CN115996849A - 用于制造显示装置的喷墨印刷设备和方法 - Google Patents

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柳熙娟
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Abstract

提供了一种用于制造显示装置的喷墨印刷设备和方法。所述喷墨印刷设备包括：印刷头单元，包括喷墨头，喷墨头喷射包括多个双极元件的墨组合物；墨循环单元，包括墨储存部分，墨组合物储存在墨储存部分中，并且墨循环单元将墨组合物转移到印刷头单元；墨注入单元，墨组合物通过墨注入单元被注入到墨储存部分中；以及温度控制单元，控制墨组合物的温度。

Description

用于制造显示装置的喷墨印刷设备和方法
技术领域
本公开涉及用于制造显示装置的喷墨印刷设备和方法。
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(OLED)、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。
发明内容
技术问题
本公开的方面提供了一种喷墨印刷设备，该喷墨印刷设备能够通过包括(用于针对每个区域控制温度以调节墨用组合物的粘度的)温度调节单元来针对喷墨印刷设备的每个区域调节双极元件的沉淀速度或者控制墨用组合物的移动速度。
本公开的方面还提供了一种使用喷墨印刷设备的用于制造包括发光元件的显示装置的方法。
应当注意的是，公开的方面不限于此，并且根据以下描述，这里未提及的其他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，喷墨印刷设备包括：印刷头单元，包括喷墨头，喷墨头被构造为喷射包括多个双极元件的墨用组合物；墨循环单元，包括墨储存单元，墨储存单元被构造为储存墨用组合物并将墨用组合物转移到印刷头单元；墨注入单元，被构造为将墨用组合物注入到墨储存单元中；以及温度调节单元，被构造为调节墨用组合物的温度，其中，温度调节单元包括：第一温度调节单元，被构造为调节第一墨用组合物的温度，使得印刷头单元中的第一墨用组合物的温度包括在第一参照温度区域中，第二温度调节单元，被构造为调节第二墨用组合物的温度，使得墨储存单元中的第二墨用组合物的温度包括在第二参照温度区域中，以及第三温度调节单元，被构造为调节第三墨用组合物的温度，使得墨注入单元中的第三墨用组合物的温度包括在第三参照温度区域中。
第三参照温度区域可以是高于第一参照温度区域和第二参照温度区域的温度区域。
第一参照温度区域可以是高于第二参照温度区域的温度区域。
墨注入单元中的第三墨用组合物的粘度可以小于印刷头单元和墨储存单元中的第一墨用组合物和第二墨用组合物的粘度。
印刷头单元中的第一墨用组合物的粘度可以小于墨储存单元中的第二墨用组合物的粘度。
喷墨印刷设备还可以包括控制单元，所述控制单元被构造为控制温度调节单元，其中，控制单元可以通过调节温度调节单元来控制第一墨用组合物、第二墨用组合物和第三墨用组合物的各个温度。
喷墨印刷设备还可以包括：第一温度传感器，被构造为感测印刷头单元中的第一墨用组合物的温度；第二温度传感器，被构造为感测墨储存单元中的第二墨用组合物的温度；以及第三温度传感器，被构造为感测墨注入单元中的第三墨用组合物的温度。
控制单元可以将由第一温度传感器感测的第一墨用组合物的测量温度与第一参照温度区域进行比较，并且可以控制第一温度调节单元，使得第一墨用组合物的温度包括在第一参照温度区域中。
控制单元可以将由第二温度传感器感测的第二墨用组合物的测量温度与第二参照温度区域进行比较，并且可以控制第二温度调节单元，使得第二墨用组合物的温度包括在第二参照温度区域中。
控制单元可以将由第三温度传感器感测的第三墨用组合物的测量温度与第三参照温度区域进行比较，并且可以控制第三温度调节单元，使得第三墨用组合物的温度包括在第三参照温度区域中。
喷墨印刷设备还可以包括：墨制备单元，在墨制备单元中储存被转移到墨注入单元的墨用组合物；以及第四温度调节单元，被构造为调节第四墨用组合物的温度，使得墨制备单元中的第四墨用组合物的温度包括在第四参照温度区域中。
第四参照温度区域可以低于第一参照温度区域至第三参照温度区域。
第四墨用组合物的粘度可以大于第一墨用组合物至第三墨用组合物的粘度。
第四参照温度区域可以是低于墨用组合物的熔点温度的温度。
根据公开的实施例，一种喷墨印刷设备包括喷射区域、循环区域和注入区域，所述喷墨印刷设备包括：喷墨头，设置在喷射区域中，并且被构造为喷射包括多个双极元件的墨用组合物；墨循环单元，设置在循环区域中，并且被构造为将墨用组合物供应到喷墨头，并且被构造为供应有从喷墨头喷射之后剩余的墨用组合物；墨注入单元，设置在注入区域中，并且被构造为将墨用组合物提供到墨循环单元；以及温度调节单元，被构造为调节喷墨印刷设备的喷射区域、循环区域和注入区域中的每个的温度，其中，温度调节单元包括：第一温度调节单元，被构造为将喷射区域的第一温度调节为包括在第一参照温度区域中，第二温度调节单元，被构造为将循环区域的第二温度调节为包括在第二参照温度区域中，以及第三温度调节单元，被构造为将注入区域的第三温度调节为包括在第三参照温度区域中。
第三参照温度区域可以是高于第一参照温度区域和第二参照温度区域的温度区域，并且第一参照温度区域可以是高于第二参照温度区域的温度区域。
墨用组合物在第三参照温度区域中的粘度可以低于墨用组合物在第一参照温度区域和第二参照温度区域中的粘度，并且墨用组合物在第一参照温度区域中的粘度可以低于墨用组合物在第二参照温度区域中的粘度。
第一参照温度区域至第三参照温度区域可以是高于墨用组合物的熔点温度的温度。
根据公开的实施例，一种用于制造显示装置的方法，该方法包括以下步骤：制备其上形成有第一电极和第二电极的靶基底；在第一参照温度区域内的温度下，将墨用组合物喷射在靶基底上，墨用组合物包括多个发光元件和发光元件分散在其中的溶剂；以及将发光元件置于第一电极和第二电极上。
喷射墨用组合物的步骤可以包括：将墨用组合物的温度控制为包括在第一参照温度区域中。
当墨用组合物的温度不包括在第一参照温度区域中时，可以通过温度调节单元来调节墨用组合物的温度。
第一参照温度区域可以是高于墨用组合物的熔点温度的温度。
其他实施例的细节包括在详细描述和附图中。
[有益效果]
根据实施例的喷墨印刷设备可以包括温度调节单元，该温度调节单元用于针对喷墨印刷设备的每个区域控制温度，从而控制包括双极元件的墨用组合物的粘度。因此，由于在印刷工艺中针对每个区域调节分散在墨中的双极元件的沉淀速度或控制墨用组合物的移动速度，因此可以通过提供具有优异品质的墨用组合物来执行喷墨印刷工艺。
因此，在根据实施例使用喷墨印刷设备的用于制造显示装置的方法中，可以均匀地保持包括在排出的墨中的发光元件的数量，并且使用该喷墨印刷设备制造的包括发光元件的显示装置可以针对每个像素改善发光可靠性。
根据实施例的效果不受上面例示的内容限制，并且更多的各种效果包括在该公开中。
附图说明
图1是根据实施例的喷墨印刷设备的透视图；
图2是图1的喷墨印刷设备的部分侧视图；
图3是根据实施例的印刷头单元的剖视图；
图4是在使用喷墨印刷设备执行印刷工艺时的一个时间点的剖视图；
图5是在图4的一个时间点的喷墨印刷设备的部分剖视图；
图6是在使用喷墨印刷设备执行印刷工艺时的另一时间点的剖视图；
图7是在图6的另一时间点的喷墨印刷设备的部分剖视图；
图8是示出根据实施例使用喷墨印刷设备喷射墨用组合物的工艺的部分侧视图；
图9是示出喷射墨用组合物的工艺的喷墨头的放大剖视图；
图10是根据实施例的台单元的示意性平面图；
图11和图12是示出根据实施例的探针单元的操作的示意图；
图13是示出根据实施例由探针装置在靶基底上产生的电场的示意图；
图14是根据另一实施例的喷墨印刷设备的部分侧视图；
图15是根据另一实施例的喷墨印刷设备的部分侧视图；
图16至图19是示出根据实施例用于使用喷墨印刷设备印刷双极元件的方法的剖视图；
图20是根据实施例的发光元件的示意图；
图21是根据实施例的显示装置的示意性平面图；
图22是根据实施例的显示装置的一个像素的示意性平面图；
图23是沿着图22的线Xa-Xa'、线Xb-Xb'和线Xc-Xc'截取的剖视图；以及
图24至图26是示出根据实施例用于制造显示装置的方法的一部分的剖视图。
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实施，并且不应被解释为限于这里阐述的实施例。相反，提供这些实施例使得该公开将是彻底的和完整的，并且将向本领域技术人员充分地传达发明的范围。
还将理解的是，当层被称为“在”另一层或基底“上”时，所述层可以直接在所述另一层或基底上，或者也可以存在居间层。类似地，元件被称为“在”其他元件“下”、“在”其他元件的“左侧”和“在”其他元件的“右侧”的情况指所述元件与所述其他元件直接相邻地设置的情况，或者中间插置其他层或其他材料的情况。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，尽管这里可以使用术语“第一”、“第二”等来描述各种元件，但这些元件不应受这些术语限制。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，下方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是根据实施例的喷墨印刷设备的透视图。图2是图1的喷墨印刷设备的部分侧视图。图3是根据实施例的印刷头单元的剖视图。
根据实施例的喷墨印刷设备1000可以将预定的墨用组合物喷射在靶基底上，并且使分散在墨用组合物中的颗粒(例如，诸如靶基底上的双极元件的颗粒)对准。这里，喷墨印刷设备1000可以调节墨用组合物的粘度，以便在每个工艺中保持墨用组合物中的颗粒的相同数量。另一方面，包括多个颗粒的墨用组合物的粘度可以根据墨用组合物的温度而不同。也就是说，喷墨印刷设备1000可以包括温度调节单元，温度调节单元能够针对每个区域调节墨用组合物的温度，从而在执行每个工艺的区域中不同地调节墨用组合物的温度。因此，根据实施例的喷墨印刷设备1000可以通过使用温度调节单元不同地调节墨用组合物的温度来控制墨用组合物的粘度。由温度调节单元调节的墨用组合物的温度可以是与满足与每个工艺对应的最佳条件的墨用组合物的粘度对应的温度。
参照图1至图3，根据实施例的喷墨印刷设备1000包括包含多个喷墨头120的印刷头单元100、墨循环单元200、墨注入单元300和温度调节单元500。喷墨印刷设备1000还可以包括台单元700和墨制备单元400。
在附图中，限定了第一方向DR1、第二方向DR2和第三方向DR3。第一方向DR1和第二方向DR2定位在一个平面上并且彼此正交，第三方向DR3分别与第一方向DR1和第二方向DR2垂直。
