夹具751传输的电信号形成电场的构件。也就是说，当探针垫758接收电信号以形成电场时，探针垫758可以不连接到目标基底SUB。
探针垫758的形状没有特别限制，但是在实施例中，探针垫758可以具有在一个方向上延伸以覆盖整个目标基底SUB的形状。
探针夹具751可以连接到探针垫758，并且可以连接到单独的电压施加装置。探针夹具751可以将从电压施加装置传输的电信号传输到探针垫758，以在目标基底SUB上形成电场。传输到探针夹具751的电信号可以是用于形成电场的电压(例如，交流(AC)电压)。
探针单元750可以包括多个探针夹具751，并且其数量没有特别限制。尽管图示出了设置有三个探针夹具751和三个探针驱动器753，但是探针单元750可以包括更多数量的探针夹具751和探针驱动器753，以在目标基底SUB上形成具有更高密度的电场。
根据一个实施例的探针单元750不限于此。尽管图示出了探针单元750设置在探针支架730(即，电场产生单元700)上，但是在一些情况下，探针单元750可以被设置为单独的装置。只要电场产生单元700包括能够形成电场的装置并且可以在目标基底SUB上形成电场，其结构或配置就不受限制。
图8和图9是示出根据一个实施例的探针单元的操作的示意图。
如上所述，探针单元750的探针驱动器753可以根据喷墨印刷装置1000的工艺步骤来操作。参照图8和图9，在电场产生单元700中没有形成电场的第一状态下，探针单元750可以设置在探针支架730上以与目标基底SUB间隔开。可以在作为水平方向的第一方向DR1和作为上下方向的第三方向DR3上驱动探针单元750的探针驱动器753，以将探针垫758与目标基底SUB分离。
接下来，在目标基底SUB上形成电场的第二状态下，可以驱动探针单元750的探针驱动器753以将探针垫758连接到目标基底SUB。可以在作为上下方向的第三方向DR3和作为水平方向的第一方向DR1上驱动探针驱动器753，使得探针垫758可以与目标基底SUB接触。探针单元750的探针夹具751可以将电信号传输到探针垫758，并且可以在目标基底SUB上形成电场。
同时，在图中示出了一个探针单元750设置在电场产生单元700的两个边侧中的每个边侧上，并且两个探针单元750同时连接到目标基底SUB。然而，公开不限于此，可以单独地驱动多个探针单元750中的每个。例如，当在子台710上准备目标基底SUB并且在其上喷涂墨90时，任意的第一探针单元750可以首先在目标基底SUB上形成电场，并且第二探针单元750可以不连接到目标基底SUB。此后，第一探针单元750可以与目标基底SUB分离，并且第二探针单元750可以连接到目标基底SUB以形成电场。也就是说，可以同时驱动多个探针单元750以形成电场，或者可以顺序地驱动每个探针单元750以顺序地形成电场。
图10是示出根据一个实施例由电场产生单元在目标基底上产生电场的示意图。
双极元件95可以是一端具有第一极性而另一端具有不同于第一极性的第二极性的物体。例如，双极元件95的一端可以具有正极性，并且双极元件95的另一端可以具有负极性。在两端具有不同极性的双极元件95在被放置在预定电场中时可以受到电力(吸引力和排斥力)，并且双极元件95的取向方向可以被控制。
参照图10，包括双极元件95的墨90从喷墨头300的喷嘴350喷射。从喷嘴350喷射的墨90可以喷涂到将要包括具有任意的取向方向的双极元件95的目标基底SUB上。当在目标基底SUB上产生电场IEL时，具有第一极性和第二极性的双极元件95可以受到电力，直到墨90被放置在目标基底SUB上或者甚至直到放置之后。通过电力，双极元件95可以根据第一端和第二端的极性而被定向。例如，双极元件95的取向方向可以是电场IEL指向的方向。
如上所述，从喷墨头300喷射的双极元件95可以被定向为使得其长轴方向垂直于目标基底SUB的顶表面。在目标基底SUB上产生的电场IEL可以在与目标基底SUB的顶表面水平的方向上形成，并且双极元件95的第一端和第二端的取向方向和位置可以沿着电场IEL的方向改变。在实施例中，喷涂到目标基底SUB上的双极元件95可以通过电场IEL被定向为使得延伸方向指向与垂直于目标基底SUB的顶表面的方向不同的方向。
当在目标基底SUB上产生水平方向上的电场IEL时，在一个方向上延伸的双极元件95可以被定向为，使得第一端和第二端面对与目标基底SUB的顶表面平行的方向。这里，双极元件95可以被定向为使得具有第一极性的第一端面对一个方向，具有第二极性的第二端面对另一方向。从喷墨头300喷射的双极元件95可以被定向为使得其长轴的方向垂直于目标基底SUB的顶表面，但是每个双极元件95的第一端面对(包括垂直于目标基底SUB的顶表面的向上方向和向下方向的)随机方向。同时，当双极元件95被喷涂到目标基底SUB上并且电场IEL产生时，双极元件95中的每个可以被定向为使得其第一端面对同一方向并且可以在目标基底SUB上对准。喷墨印刷装置1000可以将双极元件95在目标基底SUB上对准，使得第一端具有特定方向。
由于从喷墨头300喷射的双极元件95具有任意的取向方向，所以双极元件95可以根据在目标基底SUB上产生的电场IEL的方向顺利地对准。对于在目标基底SUB上被定向的双极元件95，可以计算任意一个双极元件95相对于其它双极元件95的取向误差，并且可以基于此来测量被定向的双极元件95的对准程度。双极元件95的“对准程度”可以意味着在目标基底SUB上对准的双极元件95的取向方向之间的误差程度。例如，可以理解的是，当双极元件95的取向方向之间的误差大时，双极元件95的对准程度低，而当双极元件95的取向方向之间的误差小时，双极元件95的对准程度高或得到改善。
当双极元件95在具有随机取向的状态下被喷涂到目标基底SUB上时，尽管双极元件95通过电场IEL受到电力，但是双极元件95对准以具有特定的取向方向的程度会是不够的。同时，根据一个实施例的喷墨印刷装置1000可以喷射处于具有任意的取向方向的状态的双极元件95，从而在目标基底SUB上对准的双极元件95的对准程度可以得到改善。
同时，电场产生单元700在目标基底SUB上方产生电场IEL的时间点没有特别限制。图示出了探针单元750在墨90从喷嘴350喷射并且到达目标基底SUB的同时产生电场IEL。因此，双极元件95可以受到由于电场IEL引起的力，直到双极元件95从喷嘴350喷射并且到达目标基底SUB。然而，公开不限于此，并且在一些情况下，探针单元750可以在墨90被喷涂到目标基底SUB上之后产生电场IEL。电场产生单元700可以在墨90从喷墨头300喷涂时或之后产生电场IEL。
尽管未在图中示出，但是在一些实施例中，可以在子台710上进一步设置电场产生构件。电场产生构件可以在向上方向(即，第三方向DR3)上或在目标基底SUB上方形成电场，如稍后将描述的探针单元750。在实施例中，包括多个电极的天线单元或装置可以用作电场产生构件。
同时，尽管未在图中示出，但是根据一个实施例的喷墨印刷装置1000还可以包括热处理单元，在该热处理单元中执行使喷涂到目标基底SUB上的墨90蒸发的工艺。热处理单元可以将热照射到喷涂到目标基底SUB上的墨90，使得墨90的溶剂91蒸发并被去除，并且双极元件95可以设置在目标基底SUB上。通过将热照射到墨90来去除溶剂91的工艺可以通过使用常规的热处理单元来执行。将省略其详细描述。
喷墨印刷装置1000可以包括喷嘴350，其中，喷墨头300具有倾斜的第二侧表面S2，使得双极元件95可以在具有任意的取向方向的状态下被喷射。在喷涂到目标基底SUB上的墨90中，双极元件95可以具有任意的取向方向并且可以是分散的，并且双极元件95可以通过由电场产生单元700产生的电场IEL而在特定的取向方向上对准。根据一个实施例的喷墨印刷装置1000可以改善在目标基底SUB上对准的双极元件95的对准程度。
在下文中，将描述喷墨印刷装置1000的各种实施例。