台单元700提供其中设置有靶基底SUB的空间。靶基底SUB可以设置在台单元700上，同时执行印刷工艺。
台单元700的整体平面形状可以遵循靶基底SUB的平面形状。例如，当靶基底SUB具有矩形形状时，台单元700的整体形状可以是矩形的，并且当靶基底SUB具有圆形形状时，台单元700的整体形状可以是圆形的。在附图中示出了其中长边设置在第一方向DR1上且短边设置在第二方向DR2上的矩形的台单元700。
台单元700可以包括基体框790、设置在基体框790上的台710和探针单元750。台单元700还可以包括探针支撑件730和对准器780。
喷墨印刷设备1000还可以包括在第二方向DR2上延伸的第一轨RL1和第二轨RL2。台单元700设置在第一轨RL1和第二轨RL2上。台单元700可以在第一轨RL1和第二轨RL2上通过额外的移动构件而沿着第二方向DR2移动。台单元700沿着第二方向DR2移动并穿过稍后将要描述的印刷头单元100，结果，可以在台单元700上喷射墨用组合物90。从印刷头单元100喷射的墨用组合物90可以处于溶液状态或胶态。尽管在附图中示出了其中台单元700沿着第二方向DR2移动的结构，但在一些实施例中，台单元700可以被固定而印刷头单元100可以移动。在这种情况下，印刷头单元100也可以安装在设置于第一轨RL1和第二轨RL2上的框上。
台单元700可以在第二方向DR2上移动的同时对靶基底SUB的整个区域执行印刷工艺。
稍后将参照其他附图描述台单元700的结构的详细描述。
印刷头单元100用于在靶基底SUB上印刷墨用组合物90。当喷墨印刷设备1000被驱动时，印刷头单元100可以将预定的墨用组合物90喷射到靶基底SUB上。
喷墨印刷设备1000还可以包括诸如墨盒的墨提供单元，并且从墨提供单元供应的墨用组合物90可以通过印刷头单元100朝向靶基底SUB喷射(排出)。在实施例中，喷墨印刷设备1000的墨提供单元可以包括墨循环单元200和墨注入单元300，并且印刷头单元100可以被供应有来自稍后将要描述的墨循环单元200的墨用组合物90。印刷头单元100可以朝向靶基底SUB喷射(排出)从墨循环单元200供应的墨用组合物90。
从墨循环单元200提供到印刷头单元100的墨用组合物90可以处于溶液状态或胶态。墨用组合物90可以包括溶剂91和包括在溶剂91中的多个双极元件95。同时，提供到喷墨印刷设备1000的墨用组合物90的状态不限于溶液状态或胶态。墨用组合物90的状态可以针对喷墨印刷设备1000的每个区域而不同。根据墨用组合物90的温度和压力，提供到喷墨印刷设备1000的墨用组合物90可以处于固态、溶液状态或胶态。稍后将描述针对喷墨印刷设备1000的每个区域的墨用组合物90的状态的详细描述。
溶剂91可以是通过室温或加热而被蒸发或挥发的材料。多个双极元件95可以分散在溶剂91中。双极元件95可以是在溶剂91被去除之后最终保留在靶基底SUB上的固体材料。例如，溶剂91可以包括丙酮、水、醇、甲苯、丙二醇(PG)、三乙二醇单丁醚(TGBE)、二乙二醇单苯醚(DGPE)、酰胺类化合物、二羰基类化合物(二乙二醇二苯甲酸酯)、三羰基类化合物(柠檬酸三乙酯)、邻苯二甲酸酯类化合物(邻苯二甲酸苄基丁酯、邻苯二甲酸双(2-乙基己基)酯、间苯二甲酸双(2-乙基己基)酯、邻苯二甲酸乙酯)或丙二醇乙酸甲酯(propyleneglycol methyl acetate，PGMA)。
双极元件95可以是具有呈第一极性的一端和呈与第一极性不同的第二极性的另一端的物体。例如，双极元件95的一端可以具有正极性，双极元件95的另一端可以具有负极性。两端具有不同极性的双极元件95在被放置在电场中时受到电力(吸引力和排斥力)，使得可以控制其定向方向。
双极元件95可以是发光二极管。例如，双极元件95可以是具有微米至纳米的尺寸并由无机材料制成的无机发光二极管。在实施例中，双极元件95可以具有在一个方向上延伸的柱形形状或棒形状。然而，双极元件95的形状不限于此，并且可以具有各种形状。例如，双极元件95可以具有各种形状，诸如具有多边形棱柱(诸如立方体、长方体或六角棱柱)的形状，或者具有在一个方向上延伸并具有部分倾斜的外表面的形状。
如上所述，在本实施例中，墨用组合物90可以包括溶剂91和分散在溶剂91中的双极元件95。同时，分散在溶剂91中的双极元件95的分散的程度可以随时间而不同。例如，分散在溶剂91中的双极元件95可以随时间在溶剂91中沉淀或沉积。因此，分散在溶剂91中的双极元件95的分散的程度可以随时间而不同，因此，在使用喷墨印刷设备1000的印刷工艺中，每单位体积的墨用组合物90包括的双极元件95的数量可能根据工艺时间点而不同，使得印刷工艺的可靠性会降低。根据实施例的喷墨印刷设备1000可以调节墨用组合物90的粘度，以便针对喷墨印刷设备1000的每个区域控制墨用组合物90中的双极元件91的沉淀速度。例如，可以通过调节墨用组合物90的温度来调节墨用组合物90的粘度。稍后将提供其详细描述。
印刷头单元100设置在台单元700上。印刷头单元100可以安装在设置于支撑件610上的移动单元630上。
支撑件610可以包括：水平支撑件部分611，在作为水平方向的第一方向DR1上延伸；以及竖直支撑件部分612，连接到水平支撑件部分611并在作为竖直方向的第三方向DR3上延伸。水平支撑件部分611的延伸方向可以与作为台单元700的长边方向的第一方向DR1相同。印刷头单元100可以安装在设置于水平支撑件部分611上的移动单元630上。
移动单元630可以包括：移动部分631，安装在水平支撑件部分611上，并且能够沿着一个方向移动；以及固定部分632，设置在移动部分631的下表面上，并且其上安装有印刷头单元100。移动部分631可以在水平支撑件部分611上沿着第一方向DR1移动，印刷头单元100可以固定到固定部分632以便与移动部分631一起沿着第一方向DR1移动。
印刷头单元100可以安装在设置于支撑件610上的移动单元630上，以与台单元700间隔开预定距离。印刷头单元100与台单元700之间的间隔距离可以通过支撑件610的竖直支撑件部分612的高度来调节。当靶基底SUB设置在台单元700上时，印刷头单元100与台单元700之间的间隔距离可以在其中印刷头单元100与靶基底SUB具有一定间隔的范围内调节，以确保用于印刷工艺所需的空间。
印刷头单元100可以包括第一基体部分110和位于第一基体部分110的底表面上的多个喷墨头120。
第一基体部分110可以具有在一个方向上延伸的形状。例如，第一基体部分110的延伸方向可以与水平支撑件部分611的延伸方向相同。如附图中示出的，第一基体部分110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，第一基体部分110的形状不限于此。
部分地突出区域可以形成在第一基体部分110的上表面上，第一基体部分110可以在突出区域中连接到第一连接管IL1。第一基体部分110可以在其中包括连接到第一连接管IL1的第一内管113，从墨循环单元200转移的墨用组合物90可以通过第一连接管IL1移动到第一内管113。
多个喷墨头120可以设置在第一基体部分110的下表面上，并且可以沿着第一基体部分110延伸所沿的方向布置。多个喷墨头120可以布置为一列或多列，尽管在附图中示出了所有的四个喷墨头120沿着第一方向DR1布置，但喷墨头的数量不限于此。喷墨头120可以设置为彼此间隔开。
喷墨头120可以包括第二基体部分121、多个喷嘴125和在第二基体部分121中的第二内管123。
从第一基体部分110转移的墨用组合物90可以通过喷嘴125喷射。每个喷嘴125可以连接到喷墨头120的第二内管123。墨用组合物90可以被供应到喷墨头120的第二内管123，并且所供应的墨用组合物90可以沿着第二内管123流动并且可以通过每个喷嘴125喷射。通过喷嘴125喷射的墨用组合物90可以被供应到靶基底SUB的上表面。可以根据施加到各个喷嘴125的电压来调节墨用组合物90通过喷嘴125的喷射量。在一个实施例中，每个喷嘴125的一次排出量可以是1皮升(pl)至50皮升(pl)，但不限于此。
参照图2，喷墨印刷设备1000可以包括喷射区域DA、循环区域CA、注入区域IA和制备区域PA。
喷射区域DA可以是墨用组合物90被喷射到的区域。上述印刷头单元100可以设置在喷射区域DA中。印刷头单元100可以设置在喷射区域DA中，以通过喷墨头120的喷嘴125喷射包括多个双极元件95的墨用组合物90。
循环区域CA可以是提供到印刷头单元100的墨用组合物90在其中循环的区域。包括双极元件95的墨用组合物90在循环区域CA中循环，使得可以将包括在墨用组合物90中的双极元件95的数量的偏差最小化。
注入区域IA可以是从设置在喷墨印刷设备1000中的墨瓶BO接收墨用组合物90并将墨用组合物90提供到循环区域CA的区域。在实施例中，通过将(稍后描述的)制备区域PA的温度保持在墨用组合物90的熔点温度以下，储存或保持在设置于制备区域PA中的墨瓶B0中的墨用组合物90可以处于固态或具有高粘度的液态，注入区域IA可以是从制备区域PA提供的墨用组合物90在其中被完全融化成具有低粘度的液态或胶态并被引入到循环区域CA中的区域。
同时，如上所述，墨用组合物90的粘度可以根据墨用组合物90的温度而不同。例如，墨用组合物90的粘度可以随着温度升高而降低。在本说明书中，“具有高粘度的墨用组合物90”是具有低温度的墨用组合物90，并且包括“处于液态且具有高粘度的墨用组合物90”以及“处于固态的墨用组合物90”。“处于固态的墨用组合物90”的温度可以是低于墨用组合物90的熔点的温度。
制备区域PA可以是在印刷工艺之前或期间用于储存至少一个墨瓶BO的区域。当将用于储存预制墨用组合物90的墨瓶BO提供到制备区域PA时，可以使用喷墨印刷设备1000执行喷墨印刷工艺。另外，制备区域PA可以是以下区域：在该区域中在预定条件下储存有墨瓶BO使得不会发生双极元件95的沉淀或沉积以便改善印刷工艺的可靠性。例如，如上所述，包括在墨用组合物90中的双极元件95可以随时间在溶剂91中沉淀或沉积。因为即使在印刷工艺期间，制备区域PA的温度也保持得低于墨用组合物90的熔点温度以保持墨用组合物90的高粘度，所以制备区域PA可以是以下区域：在该区域中，储存有墨瓶BO，同时通过防止包括在墨用组合物90中的双极元件95在溶剂91中沉淀来保持储存在墨瓶BO中的墨用组合物90的双极元件95的恒定的分散程度。
制备区域PA可以设置为单独的装置，并且可以不包括在喷墨印刷设备1000中。
根据实施例的喷墨印刷设备1000不直接将来自墨瓶BO的墨用组合物90供应到设置在喷射区域DA中的喷墨头120，而是可以通过循环区域CA和注入区域IA将墨用组合物90转移到喷墨头120。因此，如稍后将描述的，通过控制位于喷墨印刷设备1000的每个区域中的墨用组合物90的温度，可以调节墨用组合物90的粘度以控制双极元件95的沉淀速度。因此，可以调节从喷墨头120喷射的墨用组合物90的质量。