如上所述，双极元件95可以包括具有第一极性的第一端和具有第二极性的第二端，并且可以具有第一端面对的特定的取向方向。根据一个实施例的喷墨头300还包括在喷嘴350中产生电场IEL的构件，使得待喷射的双极元件95可以被诱导为具有特定的取向方向(双极元件95的第一端面对同一方向)。
图11是根据另一实施例的喷墨头的示意性剖视图。图12是图11的部分Q1的放大图。
参照图11和图12，根据一个实施例的喷墨头300_1还可以包括设置在引导部件370上的电场产生电极400_1。电场产生电极400_1可以通过施加的电信号在喷嘴350中产生电场IEL。通过喷嘴350喷射的双极元件95可以对准，使得具有极性的第一端和第二端通过由电场产生电极400_1产生的电场IEL而面对特定方向。在实施例中，还可以包括设置在引导部件370上的电场产生电极400_1，使得分散在墨90中的多个双极元件95可以在对准状态下被喷射，使得第一端面对同一方向。其它构件的描述与图4的实施例的描述相同，因此在下文中，将省略冗余的描述，同时关注差异。
电场产生电极400_1可以设置在引导部件370的侧表面上。电场产生电极400_1可以包括第一电场产生电极410_1和第二电场产生电极420_1，第一电场产生电极410_1可以设置在第一引导部件371的一个侧表面上，第二电场产生电极420_1可以设置在第二引导部件372的一个侧表面上。第一电场产生电极410_1可以设置在第一引导部件371的一个侧表面上以设置在出口353的第一侧表面S1上，并且第二电场产生电极420_1可以设置在第二引导部件372的一个侧表面上以设置在入口351的第二侧表面S2上。如上所述，出口353的第一侧表面S1可以具有在一个方向上延伸的形状，并且入口351的第二侧表面S2可以形成为倾斜的。因此，第一电场产生电极410_1可以设置在沿一个方向延伸的侧表面上，第二电场产生电极420_1可以设置在形成为倾斜的侧表面上。
根据一个实施例，第一电场产生电极410_1和第二电场产生电极420_1可以在一个方向上彼此间隔开。第一电场产生电极410_1和第二电场产生电极420_1可以设置为沿着喷嘴350的侧表面彼此间隔开。第一电场产生电极410_1可以设置在第二电场产生电极420_1下方。
第一电场产生电极410_1和第二电场产生电极420_1可以执行与电场产生单元700的探针单元750基本相同的功能。然而，电场产生电极400_1与电场产生单元700的不同之处在于电场产生电极400_1直接设置在喷墨头300中。
可以将预定电信号施加到第一电场产生电极410_1和第二电场产生电极420_1，并且可以在第一电场产生电极410_1与第二电场产生电极420_1之间产生电场IEL。在实施例中，第一电场产生电极410_1和第二电场产生电极420_1可以在入口351和出口353处产生第一侧表面S1沿其延伸的一个方向上的电场IEL。电场IEL可以使分散在墨90中的双极元件95对准，使得具有第一极性的第一端面对同一方向。与图5的实施例不同，图11和图12的喷墨头300_1还可以包括电场产生电极400_1，使得待喷射的双极元件95可以对准并且具有特定的取向方向，使得第一端具有同一方向。因此，对准使得其第一端面对同一方向的双极元件95可以分散在被喷涂到目标基底SUB上的墨90中，并且双极元件95可以通过由电场产生单元700产生的电场IEL顺利地对准。也就是说，还包括电场产生电极400_1的喷墨印刷装置1000可以进一步改善双极元件95的对准程度。
图13是示出图11的喷墨头的另一示例的示意性剖视图。图14是示出图11的喷墨头的又一示例的示意性剖视图。
首先，参照图13，喷墨头300_2可以包括更多数量的电场产生电极400_2。第一电场产生电极410_2可以设置在第一引导部件371的两个侧表面上，第二电场产生电极420_2可以设置在第二引导部件372的两个侧表面上。因此，可以在喷墨头300_2的喷嘴350中产生更强的电场IEL，并且双极元件95可以在具有特定的取向方向的对准状态下从喷墨头300_2被喷射。该实施例与图11的实施例的不同之处在于，设置了更多数量的电场产生电极400_2。
接下来，参照图14，在喷墨头300_3中，电场产生电极400_3可以被设置为围绕喷嘴350。因此，可以根据位置在喷墨头300_3的喷嘴350中产生均匀的电场IEL，并且双极元件95可以受到由电场IEL均匀产生的力，直到双极元件95被喷射通过喷嘴350。该实施例与图13的实施例的不同之处在于电场产生电极400_3的配置不同。在下文中，将省略冗余的描述。
图15是根据又一实施例的喷墨头的示意性剖视图。图16是图15的部分Q2的放大图。
参照图15和图16，根据一个实施例的喷墨头300_4可以包括设置为围绕喷嘴350的电场产生线圈500_4。电场产生线圈500_4可以通过流动的电流在线圈延伸所沿的一个方向上产生电场IEL。设置为至少围绕喷嘴350中的出口353的电场产生线圈500_4可以沿着出口353的第一侧表面S1延伸所沿的一个方向产生电场IEL。引入到喷嘴350中的双极元件95可以具有根据电场IEL的方向而被定向的第一端和第二端，并且可以在具有特定的取向方向的对准状态下从喷墨头300_4喷射。该实施例与图11的实施例的不同之处在于，在喷墨头300_4的喷嘴350中产生电场IEL的构件是电场产生线圈500_4。在下文中，将省略冗余的描述。
图17是根据又一实施例的喷墨头的示意性剖视图。图18是示出在图17的喷墨头中流动的墨的示意图。
参照图17和图18，根据一个实施例的喷墨头300_5还可以包括设置在入口351_5与内管330_5之间的多个第三引导部件380_5，并且喷嘴350_5还可以包括由内管330_5与入口351_5之间的第三引导部件380_5之间的分离空间形成的入口管355_5。该实施例与图5的实施例的不同之处在于，喷墨头300_5还包括第三引导部件380_5，使得沿着内管330_5流动的墨90通过入口管355_5供应到入口351_5。在以下描述中，将省略冗余描述，同时关注差异。
第三引导部件380_5可以设置在第二引导部件372_5上。第三引导部件380_5可以具有在一个方向上延伸的形状，并且可以从入口351_5的一个侧表面朝向另一侧表面突出。第一引导部件371_5和第二引导部件372_5可以定位在多个喷嘴350_5之间，并且第三引导部件380_5也可以设置在多个喷嘴350_5之间。喷墨头300_5可以包括可以彼此间隔开的多个第三引导部件380_5。第三引导部件380_5可以设置在内管330_5与喷嘴350_5的入口351_5之间，并且入口管355_5可以形成在第三引导部件380_5间隔开的空间中。
当第三引导部件380_5设置在内管330_5与入口351_5之间时，从内管330_5供应墨90所通过的入口351_5的进口可以变窄。也就是说，作为入口管355_5的直径的第三直径R3可以小于作为入口351_5的直径的第一直径R1。沿着内管330_5流动的墨90可以通过具有窄直径的入口管355_5供应到入口351_5。墨90的流速在流过入口管355_5的同时增加，并且墨90可以沿着入口351_5的倾斜的侧表面以增加的流速被引入到出口353_5中。
图18示意性地示出了墨90通过由第三引导部件380_5形成的入口管355_5供应到入口351_5。尽管未在图18中示出，但是可以理解的是，第三引导部件380_5定位在入口管355_5上方和下方。如图中所示，沿着内管330_5流动的墨90可以通过入口管355_5供应到入口351_5。从具有相对宽的直径的内管330_5供应到具有窄直径的入口管355_5的墨90以高流速沿着入口351_5的侧表面流动。在实施例中，当入口351_5在平面图中具有圆形形状时，墨90可以在沿着入口351_5的侧表面旋转的同时流动，并且可以在具有旋转力的状态下被引入到出口353_5中。
如上所述，入口351_5可以形成为使得作为一个侧表面的第二侧表面S2倾斜，并且分散在具有高流速的墨90中的双极元件95可以具有任意的取向方向。根据一个实施例的喷墨头300_5还可以包括第三引导部件380_5，以引导具有任意的取向方向的双极元件95从喷嘴350_5喷射。此后，当双极元件95喷涂到目标基底SUB上时，双极元件95可以通过由电场产生单元700产生的电场IEL对准以具有特定的取向方向。在下文中，将省略冗余的描述。
上述喷墨印刷装置1000可以喷射具有其中双极元件95以任意方向布置的状态的墨90。将具有其中布置有双极元件95的状态的墨90喷涂到目标基底SUB上，并且电场产生单元700在其上喷涂有墨90的目标基底SUB上方产生电场IEL。双极元件95的取向方向和位置可以通过电场IEL改变，并且双极元件95可以在目标基底SUB上以特定方向对准。在下文中，将详细描述根据一个实施例使用喷墨印刷装置1000来用于使双极元件95对准的方法。
图19是示出根据一个实施例的用于使双极元件对准的方法的流程图。图20至图23是示出根据一个实施例的通过使用喷墨印刷装置来用于使双极元件对准的方法的剖视图。
参照图1和图19至图23，根据一个实施例的用于使双极元件95对准的方法可以包括设置喷墨印刷装置1000(步骤S100)，将包括在一个方向上定向的双极元件95的墨90喷涂到目标基底SUB上(步骤S200)，以及将双极元件95放置在目标基底SUB上(步骤S300)。
根据一个实施例的用于使双极元件95对准的方法可以使用上面参照图1描述的喷墨印刷装置1000来执行，并且当墨90被喷涂在目标基底SUB上时，双极元件95可以以在任意一个方向上定向的状态被喷射。此后，双极元件95可以通过在目标基底SUB上方产生的电场IEL在一个方向上对准。
首先，设置喷墨印刷装置1000(步骤S100)。设置喷墨印刷装置1000的步骤S100是根据目标工艺调试喷墨印刷装置1000的步骤。为了精确调试，在检查基底上执行喷墨印刷测试工艺，并且可以根据结果调整喷墨印刷装置1000的设置值。
具体地，首先准备检查基底。检查基底可以具有与目标基底SUB相同的结构，但是可以使用诸如玻璃基底的裸基底。
然后，用防水处理来处理检查基底的顶表面。可以通过氟涂覆或等离子体表面处理执行防水处理。
接下来，使用喷墨印刷装置1000将包括双极元件95的墨90喷涂到检查基底的顶表面上，并且测量每个喷墨头300的液滴量。针对每个喷墨头300的液滴量的测量可以通过使用照相机检查喷涂液滴时的液滴的尺寸和施用到基底的液滴的尺寸来执行。当测量到的液滴量与参照液滴量不同时，调整每个相应的喷墨头300的电压，使得可以喷射参照液滴量。这种检查方法可以重复数次直到每个喷墨头300喷射准确的液滴量。
然而，公开不限于此，并且可以省略设置喷墨印刷装置的上述步骤S100。
接下来，当喷墨印刷装置1000的设置完成时，如图20中所示，准备目标基底SUB。在实施例中，第一电极21和第二电极22可以设置在目标基底SUB上。尽管图示出了设置了一对电极，但是可以在目标基底SUB上形成更多数量的电极对，并且多个喷墨头300可以以相同的方式将墨90喷涂到每个电极对。
随后，如图21中所示，将包括其中分散有双极元件95的溶剂91的墨90喷涂在目标基底SUB上(步骤S200)。墨90可以从印刷头单元100的喷墨头300喷射，并且可以喷涂到设置在目标基底SUB上的第一电极21和第二电极22上。特别地，根据一个实施例的喷墨头300可以包括喷嘴350，喷嘴350包括具有不同宽度的入口351和出口353，并且分散在墨90中的双极元件95可以以在一个方向上定向的状态被喷射。可以将墨90喷涂到设置在目标基底SUB上的第一电极21和第二电极22上，并且分散在墨90中的双极元件95延伸所沿的一个方向可以在垂直于目标基底SUB的顶表面的方向上定向。另外，尽管未在图中示出，但是当喷墨头300是图11至图16的喷墨头300时，分散在墨90中的双极元件95中的每个可以在对准状态下被喷涂，在所述对准状态下，具有第一极性的第一端或具有第二极性的第二端具有相同的方向。其描述与上述描述相同，因此将省略其详细描述。
接下来，参照图22，在目标基底SUB上产生电场IEL，并且通过电场IEL将双极元件95放置在目标基底SUB上(步骤S300)。在一些实施例中，双极元件95可以通过在目标基底SUB上方产生的电场IEL通过受到介电泳力而设置在第一电极21与第二电极22之间。
具体地，使用探针单元750将电信号施加到第一电极21和第二电极22。探针单元750可以连接到设置在目标基底SUB上的预定垫(未示出)，并且可以将电信号施加到连接到垫的第一电极21和第二电极22。在实施例中，电信号可以是AC电压，并且AC电压可以具有±(10至50)V的电压和10kHz至1MHz的频率。当AC电压施加到第一电极21和第二电极22时，在第一电极21与第二电极22之间形成电场IEL，并且双极元件95受到由电场IEL引起的介电泳力。受到介电泳力的双极元件95可以设置在第一电极21和第二电极22上，同时其取向方向和位置改变。
如图中所示，可以根据电场IEL的方向改变分散在墨90中并且一个延伸方向垂直于目标基底SUB的双极元件95的取向方向。根据一个实施例，可以通过电场IEL使双极元件95对准，使得一个延伸方向指向电场IEL指向的方向。当在目标基底SUB上产生的电场IEL平行于目标基底SUB的顶表面产生时，双极元件95可以对准为使得延伸方向平行于目标基底SUB，并且可以设置在第一电极21与第二电极22之间。在一些实施例中，放置双极元件95的步骤是将双极元件95放置在第一电极21与第二电极22之间，并且双极元件95的至少一端可以设置在第一电极21和第二电极22中的至少一个上的步骤。然而，公开不限于此，并且双极元件95可以直接设置在第一电极21与第二电极22之间的目标基底SUB上。
接下来，如图23中所示，去除喷涂到目标基底SUB上的墨90的溶剂91。去除溶剂91的步骤通过热处理装置执行，并且热处理装置可以用热或红外线照射目标基底SUB。由于从喷涂到目标基底SUB上的墨90中去除了溶剂91，因此可以防止双极元件95的流动，并且双极元件95可以放置在第一电极21和第二电极22上。
通过上述方法，根据一个实施例的喷墨印刷装置1000可以使双极元件95在目标基底SUB上对准。
同时，上述双极元件95可以是包括多个半导体层的发光元件，并且根据一个实施例，可以使用喷墨印刷装置1000制造包括发光元件的显示装置。
图24是根据一个实施例的发光元件的示意图。
发光元件30可以是发光二极管。具体地，发光元件30可以是具有微米或纳米尺寸的无机发光二极管，并且由无机材料制成。当在彼此相对的具有极性的两个电极之间在特定方向上形成电场时，无机发光二极管可以在所述两个电极之间对准。发光元件30可以通过两个电极之间产生的电场在所述电极之间对准。
根据一个实施例的发光元件30可以具有在一个方向上延伸的形状。发光元件30可以具有杆、线或管等的形状。在实施例中，发光元件30可以具有圆柱形形状或杆形状。然而，发光元件30的形状不限于此，并且发光元件30可以具有诸如规则立方体、长方体或六角棱柱的多边形棱柱形状，或者可以具有诸如在一个方向上延伸并且具有部分倾斜的外表面的形状的各种形状。包括在稍后将描述的发光元件30中的多个半导体可以具有其中它们沿着一个方向顺序地布置或堆叠的结构。
发光元件30可以包括掺杂有任意导电类型(例如，p型或n型)杂质的半导体层。半导体层可以通过接收从外部电源施加的电信号来发射特定波段的光。
参照图24，发光元件30可以包括第一半导体层31、第二半导体层32、活性层33、电极层37和绝缘膜38。
第一半导体层31可以是n型半导体。例如，当发光元件30发射蓝色波段的光时，第一半导体层31可以包括具有化学式AlxGayIn1-x-yN(0≤x≤1,0≤y≤1,0≤x+y≤1)的半导体材料。例如，它可以是n型掺杂的AlGaInN、GaN、AlGaN、InGaN、AlN和InN中的任意一种或更多种。第一半导体层31可以掺杂有n型掺杂剂。例如，n型掺杂剂可以是Si、Ge、Se或Sn等。在实施例中，第一半导体层31可以是掺杂有n型Si的n-GaN。第一半导体层31的长度可以具有1.5μm至5μm的范围，但不限于此。