在下文中，将结合图1和图3参照图2描述用于将墨用组合物90供应到印刷头单元100的墨提供单元。
如上所述，喷墨印刷设备1000可以包括用于将墨用组合物90提供到印刷头单元100的墨提供单元。墨提供单元可以包括：墨循环单元200，通过第一连接管IL1和第二连接管IL2连接到印刷头单元100；以及墨注入单元300，通过第三连接管IL3连接到墨循环单元200。墨提供单元还可以包括墨制备单元400，墨制备单元400通过第五连接管IL5连接到墨注入单元300，并且在使用喷墨印刷设备1000执行印刷工艺之前储存供应到墨注入单元300的墨用组合物90。
墨循环单元200可以设置在循环区域CA中。墨循环单元200可以设置在循环区域CA中以用于将墨用组合物90供应到印刷头单元100。另外，墨循环单元200也可以用于接收供应到印刷头单元100的墨用组合物90之中的未通过喷嘴125喷射的剩余量的墨用组合物90。也就是说，墨循环单元200可以用于将墨用组合物90供应到印刷头单元100，或者从印刷头单元100接收墨用组合物90以循环墨用组合物90。
墨循环单元200可以通过第一连接管IL1和第二连接管IL2连接到印刷头单元100。具体地，墨循环单元200可以通过第一连接管IL1将墨用组合物90供应到印刷头单元100，并且可以通过第二连接管IL2从印刷头单元100接收墨用组合物90。尽管附图中未示出，但可以通过设置在第一连接管IL1上的单独的阀来调节从墨循环单元200供应到印刷头单元100的墨用组合物90的流速。类似地，可以通过设置在第二连接管IL2上的单独的阀和稍后将描述的压力泵250来调节从印刷头单元100供应到墨循环单元200的墨用组合物90的流速。当墨用组合物90通过墨循环单元200循环时，可以将从喷墨头120排出的墨用组合物90中包括的双极元件95的数量的偏差最小化。
墨循环单元200的位置不受限制，只要它连接到印刷头单元100以将墨用组合物90供应到印刷头单元100即可。墨循环单元200设置在喷墨印刷设备1000中，但其位置或形状没有特定限制。
墨循环单元200可以包括第一墨储存单元220、第二墨储存单元210和压力泵250。在墨循环单元200中，第一墨储存单元220通过第一连接管IL1连接到印刷头单元100，第一墨储存单元220和第二墨储存单元210通过第四连接管IL4彼此连接，第二墨储存单元210通过第二连接管IL2连接到印刷头单元100，压力泵250设置在第二墨储存单元210与印刷头单元100之间，并且可以据此形成一个墨循环系统。上述组件可以形成单个墨循环系统。
第一墨储存单元220可以用于在将墨用组合物90供应到印刷头单元100之前临时地储存或容纳墨用组合物90，并将墨用组合物90转移到印刷头单元100。第一墨储存单元220可以通过第一连接管IL1将通过第四连接管IL4从第二墨储存单元210供应的墨用组合物90供应到印刷头单元100。
第一墨储存单元220的形状和结构在能够储存或容纳墨用组合物90的范围内没有特定限制。尽管在附图中示出了第一墨储存单元220具有长方体形状，但第一墨储存单元220也可以具有形成预定空间以储存或容纳墨用组合物90的形状，例如，诸如圆柱体或球体的形状。
第二墨储存单元210可以在将墨用组合物90供应到第一墨储存单元220之前储存和/或容纳墨用组合物90，并且将双极元件95分散在溶剂91中。通过使包括在通过第三连接管IL3从墨注入单元300供应的墨用组合物90以及通过第二连接管IL2从印刷头单元100供应的墨用组合物90中的双极元件95分散以便不在墨用组合物90中沉淀，第二墨储存单元210可以用于将具有恒定的分散程度的墨用组合物90供应到第一墨储存单元220。第二墨储存单元210可以用作其中储存有墨用组合物90的在墨循环系统中循环的部分的缓冲储存单元。
第二墨储存单元210可以包括搅拌器ST。搅拌器ST可以将双极元件95分散在墨用组合物90中。当搅拌器ST旋转时，供应到第二墨储存单元210的墨用组合物90可以保持其中双极元件95分散而不沉积的状态。也就是说，第二墨储存单元210的搅拌器ST可以防止通过喷墨头120排出的墨用组合物90中的双极元件95的数量因为双极元件95下沉到第二墨储存单元210的底部而发生的根据工艺时间点的差异。
第二墨储存单元210的形状和结构在能够储存或容纳墨用组合物90的范围内没有特定限制。尽管在附图中示出了第二墨储存单元210具有长方体形状，但第二墨储存单元210也可以具有形成预定空间以储存或容纳墨用组合物90的形状，例如，诸如圆柱体或球体的形状。
压力泵250可以设置在印刷头单元100与第二墨储存单元210之间。在从印刷头单元100喷射之后剩余的墨用组合物90可以通过压力泵250供应到第二墨储存单元210。压力泵250可以是将动力传递到流体使得在墨循环系统中的墨用组合物90可以循环的泵。
同时，尽管附图中未示出，但墨循环单元200还可以包括设置在压力泵250与第二墨储存单元210之间的流量计和压缩机。流量计可以测量供应到第二墨储存单元210的墨用组合物90的流速。压力泵250可以根据从流量计测量的墨用组合物90的流速来调节供应到第二墨储存单元210的墨用组合物90的流速。压缩机可以调节第二墨储存单元210中的压力。压缩机可以去除气体，使得第二墨储存单元210的内部处于真空状态，或者可以引入外部惰性气体，使得第二墨储存单元210的内部具有预定压力。然而，本公开不限于此，并且也可以省略墨循环单元200的流量计和压缩机。
墨注入单元300可以设置在注入区域IA中。墨注入单元300可以用于将以高粘度状态储存在墨瓶BO中的墨用组合物90转化为处于低粘度状态的墨用组合物90，以将转化的墨用组合物90供应到墨循环单元200。例如，当墨瓶BO被提供到喷墨印刷设备1000时，墨注入单元300可以将处于高粘度状态的墨用组合物90(例如，处于固态的墨用组合物90或处于具有高粘度的液态或胶态的墨用组合物90)作为处于具有低粘度的液态或胶态的墨用组合物90供应到墨循环单元200。也就是说，墨注入单元300可以是其中处于固态的墨用组合物90熔化以将状态改变为液态或胶态或者降低处于液态或胶态的墨用组合物90的粘度的空间。墨注入单元300可以通过第三连接管IL3将通过第五连接管IL5从墨制备单元400供应的墨用组合物90转移到墨循环单元200(例如，第二墨储存单元210)。
墨注入单元300的形状和结构在具有能够通过储存和容纳墨用组合物90来改变墨用组合物90的状态的形状和结构的范围内没有特定限制。尽管在附图中示出了墨注入单元300具有长方体形状，但墨注入单元300也可以具有能够容纳墨用组合物90并改变其状态的形状，例如，诸如圆柱体或球体的形状。墨注入单元300还可以包括用于改变墨用组合物90的粘度的单独装置。用于改变墨用组合物90的粘度的单独装置没有特定限制，只要它将热量传递到墨用组合物90但不损坏双极元件95即可。
墨制备单元400可以设置在制备区域PA中。墨制备单元400可以用于将其中储存有预制墨用组合物90的墨瓶BO提供到喷墨印刷设备1000，或者用于储存墨瓶BO。墨制备单元400可以通过第五连接管IL5将储存在墨瓶BO中的墨用组合物90供应到墨注入单元300。
墨制备单元400的形状和结构在能够储存墨瓶BO的范围内没有特定限制。尽管在附图中示出了墨制备单元400具有长方体形状，但墨制备单元400也可以具有形成预定空间以储存或容纳墨瓶BO的形状，例如，诸如圆柱体或球体的形状。
根据实施例的喷墨印刷设备1000可以包括可以针对喷墨印刷设备1000的每个区域控制温度的温度调节单元500。如上所述温度调节单元500可以通过调节墨用组合物90的温度来将位于每个区域中的墨用组合物90的粘度控制为不同，并且可以提供满足每个工艺(区域)中的最佳条件的墨用组合物90。
根据实施例的温度调节单元500包括第一温度调节单元510、第二温度调节单元520和第三温度调节单元530。温度调节单元500还可以包括第四温度调节单元540。
第一温度调节单元510可以设置在喷射区域DA中。第一温度调节单元510可以通过调节喷射区域DA的温度来调节喷射区域DA中的墨用组合物90的温度。在实施例中，第一温度调节单元510可以用于通过调节设置在喷射区域DA中的印刷头单元100的温度来调节印刷头单元100中的墨用组合物90的温度。
第二温度调节单元520可以设置在循环区域CA中。第二温度调节单元520可以通过调节循环区域CA的温度来调节循环区域CA中的墨用组合物90的温度。在实施例中，第二温度调节单元520可以用于通过调节设置在循环区域CA中的第一墨储存单元220的温度来调节第一墨储存单元220中的墨用组合物90的温度。
第三温度调节单元530可以设置在注入区域IA中。第三温度调节单元530可以通过调节注入区域IA的温度来调节注入区域IA中的墨用组合物90的温度。在实施例中，第三温度调节单元530可以用于通过调节设置在注入区域IA中的墨注入单元300的温度来调节墨注入单元300中的墨用组合物90的温度。
第四温度调节单元540可以设置在制备区域PA中。第四温度调节单元540可以通过调节制备区域PA的温度来调节制备区域PA中的墨用组合物90的温度。在实施例中，第四温度调节单元540可以用于通过调节设置在制备区域PA中的墨制备单元400的温度来调节墨制备单元400中的墨用组合物90(例如，储存在墨瓶BO中并提供到喷墨印刷设备1000的墨用组合物90)的温度。
图4是在使用喷墨印刷设备执行印刷工艺时的一个时间点的剖视图。图5是在图4的一个时间点的喷墨印刷设备的部分剖视图。图6是在使用喷墨印刷设备执行印刷工艺时的另一时间点的剖视图。图7是在图6的另一时间点的喷墨印刷设备的部分剖视图。
图4和图5是示出当温度未被温度调节单元500调节时使用喷墨印刷设备将墨用组合物90喷射在靶基底SUB上的工艺在第一时间点(t＝t1)的图，图6和图7是示出当温度未被温度调节单元500调节时使用喷墨印刷设备将墨用组合物90喷射在靶基底SUB上的工艺在与第一时间点(t＝t1)不同的第二时间点(t＝t2)的图。第一时间点(t＝t1)可以是开始印刷工艺的初始时间点，第二时间点(t＝t2)可以是从开始印刷工艺的时间点经过预定时间之后的时间点。也就是说，第二时间点(t＝t2)可以是使用印刷头单元100将墨用组合物90完全喷射在靶基底SUB的多个区域中的一些区域中的时间点。
尽管为了便于解释，在图4至图7中示出了包括溶剂91和分散在溶剂91中的多个双极元件95的墨用组合物90仅位于(储存和/或容纳在)墨循环单元200的第一墨储存单元220和印刷头单元100的喷墨头120中，但墨用组合物90在印刷工艺期间也位于(储存和/或容纳在)喷墨印刷设备1000的其他构件中。