第二半导体层32设置在稍后将描述的活性层33上。第二半导体层32可以是p型半导体。例如，当发光元件30发射蓝色或绿色波段的光时，第二半导体层32可以包括具有化学式AlxGayIn1-x-yN(0≤x≤1,0≤y≤1,0≤x+y≤1)的半导体材料。例如，它可以是p型掺杂的AlGaInN、GaN、AlGaN、InGaN、AlN和InN中的任意一种或更多种。第二半导体层32可以掺杂有p型掺杂剂。例如，p型掺杂剂可以是Mg、Zn、Ca或Ba等。在实施例中，第二半导体层32可以是掺杂有p型Mg的p-GaN。第二半导体层32的长度可以具有0.05μm至0.10μm的范围，但不限于此。
同时，尽管在图中示出了第一半导体层31和第二半导体层32被构造为一个层，但是公开不限于此。根据一些实施例，根据活性层33的材料，第一半导体层31和第二半导体层32还可以包括更多数量的层，诸如包覆层或拉伸应变势垒减小(TSBR)层。稍后将参照其它图给出其描述。
活性层33设置在第一半导体层31与第二半导体层32之间。活性层33可以包括具有单量子阱结构或多量子阱结构的材料。当活性层33包括具有多量子阱结构的材料时，多个量子层和阱层可以交替堆叠。活性层33可以根据通过第一半导体层31和第二半导体层32施加的电信号通过电子-空穴对的结合来发光。例如，当活性层33发射蓝色波段的光时，可以包括诸如AlGaN或AlGaInN的材料。特别地，当活性层33具有其中量子层和阱层以多量子阱结构交替堆叠的结构时，量子层可以包括诸如AlGaN或AlGaInN的材料，阱层可以包括诸如GaN或AlInN的材料。在实施例中，如上所述，活性层33包括作为量子层的AlGaInN和作为阱层的AlInN，并且活性层33可以发射具有450nm至495nm的中心波段的蓝光。
然而，公开不限于此，活性层33可以具有其中具有大能带隙的半导体材料和具有小能带隙的半导体材料交替堆叠的结构，并且可以根据发射的光的波段包括其它III族至V族半导体材料。由活性层33发射的光不限于蓝色波段的光，而是在一些情况下，活性层33也可以发射红色或绿色波段的光。活性层33的长度可以具有0.05μm至0.10μm的范围，但不限于此。
同时，从活性层33发射的光可以在纵向方向上发射到发光元件30的两个侧表面以及外表面。从活性层33发射的光的方向性不限于一个方向。
电极层37可以是欧姆接触电极。然而，公开不限于此，其可以是肖特基接触电极。发光元件30可以包括至少一个电极层37。尽管图24示出了发光元件30包括一个电极层37，但是公开不限于此。在一些情况下，发光元件30可以包括更多数量的电极层37，或者可以省略。即使电极层37的数量不同或者还包括其它结构，发光元件30的以下描述也可以同样应用。
在根据一个实施例的显示装置10(例如，见图26)中，当发光元件30电连接到电极或接触电极时，电极层37可以减小发光元件30与电极或接触电极之间的电阻。电极层37可以包括导电金属。例如，电极层37可以包括铝(Al)、钛(Ti)、铟(In)、金(Au)、银(Ag)、氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)和氧化铟锡锌(ITZO)中的至少一种。此外，电极层37可以包括n型掺杂或p型掺杂的半导体材料。电极层37可以包括相同的材料或不同的材料，但不限于此。
绝缘膜38布置为围绕上述多个半导体层和电极层的外表面。在实施例中，绝缘膜38可以被布置为至少围绕活性层33的外表面并且沿着发光元件30的延伸方向延伸。绝缘膜38可以起到保护构件的作用。例如，绝缘膜38可以形成为围绕构件的侧表面，以暴露发光元件30的在纵向方向上的两端。
尽管在图中示出了绝缘膜38在发光元件30的纵向方向上延伸以覆盖从第一半导体层31到电极层37的侧表面的区域，但是公开不限于此。绝缘膜38可以仅覆盖包括活性层33的一些半导体层的外表面，或者可以仅覆盖电极层37的外表面的一部分以部分地暴露每个电极层37的外表面。此外，在剖视图中，绝缘膜38可以具有顶表面，该顶表面在与发光元件30的至少一端相邻的区域中是圆形的。
绝缘膜38的厚度可以具有10nm至1.0μm的范围，但不限于此。优选地，绝缘膜38的厚度可以为40nm左右。
绝缘膜38可以包括具有绝缘性质的材料，例如，氧化硅(SiOx)、氮化硅(SiNx)、氮氧化硅(SiOxNy)、氮化铝(AlN)或氧化铝(Al2O3)等。因此，能够防止当活性层33与电信号通过其传输到发光元件30的电极直接接触时会发生的电短路。另外，由于绝缘膜38保护包括活性层33的发光元件30的外表面，因此能够防止发光效率的劣化。
此外，在一些实施例中，绝缘膜38可以具有经表面处理的外表面。当制造显示装置10时，发光元件30可以在分散在预定的墨中的状态下通过被喷涂在电极上而对准。这里，绝缘膜38的表面可以以疏水或亲水的方式处理，以便将发光元件30保持在分散状态，而不与墨中相邻的其它发光元件30聚集。
发光元件30可以具有1μm至10μm或2μm至6μm的长度h，并且优选3μm至5μm。此外，发光元件30的直径可以具有30nm至700nm的范围，并且发光元件30的纵横比可以是1.2至100。然而，公开不限于此，并且包括在显示装置10中的多个发光元件30可以根据活性层33的组成的差异而具有不同的直径。优选地，发光元件30的直径可以为约500nm。
发光元件30可以具有在一个方向上延伸的形状。发光元件30可以具有诸如纳米棒、纳米线或纳米管的形状。在实施例中，发光元件30可以具有圆柱形或杆形状。然而，发光元件30的形状不限于此，并且可以具有诸如规则立方体、长方体和六角棱柱的各种形状。
同时，发光元件30的结构不限于图24中所示的结构，并且可以具有其它结构。
图25是根据另一实施例的发光元件的示意图。
参照图25，发光元件30'可以具有在一个方向上延伸的形状，并且可以具有部分倾斜形状的侧表面。也就是说，根据一个实施例的发光元件30'可以具有部分圆锥形状。
发光元件30'可以形成为使得多个层不在一个方向上堆叠，并且每个层围绕任意其它层的外表面。图25的发光元件30'可以形成为使得多个半导体层围绕任意其它层的外表面的至少一部分。发光元件30'可以包括在一个方向上延伸的半导体芯的至少一些区域和形成为围绕半导体芯的绝缘膜38'。半导体芯可以包括第一半导体层31'、活性层33'、第二半导体层32'和电极层37'。除了所述层中的每个层的形状部分不同之外，图25的发光元件30'与图24的发光元件30相同。在下文中，将省略相同的内容，并且将描述不同之处。
根据一个实施例，第一半导体层31'可以形成为在一个方向上延伸并且具有朝向中心倾斜的两端。图25的第一半导体层31'可以包括具有杆形状或圆柱形状的主体部分、以及分别形成在主体部分上方和下方的其侧表面具有倾斜形状的端部分。主体部分的上端部分可以具有比下端部分陡峭的倾斜度。
活性层33'设置为围绕第一半导体层31'的主体部分的外表面。活性层33'可以具有在一个方向上延伸的环形形状。活性层33'可以不形成在第一半导体层31'的上端部分和下端部分上。活性层33'可以仅形成在第一半导体层31'的非倾斜的侧表面上。然而，其不限于此。因此，从活性层33'发射的光不仅可以从发光元件30'的在纵向方向上的两端发射，而且可以从发光元件30'的相对于纵向方向的两个侧表面发射。与图24的发光元件30相比，图25的发光元件30'具有更大面积的活性层33'，使得可以发射更大量的光。
第二半导体层32'设置为围绕活性层33'的外表面和第一半导体层31'的上端部分。第二半导体层32'可以包括在一个方向上延伸的环形主体部分和形成为在侧表面处倾斜的上端部分。也就是说，第二半导体层32'可以与活性层33'的平行侧表面和第一半导体层31'的倾斜上端部分直接接触。然而，第二半导体层32'不形成在第一半导体层31'的下端部分上。