首先参照图4和图5，在作为印刷工艺的初始时间点的第一时间点(t＝t1)，墨循环单元200的第一墨储存单元220中的墨用组合物90可以处于其中双极元件95均匀地分散在墨用组合物90中的状态。因此，在第一时间点(t＝t1)，喷墨头120可以从第一墨储存单元220接收第一墨储存单元220中的其中双极元件95均匀地分散的墨用组合物90，并且可以将墨用组合物90喷射到靶基底SUB上。因此，在第一时间点(t＝t1)从喷墨头120的每个喷嘴125排出的墨用组合物90中包括的双极元件95的数量可以包括在预设的阈值数量区域中。另外，包括在从每个喷嘴125排出的墨用组合物90中的双极元件95的数量被恒定地保持，使得由每个喷嘴125排出的双极元件95的数量的偏差可以是小的。
同时，由于第二墨储存单元210包括搅拌器ST，因此当第二墨储存单元210与印刷头单元100相邻设置时，由于搅拌器ST的驱动可能发生微小振动。在这种情况下，墨用组合物90通过印刷头单元100在靶基底SUB上的冲击精度可能由于搅拌器ST的振动而降低。因此，本公开不限于此，并且可以通过不包括搅拌器ST的第一墨储存单元220(而不是通过将包括搅拌器ST的第二墨储存单元210设置为与印刷头单元100相邻而将墨用组合物90从第二墨储存单元210直接供应到印刷头单元100)转移墨用组合物90来改善印刷工艺的印刷质量。然而，由于第一墨储存单元220不包括搅拌器ST，因此第一墨储存单元220中的墨用组合物90可以如上所述地如图6中示出的随着时间沉淀或沉积。
参照图6和图7，在印刷工艺正在进行并且工艺时间已经过去的第二时间点(t＝t2)，重力可以施加到墨循环单元200的第一墨储存单元220中的墨用组合物90。因此，与在不包括搅拌器ST的第一墨储存单元220中的墨用组合物90中包括的溶剂91相比，具有大的比重的双极元件95可以沉淀或沉积在第一墨储存单元220的下部中。因此，其中双极元件95集中在下部并且仅溶剂91存在于上部的现象发生在第一墨储存单元220中的墨用组合物90中，使得墨用组合物90可能具有不均匀的分散程度。具体地，当双极元件95沉淀在第一墨储存单元220的下部中并且彼此聚集时，双极元件95可以不移动到将第一墨储存单元220和印刷头单元100连接的第一连接管IL1。因此，可以减小从第一墨储存单元220转移到印刷头单元100的喷墨头120的双极元件95的比重。
因此，在第二时间点(t＝t2)，喷墨头120可以从第一墨储存单元220接收第一墨储存单元220中的其中双极元件95不均匀地分散的墨用组合物90，并且可以将墨用组合物90喷射到靶基底SUB上。因此，在第二时间点(t＝t2)从喷墨头120的每个喷嘴125排出的墨用组合物90中包括的双极元件95的数量可以不包括在预设的阈值数量区域中。因此，从每个喷嘴125排出的墨用组合物90中包括的双极元件95的数量不被恒定地保持，使得由每个喷嘴125排出的双极元件95的数量的偏差可能增大。
同时，即使第一墨储存单元220不包括搅拌器ST，但是为了保持双极元件95的分散程度同时在第一墨储存单元220中储存和/或容纳墨用组合物90，需要调节墨用组合物90的粘度以降低双极元件95的沉淀速度。根据实施例的喷墨印刷设备1000可以包括设置在每个区域中以控制每个区域的温度的温度调节单元500，从而通过调节每个区域中的墨用组合物90的温度来调节墨用组合物90的粘度。
在下文中，将参照图1和图8描述根据实施例的通过针对喷墨印刷设备1000的每个区域来控制温度的用于印刷包括双极元件95的墨用组合物90的方法。
图8是示出根据实施例使用喷墨印刷设备喷射墨用组合物的工艺的部分侧视图。图9是示出喷射墨用组合物的工艺的喷墨头的放大剖视图。
参照图1和图8，根据实施例的喷墨印刷设备1000可以通过使用温度调节单元500针对区域PA、IA、CA和DA中的每个控制温度，并且可以喷射墨用组合物90。
首先，可以将墨瓶BO提供到设置在制备区域PA中的墨制备单元400。其中储存有预制墨用组合物90的墨瓶B0可以提供到喷墨印刷设备1000。墨瓶BO不限于此，而可以是墨盒、墨容器等。提供到喷墨印刷设备1000的墨用组合物90可以通过以具有高粘度的状态(例如，以固态或者具有高粘度的液态或胶态)储存(或保持)在墨瓶BO中来提供。然而，墨用组合物90不限于此，并且也可以以液态或胶态提供到喷墨印刷设备1000，并且可以通过第四温度调节单元540的温度调节以固态或者以具有高粘度的液态或胶态储存在墨制备单元400中。
设置在制备区域PA中的墨制备单元400中的墨用组合物90A(下文中，称为第一墨用组合物)的粘度可以是高的。例如，第一墨用组合物90A可以处于固态或具有高粘度的液态或胶态。为了不使储存在设置于墨制备单元400中的墨瓶BO中的墨用组合物90中的双极元件95沉淀，第四温度调节单元540可以控制墨制备单元400的温度以保持第一墨用组合物90A的高粘度。因此，在将墨用组合物90供应到墨注入单元300之前，可以将第一墨用组合物90A储存在墨制备单元400中，同时保持包括在第一墨用组合物90A中的双极元件95的初始分散状态。
在实施例中，当第一墨用组合物90A处于固态时，第一墨用组合物90A中的双极元件95的沉淀速度可以为零。因此，当位于制备区域PA中的墨制备单元400中的第一墨用组合物90A处于固态时，即使在执行印刷工艺时，也可以恒定地保持第一墨用组合物90A中的双极元件95的分散程度。然而，本公开不限于此，并且在一些其他实施例中，第一墨用组合物90A可以处于具有高粘度的液态或胶态。即使在这种情况下，由于与其中第一墨用组合物90A处于具有低粘度的液态或胶态的情况相比第一墨用组合物90A具有低的双极元件95的沉淀速度，因此在第一墨用组合物90A中的双极元件95的初始分散程度的保持时间可以增加。
第四温度调节单元540可以调节制备区域PA中的温度，使得制备区域PA中的第一墨用组合物90A的温度包括在第一参照温度区域(RT1)中。具体地，第四温度调节单元540可以通过将设置在制备区域PA中的墨制备单元400的温度控制为包括在第一参照温度区域(RT1)中来将第一墨用组合物90A的温度调节为包括在第一参照温度区域(RT1)中。第一参照温度区域(RT1)可以包括低于墨用组合物90的熔点或凝固点(或熔点温度)的范围，使得墨用组合物90保持处于固态或具有高粘度的液态或胶态。例如，墨用组合物90的熔点可以具有3℃以上且20℃以下的范围，但不限于此。例如，在其中墨用组合物90的熔点为10℃的实施例中，第一参照温度区域(RT1)可以具有0℃至10℃(优选3℃至10℃)的范围。然而，第一参照温度区域(RT1)不限于此，并且也可以在具有低于墨用组合物90的熔点的温度范围的范围内改变。
通过使用第四温度调节单元540将设置在制备区域PA中的墨制备单元400的温度调节为包括在低于墨用组合物90的熔点(或凝固点和熔点温度)的第一参照温度区域(RT1)中，墨制备单元400中的第一墨用组合物90A可以以固态或以具有高粘度的液态或胶态储存。因此，通过即使在制备墨用组合物90的步骤中也将墨用组合物90的分散程度控制为恒定，能够提供具有优异品质的墨用组合物90。在实施例中，为了将包括在第一墨用组合物90A中的双极元件95的分散状态保持为与初始分散状态相同，墨制备单元400中的第一墨用组合物90A可以以固态储存。然而，本公开不限于此。
第四温度调节单元540可以包括能够调节墨制备单元400的温度的构件。第四温度调节单元540的构造没有特定限制，只要它可以调节设置在制备区域PA中的墨制备单元400内部的温度即可。例如，第四温度调节单元540可以包括冷却装置(设置在制备区域PA中并且设置在与墨制备单元400相邻的区域中以通过调节与墨制备单元400相邻的区域的温度来间接地调节墨制备单元400的温度)，或者可以包括冷却单元(设置在墨制备单元400中以直接调节墨制备单元400的温度)。
接着，可以将墨用组合物90从墨制备单元400供应到注入区域IA。具体地，墨用组合物90可以从墨制备单元400供应到设置在注入区域IA中的墨注入单元300。如上所述，在墨制备单元400中的第一墨用组合物90A可以通过第五连接管IL5从墨制备单元400供应到墨注入单元300。
设置在注入区域IA中的墨注入单元300中的墨用组合物90B(下文中，称为第二墨用组合物)可以处于液态或胶态。墨注入单元300可以用于将处于固态或具有高粘度的液态或胶态的第一墨用组合物90A的状态或粘度改变或调节为处于具有低粘度的液态或胶态的第二墨用组合物90B，以将第二墨用组合物90B转移到如上所述的墨循环单元200。为了促进包括双极元件95的墨用组合物90在喷墨印刷设备1000中的移动，墨注入单元300可以通过使用第三温度调节单元530增加墨用组合物90的温度来调节粘度，使得具有高粘度的第一墨用组合物90A变成具有低粘度的第二墨用组合物90B。
第三温度调节单元530可以调节注入区域IA中的温度，使得注入区域IA中的第二墨用组合物90B的温度包括在第二参照温度区域(RT2)中。具体地，第三温度调节单元530可以通过将设置在注入区域IA中的墨注入单元300的温度控制为包括在第二参照温度区域(RT2)中来将第二墨用组合物90B的温度调节为包括在第二参照温度区域(RT2)中。第二参照温度区域(RT2)可以具有大于或等于墨用组合物90的熔点的温度范围。
在实施例中，当第一墨用组合物90A处于固态时，第二参照温度区域(RT2)可以具有大于或等于熔点的温度范围，使得第一墨用组合物90A完全地溶解并且墨用组合物90以液态存在。在一些其他实施例中，当第一墨用组合物90A处于具有高粘度的液态或胶态时，第二参照温度区域(RT2)可以包括比第一参照温度区域(RT1)高的温度范围(RT2>RT1)，使得第二墨用组合物90B的粘度低于第一墨用组合物90A的粘度。例如，在如上所述的其中墨用组合物90的熔点为10℃的实施例中，第二参照温度区域(RT2)可以具有30℃至80℃(优选40℃至60℃)的范围。然而，第二参照温度区域(RT2)的温度范围不限于此。
通过使用第三温度调节单元530将设置在注入区域IA中的墨注入单元300的温度调节为包括在高于墨用组合物90的熔点(或凝固点和熔点温度)的第二参照温度区域(RT2)中，可以将墨注入单元300中的第二墨用组合物90B以具有低粘度的液态供应到墨循环单元200的第二墨储存单元210。
第三温度调节单元530可以包括用于通过调节墨注入单元300的温度来降低墨用组合物90的粘度的构件。第三温度调节单元530的构造没有特定限制，只要它可以调节设置在注入区域IA中的墨注入单元300内部的温度即可。例如，第三温度调节单元530可以包括加热装置或加热器(设置在注入区域IA中并设置在与墨注入单元300相邻的区域中以通过调节与墨注入单元300相邻的区域的温度来间接地调节墨注入单元300的温度)，或者可以包括加热单元(设置在墨注入单元300中以直接调节墨注入单元300中的温度)。
接着，可以将墨用组合物90从墨注入单元300供应到循环区域CA。具体地，墨用组合物90可以从墨注入单元300供应到设置在循环区域CA中的第二墨储存单元210。如上所述，墨注入单元300中的第二墨用组合物90B可以通过第三连接管IL3从墨注入单元300供应到第二墨储存单元210。