电极层37'设置为围绕第二半导体层32'的外表面。也就是说，电极层37'的形状可以与第二半导体层32'的形状基本相同。也就是说，电极层37'可以与第二半导体层32'的外表面完全接触。
绝缘膜38'可以设置为围绕电极层37'和第一半导体层31'的外表面。绝缘膜38'可以与第一半导体层31'的下端部分以及活性层33'和第二半导体层32'(包括电极层37')的暴露的下端部分直接接触。
根据一个实施例，喷墨印刷装置1000可以将图24或图25的发光元件30和发光元件30'分散在待喷涂或喷射到目标基底SUB上的墨90中，从而制造包括发光元件30的显示装置10。
图26是根据一个实施例的显示装置的示意性平面图。
参照图26，显示装置10显示运动图像或静止图像。显示装置10可以指提供显示屏幕的任意电子装置。显示装置10的示例可以包括提供显示屏幕的电视、膝上型计算机、监视器、广告牌、物联网装置、移动电话、智能电话、平板个人计算机(PC)、电子手表、智能手表、手表电话、头戴式显示器、移动通信终端、电子笔记本、电子书、便携式多媒体播放器(PMP)、导航装置、游戏机、数码相机和摄像机等。
显示装置10的形状可以进行各种修改。例如，显示装置10可以具有诸如在水平方向上细长的矩形形状、在竖直方向上细长的矩形形状、正方形形状、具有圆角(顶点)的四边形形状、其它多边形形状或圆形形状的形状。显示装置10的显示区域DA的形状也可以类似于显示装置10的整体形状。在图26中，示出显示装置10和具有在水平方向上细长的矩形形状的显示区域DA。
显示装置10可以包括显示区域DA和非显示区域NDA。显示区域DA是可以显示屏幕的区域，非显示区域NDA是不显示屏幕的区域。显示区域DA也可以被称为有效区，非显示区域NDA也可以被称为非有效区。
显示区域DA可以基本上占据显示装置10的中心。显示区域DA可以包括多个像素PX。多个像素PX可以布置为矩阵。每个像素PX的形状在平面图中可以是矩形或正方形形状。然而，公开不限于此，并且其可以是其中每条边相对于一个方向倾斜的菱形形状。像素PX中的每个可以包括发射特定波段的光以显示特定颜色的一个或更多个发光元件30。
图27是根据一个实施例的显示装置的一个像素的示意性平面图。
参照图27，多个像素PX中的每个可以包括第一子像素PX1、第二子像素PX2和第三子像素PX3。第一子像素PX1可以发射第一颜色的光，第二子像素PX2可以发射第二颜色的光，并且第三子像素PX3可以发射第三颜色的光。第一颜色可以是蓝色，第二颜色可以是绿色，第三颜色可以是红色，但是不限于此，并且每个子像素PXn可以发射相同颜色的光。另外，尽管在图27中示出了像素PX包括三个子像素PXn，但是公开不限于此，并且像素PX可以包括更多数量的子像素PXn。
显示装置10的每个子像素PXn可以包括被定义为发射区域EMA的区域。第一子像素PX1可以包括第一发射区域EMA1，第二子像素PX2可以包括第二发射区域EMA2，并且第三子像素PX3可以包括第三发射区域EMA3。发射区域EMA可以被定义为包括在显示装置10中的发光元件30设置在其处以发射特定波段的光的区域。
尽管未在图中示出，但是显示装置10的每个子像素PXn可以包括被定义为除了发射区域EMA之外的区域的非发射区域。非发射区域可以是其中不设置发光元件30的区域和由于从发光元件30发射的光没有到达它而不从其发射光的区域。
显示装置10的每个子像素PXn包括发光层EML(见图28)。发光层EML可以包括多个电极21和22、发光元件30、多个接触电极26、多个内部堤41和42(见图29)、外部堤43以及绝缘层51、52、53和55中的至少一个(见图28)。
多个电极21和22可以电连接到发光元件30，并且可以被施加有预定电压，使得发光元件30发射特定波段的光。另外，电极21和22中的每个的至少一部分可以用于在子像素PXn中形成电场以使发光元件30对准。
多个电极21和22可以包括第一电极21和第二电极22。在实施例中，第一电极21可以是针对每个子像素PXn的分开的像素电极，并且第二电极22可以是沿着每个子像素PXn共同连接的共电极。第一电极21和第二电极22中的一个可以是发光元件30的阳极电极，另一个可以是发光元件30的阴极电极。然而，公开不限于此，并且相反的情况也可以是可能的。
第一电极21和第二电极22可以包括设置为在第四方向DR4上延伸的各自的电极主干21S和22S、以及从电极主干21S和22S在第五方向DR5上延伸的至少一个各自的电极分支21B和22B，第五方向DR5是与第四方向DR4交叉的方向。
第一电极21可以包括设置为在第四方向DR4上延伸的第一电极主干21S、以及从第一电极主干21S分支并且在第五方向DR5上延伸的至少一个第一电极分支21B。
任意一个像素的第一电极主干21S的两端可以由于各个子像素PXn之间的间隙而终止，并且第一电极主干21S可以与同一行中的邻近的(例如，在第四方向DR4上相邻的)子像素的第一电极主干21S放置在基本上相同的直线上。由于设置在各个子像素PXn中的第一电极主干21S被布置为使得其两端彼此间隔开，因此可以能够将不同的电信号施加到第一电极分支21B，使得可以单独地驱动第一电极分支21B。
第一电极分支21B可以从第一电极主干21S的至少一部分分支，并且设置为在第五方向DR5上延伸，并且可以在与设置为面对第一电极主干21S的第二电极主干22S间隔开的同时终止。
第二电极22可以包括在第四方向DR4上延伸并且在第五方向DR5上与第一电极主干21S间隔开以面对第一电极主干21S的第二电极主干22S、以及从第二电极主干22S分支并且在第五方向DR5上延伸的第二电极分支22B。第二电极主干22S的另一端可以连接到在第四方向DR4上相邻的另一子像素PXn的第二电极主干22S。也就是说，与第一电极主干21S不同，第二电极主干22S可以在第四方向DR4上延伸，并且可以设置为穿过每个子像素PXn。穿过每个子像素PXn的第二电极主干22S可以连接到在非显示区域NDA中或在显示区域DA的在其处放置有相应的像素PX或子像素PXn的外部部分中在一个方向上延伸的部分。
第二电极分支22B可以与第一电极分支21B间隔开并且面对第一电极分支21B，并且可以在与第一电极主干21S间隔开的同时终止。第二电极分支22B可以连接到第二电极主干22S，并且在延伸方向上的一端可以设置在子像素PXn中，同时与第一电极主干21S间隔开。
第一电极21和第二电极22可以分别通过接触孔(例如，第一电极接触孔CNTD和第二电极接触孔CNTS)电连接到显示装置10的电路元件层(未示出)。图示出了针对每个子像素PXn的第一电极主干21S中的每个形成第一电极接触孔CNTD，并且在穿过每个子像素PXn的一个第二电极主干22S上仅形成一个第二电极接触孔CNTS。然而，公开不限于此，在一些情况下，甚至可以针对每个子像素PXn形成第二电极接触孔CNTS。
多个堤41、42和43可以包括设置在各个子像素PXn之间的边界处的外部堤43、以及与每个子像素PXn的中心相邻并且设置在电极21和22中的每个下方的多个内部堤41和42。尽管未在图中示出多个内部堤41和42，但是第一内部堤41和第二内部堤42可以分别设置在第一电极分支21B和第二电极分支22B下方。
外部堤43可以设置在各个子像素PXn之间的边界处。多个第一电极主干21S可以终止，使得它们的各个端彼此间隔开，且外部堤43置于各个端之间。外部堤43可以在第五方向DR5上延伸，并且可以设置于在第四方向DR4上布置的子像素PXn之间的边界处。然而，公开不限于此，并且外部堤43可以在第四方向DR4上延伸，并且还可以设置于在第五方向DR5上布置的子像素PXn之间的边界处。通过包括与内部堤41和42相同的材料，可以在一个工艺中同时形成外部堤43。
发光元件30可以设置在第一电极21与第二电极22之间。发光元件30可以具有电连接到第一电极21的一端和电连接到第二电极22的另一端。发光元件30可以通过稍后描述的接触电极26电连接到第一电极21和第二电极22中的每个。