在循环区域CA中定位在第二墨储存单元210中的墨用组合物90可以通过如上所述的搅拌器ST保持其中双极元件95分散而不沉淀的状态。
接着，在循环区域CA中可以通过第四连接管IL4将墨用组合物90从第二墨储存单元210供应到第一墨储存单元220。第一墨储存单元220是用于临时地储存和/或容纳墨用组合物90以将墨用组合物90转移到印刷头单元100的空间，如上所述，包括在从喷墨头120排出的墨用组合物90中的双极元件95的数量可以根据第一墨储存单元220中的墨用组合物90C(下文中，称为第三墨用组合物)的分散程度而不同。
如上所述，第一墨储存单元220可以不包括搅拌器ST。因此，通过增加第一墨储存单元220中的第三墨用组合物90C的粘度，能够调节将要保持的第三墨用组合物90C的分散程度。例如，通过增加第三墨用组合物90C的粘度，可以降低处于液态或胶态的墨用组合物90中的双极元件95的沉淀速度。例如，当第三墨用组合物90C的粘度增加时，双极元件95由于重力对双极元件95的作用而在第三墨用组合物90C中的沉淀速度可能降低。可以通过调节第三墨用组合物90C的温度来控制第三墨用组合物90C的粘度。
第二温度调节单元520可以调节循环区域CA中的温度，使得循环区域CA中的第三墨用组合物90C的温度包括在第三参照温度区域(RT3)中。具体地，第二温度调节单元520可以通过将设置在循环区域CA中的第一墨储存单元220的温度控制为包括在第三参照温度区域(RT3)中来将第三墨用组合物90C的温度调节为包括在第三参照温度区域(RT3)中。为了增加墨用组合物90的粘度以保持墨用组合物90的分散程度，第三参照温度区域(RT3)可以具有高于第一参照温度区域(RT1)且低于第二参照温度区域(RT2)的温度范围(RT1<RT3<RT2)。例如，在如上所述的其中墨用组合物90的熔点为10℃的实施例中，第三参照温度区域(RT3)可以具有20℃至30℃(优选25℃至30℃)的范围。然而，第三参照温度区域(RT3)的温度范围不限于此。
通过使用第二温度调节单元520调节设置在循环区域CA中的第一墨储存单元220的温度，可以将第一墨储存单元220中的第三墨用组合物90C的温度保持为高于第一墨用组合物90A的温度且低于第二墨用组合物90B的温度。因此，第三墨用组合物90C可以以具有与第二墨用组合物90B相比增加的粘度的液态或胶态储存在第一墨储存单元220中。因此，根据本实施例的喷墨印刷设备1000可以将具有优异的分散程度的第三墨用组合物90C储存在第一墨储存单元220中，并且可以将具有优异的分散程度的第三墨用组合物90C从第一墨储存单元220提供到印刷头单元100。因此，尽管工艺时间流逝，但每单位体积的墨用组合物90所包括的双极元件95的数量可以被恒定地保持，从而改善喷墨印刷工艺的可靠性和最终制造产品的质量。
第二温度调节单元520可以包括能够调节第一墨储存单元220的温度的构件。第二温度调节单元520的构造没有特定限制，只要它可以调节设置在循环区域CA中的第一墨储存单元220内部的温度即可。例如，第二温度调节单元520可以包括加热装置或加热器(设置在循环区域CA中并设置在与第一墨储存单元220相邻的区域中以通过调节与第一墨储存单元220相邻的区域的温度来间接地调节第一墨储存单元220的温度)，或者可以包括加热单元(设置在第一墨储存单元220中以直接调节第一墨储存单元220中的温度)。
接着，参照图8和图9，可以将墨用组合物90从第一墨储存单元220供应到喷射区域DA。具体地，墨用组合物90可以从第一墨储存单元220供应到设置在喷射区域DA中的印刷头单元100。如上所述，第一墨储存单元220中的第三墨用组合物90C可以通过第一连接管IL1从第一墨储存单元220供应到印刷头单元100的喷墨头120。
为了提高其中从喷墨头120喷射墨用组合物90D(下文中，称为第四墨用组合物)并将其置于靶基底SUB上的排出精度，第四墨用组合物90D需要具有适当的粘度。例如，关于从喷墨头120喷射到靶基底SUB上的第四墨用组合物90D的液滴量和冲击位置，当第四墨用组合物90D的粘度太高时，第四墨用组合物90D可能不能流过第二内管123，或者可能难以通过喷嘴125喷射第四墨用组合物90D。
因此，为了促进第四墨用组合物90D通过喷墨头120的第二内管123的移动并且促进第四墨用组合物90D通过喷嘴125的喷射，第一温度调节单元510可以调节喷射区域DA的温度，使得喷射区域DA中的第四墨用组合物90D的温度包括在第四参照温度区域(RT4)中。具体地，第一温度调节单元510可以通过将设置在喷射区域DA中的喷墨头120的温度控制为包括在第四参照温度区域(RT4)中而将第四墨用组合物90D的温度调节为包括在第四参照温度区域(RT4)中。为了降低墨用组合物90的粘度，但为了使墨用组合物90具有最佳粘度，第四参照温度区域(RT4)可以具有高于第一参照温度区域(RT1)和第三参照温度区域(RT3)且低于第二参照温度区域(RT2)的温度范围(RT1<RT3<RT4<RT2)。例如，在如上所述的其中墨用组合物90的熔点为10℃的实施例中，第四参照温度区域(RT4)可以具有30℃至60℃(优选30℃至50℃)的范围。然而，第四参照温度区域(RT4)的温度范围不限于此。
通过使用第一温度调节单元510调节设置在喷射区域DA中的喷墨头120的温度，可以将喷墨头120中的第四墨用组合物90D的温度保持为高于第一墨用组合物90A的温度和第三墨用组合物90C的温度且低于第二墨用组合物90B的温度。因此，第四墨用组合物90D可以以与第三墨用组合物90C相比具有降低的粘度的液态或胶态在喷墨头120内部流动的同时喷射到靶基底SUB上。
第一温度调节单元510可以包括能够调节喷墨头120的温度的构件。第一温度调节单元510的构造没有特定限制，只要它可以调节设置在喷射区域DA中的喷墨头120内部的温度即可。例如，第一温度调节单元510可以包括加热装置或加热器(设置在喷射区域DA中并且设置在与喷墨头120相邻的区域中以通过调节与喷墨头120相邻的区域的温度来间接地调节喷墨头120的温度)，或者可以包括加热单元(直接设置在喷墨头120中以直接调节第四墨用组合物90D的温度)。尽管在附图中示出了第一温度调节单元510直接地附着到喷墨头120的外表面以通过调节喷墨头120的温度间接地调节第四墨用组合物90D的温度，但第一温度调节单元510也可以附着到喷墨头120的第二基体部分121的内部以直接调节第四墨用组合物90D的温度。
根据本实施例的喷墨印刷设备1000可以包括用于调节每个区域的温度的温度调节单元500，以将位于每个区域内的墨用组合物90保持在最佳粘度。例如，喷墨印刷设备1000可以调节喷墨印刷设备1000的温度，使得喷墨印刷设备1000的区域的温度满足各个参照温度区域之间的上述关系，例如，在0℃至80℃(或优选3℃至60℃)的范围中，关系RT1<RT3<RT4<RT2。具体地，根据本实施例的喷墨印刷设备1000可以使用温度调节单元500来针对每个区域控制温度，以调节位于喷墨印刷设备1000的每个区域中的墨用组合物90的粘度。通过调节墨用组合物90的粘度，可以控制分散在溶剂91中的双极元件95的沉淀速度以保持恒定的分散程度，或者可以调节在喷墨印刷设备1000中移动的墨用组合物90的流速。因此，通过从将墨瓶BO提供到喷墨印刷设备1000的步骤到通过喷墨头120喷射墨用组合物90的步骤调节墨用组合物90的温度以提供具有满足针对每个工艺的最佳条件的粘度的墨用组合物90，可以改善喷墨印刷工艺的可靠性，并且可以改善稍后将要描述的显示装置的质量。
图10是根据实施例的台单元的示意性平面图。
参照图1和图10，台单元700可以包括基体框790、台710、探针单元750和对准器780。
基体框790可以支撑包括在台单元700中的构件。例如，台710和探针单元750可以设置在基体框790上。
基体框790可以设置在第一轨RL1和第二轨RL2上，并且可以在第二方向DR2上往复运动，同时在喷墨印刷设备1000中移动。尽管附图中未示出，但预定的移动构件可以设置在基体框790的下表面上，并且可以紧固到第一轨RL1和第二轨RL2以使基体框790在第二方向DR2上移动。
台710可以设置在基体框790上。台710可以提供其中设置有靶基底SUB的空间。另外，对准器780可以设置在台710上。
台710的整体平面形状可以遵循靶基底SUB的平面形状。例如，当靶基底SUB在平面图中具有矩形形状时，台710的平面形状可以具有如附图中示出的矩形形状，当靶基底SUB在平面图中具有圆形形状时，台710的平面形状也可以具有圆形形状。
对准器780可以安装在台710上以使设置在台710上的靶基底SUB对准。对准器780设置在台710的每条边上，并且由多个对准器780围绕的区域可以是其中设置有靶基底SUB的区域。尽管在附图中示出了两个对准器780设置为在台710的每条边上彼此间隔开并且总共八个对准器780设置在台710上，但本公开不限于此，并且对准器780的数量和布置可以根据靶基底SUB的形状或类型而变化。
探针单元750可以设置在基体框790上。探针单元750可以用于在台710上的制备好的靶基底SUB上形成电场。探针单元750可以在第二方向DR2上延伸，并且延伸长度可以覆盖整个靶基底SUB。探针单元750的尺寸和形状可以根据靶基底SUB而变化。
探针单元750可以包括：探针驱动器753；探针垫758，连接到探针驱动器753并与靶基底SUB接触；以及多个探针夹具751，连接到探针垫758以传递电信号。
探针驱动器753可以设置在基体框790上以移动探针垫758。在实施例中，探针驱动器753可以在水平方向和竖直方向(例如，作为水平方向的第一方向DR1和作为竖直方向的第三方向DR3)上移动探针垫758。通过驱动探针驱动器753，探针垫758可以连接到靶基底SUB或与靶基底SUB断开。在使用喷墨印刷设备1000的印刷工艺期间，在靶基底SUB上形成电场的步骤中，可以驱动探针驱动器753以将探针垫758连接到靶基底SUB，并且在其他步骤中，可以再次驱动探针驱动器753以将探针垫758与靶基底SUB断开。
探针垫758可以通过从探针夹具751传递的电信号在靶基底SUB上形成电场。探针垫758可以连接到靶基底SUB，以将电信号传递到靶基底SUB，从而在靶基底SUB上形成电场。作为示例，探针垫758可以与靶基底SUB的电极或电源垫接触，探针夹具751的电信号可以传递到电极或电源垫。传递到靶基底SUB的电信号可以在靶基底SUB上形成电场。
然而，探针垫758不限于此，并且可以是通过从探针夹具751传递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可以不连接到靶基底SUB。
探针垫758的形状没有特定限制，但在实施例中，探针垫758可以具有在一个方向上延伸以覆盖整个靶基底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递的电信号传递到探针垫758，以在靶基底SUB上形成电场。传递到探针夹具751的电信号可以是用于形成电场的电压。
尽管在附图中示出了设置有两个探针夹具751，但探针单元750可以包括更多数量的探针夹具751，以在靶基底SUB上形成具有更高密度的电场。
根据实施例的探针单元750不限于此。尽管在附图中示出了探针单元750包括在台单元700中并且设置在基体框790上，但在一些情况下，探针单元750可以设置为单独装置。台单元700的结构或布置不受限制，只要它可以包括能够形成电场以在靶基底SUB上形成电场的装置即可。
图11和图12是示出根据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可以根据喷墨印刷设备1000的工艺步骤来操作。参照图11和图12，在其中在台单元700中未形成电场的第一状态下，探针单元750可以设置在探针支撑件730上以与靶基底SUB间隔开。可以在作为水平方向的第二方向DR2和作为竖直方向的第三方向DR3上驱动探针单元750的探针驱动器753，以将探针垫758与靶基底SUB分离。
接着，在靶基底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连接到靶基底SUB。例如，可以在作为竖直方向的第三方向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可以与靶基底SUB接触。探针单元750的探针夹具751可以将电信号传递到探针垫758，并且可以在靶基底SUB上形成电场。
同时，在附图中示出了在台单元700的两侧上分别设置有一个探针单元750，并且两个探针单元750同时连接到靶基底SUB。然而，本公开不限于此，并且可以单独地驱动多个探针单元750中的每个。例如，当在台710上准备好靶基底SUB并且喷射墨用组合物90时，设置在左侧上的探针单元750可以首先在靶基底SUB上形成电场，并且设置在右侧上的探针单元750可以不连接到靶基底SUB。此后，设置在左侧上的探针单元750可以与靶基底SUB断开，并且设置在右侧上的探针单元750可以连接到靶基底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多个探针单元750以顺序地形成电场。
图13是示出根据实施例由探针装置在靶基底上产生的电场的示意图。
参照图13，如上所述，双极元件95包括具有极性的第一端和第二端，当双极元件95放置在预定的电场中时，介电泳力传递到其上，使得可以改变其位置或定向方向。喷射到靶基底SUB上的墨用组合物90中的多个双极元件95可以置于靶基底SUB上，同时其位置和定向方向通过由台单元700产生的电场IEL改变。
台单元700可以在靶基底SUB上产生电场IEL，并且从喷墨头120的喷嘴125排出的墨用组合物90可以穿过电场IEL以喷射到靶基底SUB上。双极元件95可以通过电场IEL受到介电泳力，直到墨用组合物90到达靶基底SUB或者甚至在墨用组合物90到达靶基底SUB之后。根据实施例，在双极元件95从喷墨头120排出之后，其定向方向和位置可以通过由台单元700产生的电场IEL来改变。
由台单元700产生的电场IEL可以形成在与靶基底SUB的上表面平行的方向上。喷射到靶基底SUB上的双极元件95可以通过电场IEL被定向，使得长轴延伸所沿的方向与靶基底SUB的上表面平行。另外，双极元件95可以置于靶基底SUB上，且第一端具有在特定方向上定向的极性。
当多个双极元件95置于靶基底SUB上时，可以考虑多个双极元件95的定向方向的偏差或其中多个双极元件95置于靶基底SUB上的位置的偏差来测量对准程度。对于置于靶基底SUB上的双极元件95，可以测量其他双极元件95相对于任一个双极元件95的定向方向的偏差和设置位置的偏差，通过这样，可以测量双极元件95的对准程度。双极元件95的“对准程度”可以意为在靶基底SUB上对准的双极元件95的对准方向和设置位置的偏差。例如，可以理解的是，当双极元件95的定向方向和设置位置的偏差大时，双极元件95的对准程度低，而当双极元件95的定向方向和设置位置的偏差小时，双极元件95的对准程度高或者得到改善。
同时，台单元700在靶基底SUB上产生电场IEL的时间点没有特定限制。在附图中示出了探针单元750产生电场IEL，同时墨用组合物90从喷嘴125排出并到达靶基底SUB。因此，双极元件95可以通过电场IEL受到介电泳力，直到它从喷嘴125排出并到达靶基底SUB。然而，本公开不限于此，并且在一些情况下，探针单元750也可以在墨用组合物90置于靶基底SUB上之后产生电场IEL。也就是说，台单元700可以在从喷墨头120喷射墨用组合物90时或在从喷墨头120喷射墨用组合物90之后产生电场IEL。
尽管附图中未示出，但在一些实施例中，电场产生构件可以进一步设置在台710上。电场产生构件可以像探针单元750一样在上部(即，第三方向DR3)上或在靶基底SUB上形成电场(这将稍后描述)。在实施例中，作为电场产生构件，可以应用天线单元或包括多个电极的装置。
尽管未示出，但根据实施例的喷墨印刷设备1000还可以包括其中执行使喷射在靶基底SUB上的墨用组合物90挥发的工艺的热处理单元。热处理单元将热量照射到喷射在靶基底SUB上的墨用组合物90，使得墨用组合物90的溶剂91可以挥发并被去除，并且双极元件95可以设置在靶基底SUB上。通过使用热量照射墨用组合物90来除去溶剂91的工艺可以使用典型的热处理单元执行。省略其详细描述。
在下文中，将描述喷墨印刷设备的其它实施例。在以下实施例中，将省略或简化针对与上述实施例的构造相同的构造的描述，并且将主要地描述差异。
图14是根据另一实施例的喷墨印刷设备的部分侧视图。
参照图1和图14，本实施例与图2的实施例的不同之处在于：喷墨印刷设备还包括用于控制温度调节单元的控制单元和用于感测墨用组合物的温度的温度传感器。
具体地，根据本实施例的喷墨印刷设备1000还可以包括控制单元910和温度传感器920。
控制单元910可以将由温度传感器920感测的温度数据与参照温度区域进行比较，并且可以在温度数据不包括在参照温度区域中时控制温度调节单元500使得相应的区域的温度包括在参照温度区域中。
温度传感器920可以包括设置在喷射区域DA中的第一温度传感器921、设置在循环区域CA中的第二温度传感器922以及设置在注入区域IA中的第三温度传感器923。
第一温度传感器921可以设置在喷射区域DA中以感测喷射区域DA的温度。在实施例中，第一温度传感器921可以设置在印刷头单元100中，以感测第四墨用组合物90D(参见图8)的温度。第一温度传感器921可以将第四墨用组合物90D的测量温度传递到控制单元910。
控制单元910可以将从第一温度传感器921接收的第四墨用组合物90D的测量温度与第四参照温度区域(RT4)进行比较。当第四墨用组合物90D的测量温度不包括在第四参照温度区域(RT4)中时，控制单元910可以控制第一温度调节单元510，使得第四墨用组合物90D的温度包括在第四参照温度区域(RT4)中。
第二温度传感器922可以设置在循环区域CA中以感测循环区域CA的温度。在实施例中，第二温度传感器922可以设置在第一墨储存单元220中，以感测第三墨用组合物90C(见图8)的温度。第二温度传感器922可以将第三墨用组合物90C的测量温度传递到控制单元910。
控制单元910可以将从第二温度传感器922接收的第三墨用组合物90C的测量温度与第三参照温度区域(RT3)进行比较。当第三墨用组合物90C的测量温度不包括在第三参照温度区域(RT3)中时，控制单元910可以控制第二温度调节单元520，使得第三墨用组合物90C的温度包括在第三参照温度区域(RT3)中。
第三温度传感器923可以设置在注入区域IA中以感测注入区域IA的温度。在实施例中，第三温度传感器923可以设置在墨注入单元300中，以感测第二墨用组合物90B(见图8)的温度。第三温度传感器923可以将第二墨用组合物90B的测量温度传递到控制单元910。
控制单元910可以将从第三温度传感器923接收的第二墨用组合物90B的测量温度与第二参照温度区域(RT2)进行比较。当第二墨用组合物90B的测量温度不包括在第二参照温度区域(RT2)中时，控制单元910可以控制第三温度调节单元530，使得第二墨用组合物90B的温度包括在第二参照温度区域(RT2)中。
根据本实施例，由于喷墨印刷设备1000还包括控制单元910和感测每个区域的温度并将测量的温度传递到控制单元910的温度传感器920，因此即使在印刷工艺期间也可以实时控制和反馈喷墨印刷设备1000的每个区域的温度。因此，可以改善印刷工艺的可靠性。
图15是根据另一实施例的喷墨印刷设备的部分侧视图。
参照图1和图15，本实施例与图2的实施例的不同之处在于：喷墨印刷设备还包括设置在每个连接管中以控制每个连接管的温度的温度控制单元。
具体地，温度调节单元500_1还可以包括第五温度调节单元551、第六温度调节单元552和第七温度调节单元553。
第五温度调节单元551可以设置在第五连接管IL5中。第五温度调节单元551可以调节从墨制备单元400供应到墨注入单元300的墨用组合物90的温度。为了通过调节具有高粘度的第一墨用组合物90A的温度来减少将具有高粘度的第一墨用组合物90A改变为具有低粘度的第二墨用组合物90B所花费的时间，第五温度调节单元551可以通过将第五连接管IL5加热来间接地控制流过第五连接管IL5的墨用组合物90的温度。在实施例中，当第一墨用组合物90A处于固态时，可能花费大量时间将处于固态的第一墨用组合物90A改变为处于液态或胶态的具有低粘度的第二墨用组合物90B。因此，通过将第五连接管IL5加热，可以减少将处于固态的第一墨用组合物90A改变为处于液态或胶态的第二墨用组合物90B所花费的时间。
第六温度调节单元552可以设置在第三连接管IL3中。第六温度调节单元552可以调节从墨注入单元300供应到墨循环单元200的墨用组合物90的温度。
第七温度调节单元553可以设置在第一连接管IL1中。第七温度调节单元553可以调节从第一墨储存单元220供应到印刷头单元100的墨用组合物90的温度。
根据本实施例，由于喷墨印刷设备1000还包括用于调节每个连接管的温度的温度调节单元，因此也可以控制在喷墨印刷设备1000中流动和移动的墨用组合物90的温度，使得可以提供具有改善的质量的墨用组合物90。
图16至图19是示出根据实施例使用喷墨印刷设备的用于印刷双极元件的方法的剖视图。