多个发光元件30可以设置为彼此间隔开并且基本上彼此平行地对准。发光元件30之间的距离没有特别限制。在一些情况下，多个发光元件30可以彼此相邻地设置以形成组，并且多个其它发光元件30可以在彼此间隔开预定间隔的同时被分组，并且可以具有不均匀的密度但是通过在一个方向上定向而对准。此外，在实施例中，发光元件30可以具有在一个方向上延伸的形状，并且电极(例如，第一电极分支21B和第二电极分支22B)的延伸方向可以基本上垂直于发光元件30的延伸方向。然而，公开不限于此，并且发光元件30可以相对于第一电极分支21B和第二电极分支22B的延伸方向斜对地设置，而不垂直于第一电极分支21B和第二电极分支22B的延伸方向。
根据一个实施例的发光元件30可以具有包括不同材料的活性层33，因此可以向外部发射不同波段的光。在显示装置10中，第一子像素PX1的发光元件30可以发射具有第一波长的中心波段的第一光，第二子像素PX2的发光元件30可以发射具有第二波长的中心波段的第二光，并且第三子像素PX3的发光元件30可以发射具有第三波长的中心波段的第三光。因此，第一光可以从第一子像素PX1发射，第二光可以从第二子像素PX2发射，并且第三光可以从第三子像素PX3发射。在一些实施例中，第一光可以是具有450nm至495nm的范围的中心波段的蓝光，第二光可以是具有495nm至570nm的范围的中心波段的绿光，并且第三光可以是具有620nm至750nm的范围的中心波段的红光。然而，公开不限于此。
尽管未在图27中示出，但是显示装置10可以包括覆盖第一电极21和第二电极22的至少一部分的第二绝缘层52。
第二绝缘层52可以设置在显示装置10的每个子像素PXn中。第二绝缘层52可以设置为基本上完全覆盖每个子像素PXn，并且还可以设置为延伸到其它相邻的子像素PXn。第二绝缘层52可以设置为覆盖第一电极21和第二电极22的至少一部分。尽管未在图27中示出，但是第二绝缘层52可以设置为暴露第一电极21和第二电极22的一部分(具体地，第一电极分支21B和第二电极分支22B的一些区域)。
多个接触电极26可以具有其中至少一些区域在一个方向上延伸的形状。多个接触电极26可以分别与发光元件30以及电极21和22接触，并且发光元件30可以通过接触电极26从第一电极21和第二电极22接收电信号。
接触电极26可以包括第一接触电极26a和第二接触电极26b。第一接触电极26a和第二接触电极26b可以分别设置在第一电极分支21B和第二电极分支22B上。
第一接触电极26a可以设置在第一电极21或第一电极分支21B上，以在第五方向DR5上延伸。第一接触电极26a可以与发光元件30的一端接触。另外，第一接触电极26a可以与暴露的第一电极21接触，而不设置在第二绝缘层52上。因此，发光元件30可以通过第一接触电极26a电连接到第一电极21。
第二接触电极26b可以设置在第二电极22或第二电极分支22B上，以在第五方向DR5上延伸。第二接触电极26b可以在第四方向DR4上与第一接触电极26a间隔开。第二接触电极26b可以与发光元件30的另一端接触。另外，第二接触电极26b可以与暴露的第二电极22接触，而不设置在第二绝缘层52上。因此，发光元件30可以通过第二接触电极26b电连接到第二电极22。尽管示出了两个第一接触电极26a和一个第二接触电极26b设置在一个子像素PXn中，但是公开不限于此。第一接触电极26a和第二接触电极26b的数量可以根据设置在每个子像素PXn中的第一电极21和第二电极22(或者第一电极分支21B和第二电极分支22B)的数量而改变。
在一些实施例中，在一个方向上测量的第一接触电极26a和第二接触电极26b的宽度可以分别大于在一个方向上测量的第一电极21和第二电极22(或第一电极分支21B和第二电极分支22B)的宽度。然而，公开不限于此，并且在一些情况下，第一接触电极26a和第二接触电极26b可以设置为仅覆盖第一电极分支21B和第二电极分支22B的一侧部分。
同时，除了第二绝缘层52之外，显示装置10可以包括定位在电极21和22中的每个下方的电路元件层(未示出)、设置为覆盖电极21和22以及发光元件30中的每个的至少一部分的第三绝缘层53(见图28)、以及钝化层55(见图28)。在下文中，参照图28对显示装置10的结构进行详细描述。
图28是沿着图27的线Xa-Xa'、Xb-Xb'和Xc-Xc'截取的剖视图。
图28仅示出了第一子像素PX1的截面，但是也可以将其应用于其它像素PX或子像素PXn。图28示出了穿过设置在第一子像素PX1中的发光元件30的一端和另一端的截面。
同时，尽管未在图28中示出，显示装置10还可以包括定位在电极21和22中的每个下方的电路元件层。电路元件层可以包括多个半导体层和多个导电图案，并且可以包括至少一个晶体管和电源线。然而，下面将省略其详细描述。
结合图27参照图28，显示装置10可以包括第一绝缘层51、设置在第一绝缘层51上的电极21和22以及发光元件30等。电路元件层(未示出)可以进一步设置在第一绝缘层51下方。第一绝缘层51可以包括有机绝缘材料以执行表面平坦化功能。
多个堤41、42和43、多个电极21和22以及发光元件30可以设置在第一绝缘层51上。
多个堤41、42和43可以包括在每个子像素PXn中彼此间隔开设置的内部堤41和42、以及设置在邻近的子像素PXn的边界处的外部堤43。
外部堤43可以在第五方向DR5上延伸，并且可以设置于在第四方向DR4上布置的子像素PXn之间的边界处。然而，公开不限于此，并且外部堤43可以在第四方向DR4上延伸，并且还可以设置于在第五方向DR5上布置的子像素PXn之间的边界处。也就是说，外部堤43可以界定每个子像素PXn的边界。
在制造显示装置10时，当使用上述图1的喷墨印刷装置1000喷涂其中分散有发光元件30的墨时，外部堤43可以执行防止墨穿过子像素PXn的边界的功能。为了不将其中针对不同子像素PXn中的每个分散有不同发光元件30的墨彼此混合，外部堤43可以分离墨。然而，其不限于此。
多个内部堤41和42可以包括与每个子像素PXn的中心相邻设置的第一内部堤41和第二内部堤42。
第一内部堤41和第二内部堤42彼此间隔开并且设置为彼此面对。第一电极21可以设置在第一内部堤41上，并且第二电极22可以设置在第二内部堤42上。参照图27和图28，可以理解的是，第一电极分支21B设置在第一内部堤41上，并且第二电极分支22B设置在第二内部堤42上。
第一内部堤41和第二内部堤42可以设置为在每个子像素PXn中在第五方向DR5上延伸。然而，公开不限于此，并且可以为每个子像素PXn设置第一内部堤41和第二内部堤42以在显示装置10的前表面上形成图案。多个堤41、42和43可以包括聚酰亚胺(PI)，但不限于此。
第一内部堤41和第二内部堤42可以具有其中其至少一部分相对于第一绝缘层51突出的结构。第一内部堤41和第二内部堤42可以向上突出超过其上设置有发光元件30的平面，并且突出部分的至少一部分可以具有倾斜度。由于内部堤41和42相对于第一绝缘层51突出并且具有倾斜的侧表面，因此从发光元件30发射的光可以从内部堤41和42的倾斜的侧表面反射。如稍后将描述的，当设置在内部堤41和42上的电极21和22包括具有高反射率的材料时，从发光元件30发射的光可以被电极21和22反射，并且可以在第一绝缘层51的向上方向上行进。
如上所述，通过包括相同的材料，可以在相同的工艺中形成多个堤41、42和43。然而，外部堤43设置在每个子像素PXn的边界处以形成网格图案，但是内部堤41和42设置在每个子像素PXn内以具有在一个方向上延伸的形状。
多个电极21和22可以设置在第一绝缘层51和内部堤41和42上。如上所述，电极21和22中的每个包括电极主干21S和22S以及电极分支21B和22B。