根据实施例的用于印刷双极元件95的方法可以使用上面参照图1描述的喷墨印刷设备1000来执行，并且可以通过调节从喷墨头120排出的墨用组合物90的温度来排出双极元件95。在本说明书中，双极元件95的“印刷”可以意为将双极元件95从喷墨印刷设备1000排出或喷射到预定物体。例如，印刷双极元件95可以意为通过喷墨头120的喷嘴125直接排出双极元件95或以分散在墨用组合物90中的状态排出双极元件95。本公开不限于此，并且印刷双极元件95可以意为通过将双极元件95或其中分散有双极元件95的墨用组合物90喷射到靶基底SUB上来将双极元件95或墨用组合物90置于靶基底SUB上。
首先，设定喷墨印刷设备1000。
具体地，设定喷墨印刷设备1000的步骤是调整喷墨印刷设备1000以适合靶工艺的步骤。为了精确调整，可以对检查基底执行喷墨印刷测试工艺，并且可以根据结果调节喷墨印刷设备1000的设定值。
具体地，首先准备检查基底。检查基底可以与靶基底SUB具有相同的结构，但也可以使用诸如玻璃基底的裸基底。
然后，对检查基底的上表面执行防水处理。可以通过氟涂覆或等离子体表面处理执行防水处理。
然后，使用喷墨印刷设备1000将包括双极元件95的墨用组合物90喷射在检查基底的上表面上，并且测量针对每个喷墨头120的液滴的量。针对每个喷墨头120的液滴的量的测量可以通过使用照相机检查喷射时刻的液滴的尺寸和涂覆到基底上的液滴的尺寸来执行。当测量的液滴的量与参照液滴的量不同时，调节针对每个喷墨头120的电压，从而可以排出参照液滴的量。这种检查方法可以重复几次，直到每个喷墨头120排出精确的量的液滴。
然而，本公开不限于此，并且也可以省略上述设定喷墨印刷设备的步骤。
然后，如图16中示出的，制备靶基底SUB。
在实施例中，第一电极21和第二电极22可以设置在靶基底SUB上。尽管在附图中示出了设置有一对电极，但更多数量的电极对可以形成在靶基底SUB上，并且多个喷墨头120可以以相同的方式将墨用组合物90喷射到每对电极。
然后，如图17中示出的，在第四参照温度区域(RT4)内的温度下，将包括其中分散有双极元件95的溶剂91的墨用组合物喷射在靶基底SUB上。
具体地，通过使用第一温度调节单元510控制喷墨头120的温度，可以将喷墨头120中的第四墨用组合物90D的温度调节为包括在上述第四参照温度区域(RT4)中。使用喷墨印刷设备1000从喷墨头120喷射的第四墨用组合物90D的温度可以是高于墨用组合物90的熔点温度的温度。
可以将第四墨用组合物90D从喷墨头120喷射到设置在靶基底SUB上的第一电极21和第二电极22上。分散在第四墨用组合物90D中的双极元件95可以喷射到靶基底SUB上，同时在一个方向上延伸。在一些实施例中，分散在第四墨用组合物90D中的双极元件95可以定向在延伸方向与靶基底SUB的上表面垂直的方向上。另外，在一些实施例中，双极元件95中的每个可以以对准状态喷射，使得具有第一极性的第一端或具有第二极性的第二端具有同一方向。然而，本公开不限于此。
当将其中分散有双极元件95的第四墨用组合物90D喷射到靶基底SUB上时，在靶基底SUB上产生电场IEL。双极元件95可以置于靶基底SUB上，同时通过电场IEL在一个方向上定向。在一些实施例中，双极元件95可以通过由在靶基底SUB上产生的电场IEL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可以连接到设置在靶基底SUB上的预定垫，并且可以将电信号施加到连接到所述垫的第一电极21和第二电极22。当电信号施加到第一电极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通过电场IEL受到介电泳力。受到介电泳力的双极元件95可以着陆，使得其两端如图18中示出地设置在第一电极21和第二电极22上，同时其定向方向和位置改变。
如附图中示出的，在墨用组合物90中具有在一个方向上延伸的形状的双极元件95的定向方向可以根据电场IEL的方向而改变。根据实施例，双极元件95可以对准，使得其一个延伸方向指向其中电场IEL指向的方向。当在靶基底SUB上产生的电场IEL与靶基底SUB的上表面平行地产生时，双极元件95可以对准使得其延伸方向与靶基底SUB平行，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，将双极元件95定向的步骤是将双极元件95置于第一电极21与第二电极22之间的步骤，并且双极元件95的至少一端可以设置在第一电极21或第二电极22中的至少一个上。然而，本公开不限于此，并且双极元件95可以在第一电极21与第二电极22之间直接地设置在靶基底SUB上。
然后，如图19中示出的，去除喷射在靶基底SUB上的墨用组合物90的溶剂91。去除溶剂91的步骤通过可以将热量或红外线照射到靶基底SUB上的热处理装置执行。由于从喷射在靶基底SUB上的墨用组合物90去除溶剂91，因此可以防止双极元件95的流动，并且可以将双极元件95置于电极21和22上。
图20是根据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可以是具有微米单位到纳米单位的尺寸并且由无机材料制成的无机发光二极管。无机发光二极管可以在其中当在彼此面对的两个电极之间在特定方向上形成电场时形成有极性的两个电极之间对准。发光元件30可以通过在两个电极上形成的电场而在两个电极之间对准。
根据实施例的发光元件30可以具有在一个方向上延伸的形状。发光元件30可以具有诸如棒形状、线形状或管形状的形状。在实施例中，发光元件30可以具有柱形形状或棒形状。然而，发光元件30的形状不限于此，并且发光元件30可以具有各种形状，诸如多边形棱柱形状(诸如立方体形状、长方体形状或六角棱柱形状)、或在一个方向上延伸并具有部分倾斜的外表面的形状。
发光元件30可以包括掺杂有任意导电型(例如，p型或n型)杂质的半导体层。半导体层可以接收从外部电源施加的电信号以发射特定波段的光。
参照图20，根据实施例的发光元件30可以包括第一半导体层31、第二半导体层32、活性层36、电极层37和绝缘膜38。
第一半导体层31可以是n型半导体。作为示例，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，并且0≤x+y≤1)的半导体材料。例如，半导体材料可以是掺杂有n型的AlGaInN、GaN、AlGaN、InGaN、AlN和InN中的任一种或更多种。第一半导体层31可以掺杂有可以是例如Si、Ge、Sn等的n型掺杂剂。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的长度可以在1.5μm至5μm的范围内，但不限于此。
第二半导体层32设置在稍后将要描述的活性层36上。第二半导体层32可以是p型半导体，并且作为示例，当发光元件30发射蓝色或绿色波段中的光时，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，并且0≤x+y≤1)的半导体材料。例如，半导体材料可以是掺杂有p型的AlGaInN、GaN、AlGaN、InGaN、AlN和InN中的任一种或更多种。第二半导体层32可以掺杂有可以是例如Mg、Zn、Ca、Se、Ba等的p型掺杂剂。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的长度可以在0.05μm至0.10μm的范围内，但不限于此。
同时，在附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，但本公开不限于此。根据一些实施例，第一半导体层31和第二半导体层32中的每个还可以根据活性层36的材料而包括更多数量的层，例如，包层或拉伸应变势垒减小(TSBR)层。
活性层36设置在第一半导体层31与第二半导体层32之间。活性层36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36包括具有多量子阱结构的材料时，活性层36可以具有其中多个量子层和阱层交替堆叠的结构。活性层36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-空穴对的结合而发光。作为示例，当活性层36发射蓝色波段中的光时，活性层36可以包括诸如AlGaN或AlGaInN的材料。具体地，当活性层36具有其中量子层和阱层交替堆叠为多量子阱结构的结构时，量子层可以包括诸如AlGaN或AlGaInN的材料，并且阱层可以包括诸如GaN或AlInN的材料。在实施例中，活性层36可以包括作为量子层的AlGaInN和作为阱层的AlInN，以发射具有如上所述的450nm至495nm的中心波段的蓝光。
然而，本公开不限于此，并且活性层36可以具有其中具有大能带隙的一种类型的半导体材料和具有小能带隙的半导体材料彼此交替堆叠的结构，并且可以根据所发射的光的波段包括其他III族至V族半导体材料。由活性层36发射的光不限于蓝色波段中的光，并且在一些情况下，活性层36可以发射红色或绿色波段中的光。活性层36的长度可以在0.05μm至0.10μm的范围内，但不限于此。
同时，从活性层36发射的光不仅可以发射到发光元件30在长度方向上的外表面，而且可以发射到发光元件30的两个侧表面。从活性层36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，本公开不限于此，并且电极层37也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20示出了发光元件30包括一个电极层37，但本公开不限于此。在一些情况下，发光元件30可以包括更多数量的电极层37，或者也可以省略电极层37。即使电极层37的数量改变或发光元件30还包括另一结构，稍后将要描述的发光元件30的描述也可以同样适用。
当根据实施例发光元件30电连接到显示装置中的电极或接触电极时，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。另外，电极层37可以包括掺杂有n型或p型的半导体材料。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设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可以设置为至少围绕活性层36的外表面，并且可以在发光元件30延伸所沿的一个方向上延伸。绝缘膜38可以执行保护构件的功能。作为示例，绝缘膜38可以形成为围绕构件的侧表面部分，但可以形成为使发光元件30在长度方向上的两端暴露。
尽管在附图中示出了绝缘膜38形成为在发光元件30的长度方向上延伸以覆盖第一半导体层31到电极层37的侧表面，但本公开不限于此。绝缘膜38可以仅覆盖包括活性层36的一些半导体层的外表面，或者仅覆盖电极层37的一部分以使每个电极层37的外表面部分地暴露。另外，绝缘膜38也可以形成为使得其上表面在与发光元件30的至少一端相邻的区域中的剖面是圆形的。