第一电极21和第二电极22的一些区域可以设置在第一绝缘层51上，并且第一电极21和第二电极22的一些区域可以设置在第一内部堤41和第二内部堤42上。如上所述，第一电极21的第一电极主干21S和第二电极22的第二电极主干22S可以在第四方向DR4上延伸，并且第一内部堤41和第二内部堤42可以在第五方向DR5上延伸，并且还可以设置于在第五方向DR5上相邻的子像素PXn中。
穿透第一绝缘层51并且暴露电路元件层的一部分的第一电极接触孔CNTD可以形成在第一电极21的第一电极主干21S中。第一电极21可以通过第一电极接触孔CNTD电连接到电路元件层的晶体管。第一电极21可以从晶体管接收预定电信号。
第二电极22的第二电极主干22S可以在一个方向上延伸，以便也设置在其处未设置发光元件30的非发射区域中。穿透第一绝缘层51并且暴露电路元件层的一部分的第二电极接触孔CNTS可以形成在第二电极主干22S中。第二电极22可以通过第二电极接触孔CNTS电连接到电源电极。第二电极22可以从电源电极接收预定电信号。
第一电极21和第二电极22的一些区域(例如，第一电极分支21B和第二电极分支22B)可以分别设置在第一内部堤41和第二内部堤42上。多个发光元件30可以设置在第一电极21与第二电极22之间的区域中，即，设置在第一电极分支21B和第二电极分支22B间隔开并且彼此面对的空间中。
电极21和22中的每个可以包括透明导电材料。例如，电极21和22中的每个可以包括诸如氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)或氧化铟锡锌(ITZO)的材料，但不限于此。在一些实施例中，电极21和22中的每个可以包括具有高反射率的导电材料。例如，电极21和22中的每个可以包括诸如银(Ag)、铜(Cu)或铝(Al)的金属作为具有高反射率的材料。在这种情况下，入射在电极21和22中的每个上的光可以在每个子像素PXn的向上方向上反射和发射。
此外，电极21和22中的每个可以具有其中堆叠有至少一种透明导电材料和至少一种具有高反射率的金属层的结构，或者可以形成为包括它们的一个层。在实施例中，电极21和22中的每个可以具有ITO/银(Ag)/ITO/IZO的堆叠结构，或者可以是包括铝(Al)、镍(Ni)或镧(La)等的合金。然而，其不限于此。
第二绝缘层52设置在第一绝缘层51、第一电极21和第二电极22上。第二绝缘层52设置为部分地覆盖第一电极21和第二电极22。第二绝缘层52可以布置为大部分覆盖第一电极21和第二电极22的顶表面，并且部分地暴露第一电极21和第二电极22。第二绝缘层52可以设置为暴露第一电极21和第二电极22的顶表面的一部分，例如，第一电极分支21B的顶表面的设置在第一内部堤41上的一部分和第二电极分支22B的顶表面的设置在第二内部堤42上的一部分。也就是说，第二绝缘层52可以基本上完全形成在第一绝缘层51上，并且可以包括部分地暴露第一电极21和第二电极22的开口。
在实施例中，第二绝缘层52可以形成为在第一电极21与第二电极22之间具有台阶，使得其顶表面的一部分在第一电极21与第二电极22之间凹陷。在一些实施例中，第二绝缘层52可以包括无机绝缘材料，并且设置为覆盖第一电极21和第二电极22的第二绝缘层52的顶表面的一部分可以由于设置在其下方的构件的台阶而凹陷。设置在第一电极21与第二电极22之间的第二绝缘层52上的发光元件30可以相对于第二绝缘层52的凹陷的顶表面形成空的空间。发光元件30可以设置为与第二绝缘层52的顶表面部分地间隔开，并且形成稍后将描述的第三绝缘层53的材料可以填充在该空间中。然而，公开不限于此。第二绝缘层52可以形成平坦的顶表面，使得发光元件30设置在其上。
第二绝缘层52可以保护第一电极21和第二电极22，同时使它们彼此绝缘。此外，能够防止设置在第二绝缘层52上的发光元件30由于与其它构件直接接触而被损坏。然而，第二绝缘层52的形状和结构不限于此。
发光元件30可以在电极21与22之间设置在第二绝缘层52上。例如，至少一个发光元件30可以设置在设置在各个电极分支21B和22B之间的第二绝缘层52上。然而，公开不限于此，并且尽管未在图中示出，但是设置在每个子像素PXn中的发光元件30中的至少一些可以设置在除了各个电极分支21B与22B之间的区域之外的区域中。发光元件30可以设置在第一电极分支21B和第二电极分支22B的彼此面对的端中的每个端上，并且可以通过接触电极26电连接到电极21和22中的每个。
在发光元件30中，可以在相对于第一绝缘层51的水平方向上设置多个层。根据一个实施例的显示装置10的发光元件30可以具有在一个方向上延伸的形状，并且可以具有其中多个半导体层在一个方向上顺序布置的结构。如上所述，在发光元件30中，第一半导体层31、活性层33、第二半导体层32和电极层37可以沿着一个方向顺序地设置，并且绝缘膜38可以围绕其外表面。设置在显示装置10中的发光元件30可以设置为使得一个延伸方向平行于第一绝缘层51，并且包括在发光元件30中的多个半导体层可以沿着平行于第一绝缘层51的顶表面的方向顺序地设置。然而，公开不限于此。在一些情况下，当发光元件30具有不同的结构时，多个层可以设置在垂直于第一绝缘层51的方向上。
另外，发光元件30的一端可以与第一接触电极26a接触，并且发光元件30的另一端可以与第二接触电极26b接触。根据一个实施例，由于发光元件30具有在一个延伸方向的一侧上没有形成绝缘膜38并且被暴露的端表面，因此发光元件30可以在暴露的区域中与稍后将描述的第一接触电极26a和第二接触电极26b接触。然而，公开不限于此。在一些情况下，在发光元件30中，可以去除绝缘膜38的至少一些区域，并且可以去除绝缘膜38以部分地暴露发光元件30的两个端侧表面。
第三绝缘层53可以部分地设置在设置于第一电极21与第二电极22之间的发光元件30上。第三绝缘层53可以设置为部分地围绕发光元件30的外表面。第三绝缘层53可以用于在显示装置10的制造工艺中保护发光元件30并且还固定发光元件30。此外，在实施例中，第三绝缘层53的材料的一部分可以设置在发光元件30的底表面与第二绝缘层52之间。如上所述，可以形成第三绝缘层53以填充在显示装置10的制造工艺期间形成的在第二绝缘层52与发光元件30之间的空间。因此，第三绝缘层53可以形成为围绕发光元件30的外表面。然而，公开不限于此。
在平面图中，第三绝缘层53可以设置为在第一电极分支21B与第二电极分支22B之间在第五方向DR5上延伸。例如，在平面图中，第三绝缘层53可以在第一绝缘层51上具有岛状形状或线性性状。根据一个实施例，第三绝缘层53可以设置在发光元件30上方。
第一接触电极26a和第二接触电极26b分别设置在电极21和22上并且在第三绝缘层53上。第一接触电极26a和第二接触电极26b可以设置为在第三绝缘层53上彼此间隔开。第三绝缘层53可以使第一接触电极26a和第二接触电极26b彼此绝缘，使得它们彼此不直接接触。
第一接触电极26a可以与第一内部堤41上的第一电极21的暴露的一些区域接触，并且第二接触电极26b可以与第二内部堤42上的第二电极22的暴露的一些区域接触。第一接触电极26a和第二接触电极26b可以将从各个电极21和22传输的电信号传输到发光元件30。
接触电极26可以包括导电材料。例如，它们可以包括ITO、IZO、ITZO或铝(Al)等。然而，其不限于此。
钝化层55可以设置在接触电极26和第三绝缘层53上。钝化层55可以用于保护设置在第一绝缘层51上的构件免受外部环境的影响。
上述第二绝缘层52、第三绝缘层53和钝化层55中的每个可以包括无机绝缘材料或有机绝缘材料。在实施例中，第二绝缘层52、第三绝缘层53和钝化层55可以包括诸如氧化硅(SiOx)、氮化硅(SiNx)、氮氧化硅(SiOxNy)、氧化铝(Al2O3)和氮化铝(AlN)的无机绝缘材料。另外，第二绝缘层52、第三绝缘层53和钝化层55可以包括诸如丙烯酸树脂、环氧树脂、酚醛树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺树脂、不饱和聚酯树脂、聚亚苯基树脂、聚苯硫醚树脂、苯并环丁烯、卡多树脂、硅氧烷树脂、倍半硅氧烷树脂、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯和聚甲基丙烯酸甲酯-聚碳酸酯合成树脂的有机绝缘材料。然而，其不限于此。
图29至图31是部分地示出根据一个实施例的制造显示装置的方法的剖视图。
参照图29至图31，根据一个实施例的显示装置10可以使用上面参照图1描述的喷墨印刷装置1000来制造。喷墨印刷装置1000可以喷涂其中分散有发光元件30的墨90，并且发光元件30可以设置在显示装置10的第一电极21与第二电极22之间。
首先，如图29中所示，准备第一绝缘层51、在第一绝缘层51上彼此间隔开设置的第一内部堤41和第二内部堤42、分别设置在第一内部堤41和第二内部堤42上的第一电极21和第二电极22、以及覆盖第一电极21和第二电极22的第二绝缘材料层52'。第二绝缘材料层52'可以在后续工艺中被部分地图案化，以形成显示装置10的第二绝缘层52。可以通过执行常规掩模工艺对金属、无机材料或有机材料等进行图案化来形成构件。
接下来，将其中分散有发光元件30的墨90喷涂在第一电极21和第二电极22上。发光元件30是一种双极元件，并且可以使用喷墨印刷装置1000和上述双极元件对准方法喷涂其中分散有发光元件30的墨90。如图中所示，在通过根据一个实施例的喷墨印刷装置1000喷涂的墨90中，在一个方向上延伸的发光元件30可以被分散，并且发光元件30可以在一个延伸方向垂直于第一绝缘层51的顶表面的状态下被喷涂。其描述与上述描述相同，因此将省略其详细描述。
接下来，如图30中所示，将电信号施加到第一电极21和第二电极22，以在其中分散有发光元件30的墨90中产生电场IEL。发光元件30可以通过电场IEL受到介电泳力，从而可以在其取向方向和位置改变的同时放置在第一电极21与第二电极22之间。
接下来，如图31中所示，去除墨90的溶剂91。通过上述工艺，发光元件30可以设置在第一电极21与第二电极22之间。此后，尽管未在图中示出，但是可以使第二绝缘材料层52'图案化以形成第二绝缘层52，并且可以形成第三绝缘层53、第一接触电极26a和第二接触电极26b以及钝化层55以制造显示装置10。
根据使用根据一个实施例的喷墨印刷装置1000制造显示装置10的方法，发光元件30可以以高对准程度在第一电极21与第二电极22之间对准。具有改善的对准程度的发光元件30可以减少各个电极21和22或接触电极26a和26b之间的不良连接或接触，并且可以改善显示装置10的每个像素PX的发射可靠性。
在最后的详细描述中，本领域技术人员将理解的是，在基本上不脱离发明的原理的情况下，可以对优选实施例进行许多变化和修改。因此，发明的所公开的优选实施例仅在一般性和描述性意义上使用，而不是为了限制的目的。

Claims (24)

1.一种用于喷射包括在一个方向上延伸的双极元件的墨的喷墨印刷装置，所述喷墨印刷装置包括：
电场产生单元，包括台和在所述台上产生电场的探针单元；以及
喷墨头，定位在所述台上方并且包括多个喷嘴，所述墨从喷嘴喷射，
其中，喷嘴包括具有第一直径的入口和连接到所述入口并且具有小于所述第一直径的第二直径的出口，并且
其中，所述喷墨头包括电场产生部件，所述电场产生部件设置在所述入口和所述出口的侧表面上并且被构造为产生电场使得所述双极元件的第一端和第二端面对特定方向。
2.根据权利要求1所述的喷墨印刷装置，其中，在喷嘴中，作为所述出口的一个侧表面的第一侧表面在第一方向上延伸，并且
作为所述入口的一个侧表面的第二侧表面形成为相对于所述第一方向倾斜。
3.根据权利要求2所述的喷墨印刷装置，其中，通过所述入口将所述墨引入到所述出口中，并且
沿着喷嘴的所述第二侧表面将所述双极元件引入到所述出口中。
4.根据权利要求3所述的喷墨印刷装置，其中，所述双极元件在其延伸方向平行于所述第一方向的状态下从所述出口喷射。
5.根据权利要求2所述的喷墨印刷装置，其中，所述喷墨头还包括定位在所述多个喷嘴之间的引导部件，并且
所述引导部件包括在所述出口之间的第一引导部件和在所述入口之间的第二引导部件。
6.根据权利要求5所述的喷墨印刷装置，其中，所述电场产生部件包括第一电场产生电极和第二电场产生电极，所述第一电场产生电极设置在所述第一引导部件的与所述第一侧表面接触的一个表面上，所述第二电场产生电极设置在所述第二引导部件的与所述第二侧表面接触的一个表面上，并且在所述第一方向上与所述第一电场产生电极间隔开。
7.根据权利要求6所述的喷墨印刷装置，其中，所述第一电场产生电极和所述第二电场产生电极在所述入口和所述出口处在所述第一方向上产生电场。
8.根据权利要求5所述的喷墨印刷装置，其中，所述电场产生部件包括设置为围绕喷嘴的电场产生线圈。
9.根据权利要求8所述的喷墨印刷装置，其中，所述电场产生线圈在所述入口和所述出口处在所述第一方向上产生电场。
10.根据权利要求2所述的喷墨印刷装置，其中，所述喷墨头还包括连接到所述入口的内管，并且
所述入口的第一直径从所述内管到所述出口减小。
11.根据权利要求10所述的喷墨印刷装置，其中，所述喷墨头还包括设置在所述入口与所述内管之间的多个第三引导部件，并且
喷嘴还包括在所述内管与所述入口之间由所述第三引导部件之间的分离空间形成的入口管。
12.根据权利要求11所述的喷墨印刷装置，其中，所述墨沿着所述入口管从所述内管供应到所述入口，并且
所述双极元件沿着所述入口管的一个侧表面引入到所述第二侧表面。
13.根据权利要求1所述的喷墨印刷装置，其中，所述喷墨头设置在印刷头单元上，所述印刷头单元安装在在一个方向上延伸的支架上，并且
所述印刷头单元在所述一个方向上移动。
14.根据权利要求2所述的喷墨印刷装置，其中，被喷射的墨被喷涂到所述台上，并且
所述电场产生单元在所述台上产生电场。
15.根据权利要求14所述的喷墨印刷装置，其中，喷涂到所述台上的所述双极元件通过由所述电场产生单元产生的所述电场对准，使得所述双极元件的延伸方向指向不同于所述第一方向的第二方向。
16.一种用于使双极元件对准的方法，所述方法包括以下步骤：
通过使用根据权利要求1所述的喷墨印刷装置将包括所述双极元件的所述墨喷涂到目标基底上；以及
在所述目标基底上方产生电场以将所述双极元件放置在所述目标基底上。
17.根据权利要求16所述的方法，其中，在所述双极元件的长轴的取向方向垂直于所述目标基底的顶表面的状态下执行喷涂所述墨的步骤。
18.根据权利要求17所述的方法，其中，所述喷涂所述墨的步骤包括通过所述电场产生部件在所述墨中产生所述电场，使得所述双极元件的所述长轴定向在所述电场指向的方向上。
19.根据权利要求18所述的方法，其中，所述墨在所述双极元件的第一端朝向所述目标基底的所述顶表面定向的状态下被喷涂。
20.根据权利要求16所述的方法，其中，所述目标基底包括第一电极和第二电极，并且
放置所述双极元件的步骤包括将所述双极元件放置在所述第一电极与所述第二电极之间。
21.根据权利要求20所述的方法，其中，所述双极元件的至少一端设置在所述第一电极和所述第二电极中的至少一个上。
22.一种用于制造显示装置的方法，所述方法包括以下步骤：
准备其上形成有第一电极和第二电极的目标基底；
通过使用根据权利要求1所述的喷墨印刷装置将包括在一个方向上定向的发光元件的墨喷涂到所述目标基底上；以及
将所述发光元件放置在所述第一电极与所述第二电极之间。
23.根据权利要求22所述的方法，其中，所述发光元件具有在一个方向上延伸的形状，并且
在所述发光元件的长轴的取向方向垂直于所述目标基底的顶表面的状态下执行喷涂所述墨的步骤。
24.根据权利要求23所述的方法，其中，放置所述发光元件的步骤还包括在所述第一电极和所述第二电极上产生电场，并且
通过所述电场使所述发光元件的取向方向对准。
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