绝缘膜38的厚度可以在10nm至1.0μm的范围内，但不限于此。绝缘膜38的厚度可以优选为约40nm。
绝缘膜38可以包括具有绝缘性质的材料，诸如氧化硅(SiOx)、氮化硅(SiNx)、氮氧化硅(SiOxNy)、氮化铝(AlN)和氧化铝(AlxOy)。因此，可以防止当活性层36与电信号通过其传递到发光元件30的电极直接接触时可能发生的电短路。另外，由于绝缘膜38保护包括活性层36的发光元件30的外表面，因此可以防止发光效率的降低。
另外，在一些实施例中，可以对绝缘膜38的外表面进行表面处理。当制造显示装置10时，发光元件30可以以分散在预定的墨中的状态喷射到电极上以使发光元件30对准。这里，为了使发光元件30保持分散状态而不与墨中的其他相邻发光元件30聚集，可以对绝缘膜38的表面执行疏水处理或亲水处理。
发光元件30可以具有1μm至10μm或2μm至6μm(并且优选地具有3μm至5μm)的长度h。另外，发光元件30的直径可以在30nm至700nm的范围内，并且发光元件30的长宽比可以是1.2至100。然而，本公开不限于此，并且包括在显示装置10中的多个发光元件30也可以根据活性层36的组分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。
根据实施例，喷墨印刷设备1000可以将图20的发光元件30分散在墨用组合物90中，然后将墨用组合物90喷射或排出到靶基底SUB上，从而制造包括发光元件30的显示装置10。
图21是根据实施例的显示装置的示意性平面图。
参照图21，显示装置10显示运动图像或静止图像。显示装置10可以指提供显示画面的任何电子装置。例如，显示装置10可以包括提供显示画面的电视、膝上型计算机、监视器、广告牌、物联网、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)、导航仪、游戏控制台、数码相机、摄像机等。
显示装置10的形状可以不同地改变。例如，显示装置10可以具有诸如具有长的宽度的矩形、具有长的长度的矩形、正方形、具有倒圆(圆形)的拐角(顶点)的四边形、其他多边形或圆形的形状。显示装置10的显示区域DPA的形状也可以与显示装置10的整体形状类似。在图21中，示出了具有呈长的宽度的矩形形状的显示装置10和显示区域DPA。
显示装置10可以包括显示区域DPA和非显示区域NDA。显示区域DPA是其中可以显示画面的区域，非显示区域NDA是其中不显示画面的区域。显示区域DPA可以被称为有效区域，非显示区域NDA可以被称为无效区域。
显示区域DPA通常可以占据显示装置10的中心。显示区域DPA可以包括多个像素PX。多个像素PX可以布置在矩阵方向上。每个像素PX的形状在平面图中可以是矩形形状或正方形形状，但不限于此，并且也可以是其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中的光以显示特定颜色的一个或更多个发光元件30。
图22是根据实施例的显示装置的一个像素的示意性平面图。图23是沿着图22的线Xa-Xa'、线Xb-Xb'和线Xc-Xc'截取的剖视图。
参照图22，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，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，但本公开不限于此，并且子像素PXn中的每个也可以发射相同颜色的光。另外，尽管在图22中示出了像素PX包括三个子像素PXn，但本公开不限于此，并且像素PX可以包括更多数量的子像素PXn。
显示装置10的子像素PXn中的每个可以包括被限定为发光区域EMA的区域。第一子像素PX1可以包括第一发光区域EMA1，第二子像素PX2可以包括第二发光区域EMA2，第三子像素PX3可以包括第三发光区域EMA3。发光区域EMA可以被限定为其中设置有包括在显示装置10中的发光元件30以发射特定波段中的光的区域。
尽管附图中未示出，但显示装置10的子像素PXn中的每个可以包括被限定为除发光区域EMA之外的区域的非发光区域。非发光区域可以是其中未设置有发光元件30并且从发光元件30发射的光不到达的区域，因此不发射光。
参照图22和图23，显示装置10的每个子像素PXn可以包括多个电极21和22、发光元件30、多个接触电极26、多个第一堤41和42及第二堤43以及至少一个绝缘层51、52、53和55。
多个电极21和22可以电连接到发光元件30，并且可以接收预定的电压使得发光元件30发射特定波段中的光。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分离的像素电极，第二电极22可以是沿着每个子像素PXn共同地连接的共电极。然而，本公开不限于此，并且第一电极21和第二电极22两者也可以针对每个子像素PXn分离。
第一电极21和第二电极22可以分别包括：电极主干部分21S和22S，设置为在第四方向DR4上延伸；以及至少一个电极分支部分21B和22B，在作为与第四方向DR4相交的方向的第五方向DR5上从电极主干部分21S和22S延伸并分支。
第一电极21可以包括：第一电极主干部分21S，设置为在第四方向DR4上延伸；以及至少一个第一电极分支部分21B，从第一电极主干部分21S分支并在第五方向DR5上延伸。
任一个像素的第一电极主干部分21S可以具有彼此间隔开并且在相应的子像素PXn之间终止的两端，但在可以放置在与在同一行中邻近(例如，在第四方向DR4相邻)的子像素的第一电极主干部分21S基本上相同的直线上。由于设置在每个子像素PXn中的第一电极主干部分21S具有彼此间隔开的两端，因此可以将不同的电信号施加到相应的第一电极分支部分21B，并且可以单独地驱动第一电极分支部分21B。
第一电极分支部分21B可以从第一电极主干部分21S的至少一部分分支，并且可以设置为在第五方向DR5上延伸，但可以以其中它与设置为面对第一电极主干部分21S的第二电极主干部分22S间隔开的状态终止。
第二电极22可以包括：第二电极主干部分22S，在第四方向DR4上延伸，并且在第五方向DR5上与第一电极主干部分21S间隔开且面对；以及第二电极分支部分22B，从第二电极主干部分22S分支并且在第五方向DR5上延伸。第二电极主干部分22S可以具有连接到在第四方向DR4上相邻的另一子像素PXn的第二电极主干部分22S的另一端。也就是说，与第一电极主干部分21S不同，第二电极主干部分22S可以设置为在第四方向DR4上延伸以横穿每个子像素PXn。横穿每个子像素PXn的第二电极主干部分22S可以连接到其中设置有相应的像素PX或子像素PXn的显示区域DPA的外部部分，或者从非显示区域NDA沿一个方向延伸的部分。
第二电极分支部分22B可以与第一电极分支部分21B间隔开并面对，并且可以以其中它与第一电极主干部分21S间隔开的状态终止。第二电极分支部分22B可以连接到第二电极主干部分22S，并且第二电极分支部分22B在延伸方向上的一端可以以其中它与第一电极主干部分21S间隔开的状态设置在子像素PXn中。
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。附图中示出了针对每个子像素PXn的第一电极主干部分21S中的每个形成第一电极接触孔CNTD，并且仅一个第二电极接触孔CNTS形成在横穿每个子像素PXn的一个第二电极主干部分22S中。然而，本公开不限于此，并且在一些情况下，也可以针对每个子像素PXn形成第二电极接触孔CNTS。
第二堤43可以设置在各个子像素PXn之间的边界，多个第一堤41和42可以设置在电极21和22的与每个子像素PXn的中心部分相邻的下侧上。第一子堤41和第二子堤42可以分别设置在第一电极分支部分21B和第二电极分支部分22B的下侧上。
第二堤43可以设置在各个子像素PXn之间的边界，并且多个第一电极主干部分21S的每一端可以彼此间隔开并相对于第二堤43终止。第二堤43可以在第五方向DR5上延伸，并且设置在沿第四方向DR4布置的子像素PXn之间的边界。然而，本公开不限于此，并且第二堤43可以在第四方向DR4上延伸，并且也可以设置在沿第五方向DR5布置的子像素PXn之间的边界。第二堤43可以包括与第一堤41和42相同的材料，并且在单个工艺中与第一堤41和42同时形成。
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的一端可以电连接到第一电极21，发光元件30的另一端可以电连接到第二电极22。发光元件30可以分别通过稍后将要描述的接触电极26电连接到第一电极21和第二电极22。
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。彼此间隔开的发光元件30之间的间隔不受特定限制。在一些情况下，多个发光元件30可以彼此相邻地设置并且被分组，并且多个其他发光元件30可以在其中它们彼此间隔开预定间隔并且可以具有不均匀密度的状态下被分组，但也可以在一个方向上定向和对准。另外，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，并且各个电极(例如，第一电极分支部分21B和第二电极分支部分22B)延伸所沿的方向和发光元件30延伸所沿的方向可以基本上彼此垂直。然而，本公开不限于此，并且发光元件30也可以设置为倾斜的，而不与第一电极分支部分21B和第二电极分支部分22B延伸所沿的方向垂直。
根据实施例的发光元件30可以包括包含不同的材料以将不同波段中的光发射到外部的活性层36。在显示装置10中，第一子像素PX1的发光元件30可以发射具有中心波段中的第一波长的第一光，第二子像素PX2的发光元件30可以发射具有中心波段中的第二波长的第二光，第三子像素PX3的发光元件30可以发射具有中心波段中的第三波长的第三光。因此，可以从第一子像素PX1发射第一光，可以从第二子像素PX2发射第二光，并且可以从第三子像素PX3发射第三光。在一些实施例中，第一光可以是具有在450nm至495nm的范围内的中心波段的蓝光，第二光可以是具有在495nm至570nm的范围内的中心波段的绿光，第三光可以是具有在620nm至750nm的范围内的中心波段的红光。然而，本公开不限于此。
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可以设置为基本上整体地覆盖每个子像素PXn，并且也可以设置为延伸到其它邻近的子像素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。第二绝缘层52可以设置为使第一电极21和第二电极22的部分(具体地，第一电极分支部分21B和第二电极分支部分22B的部分区域)暴露。
多个接触电极26可以具有其中其至少部分区域在一个方向上延伸的形状。多个接触电极26中的每个可以与发光元件30以及电极21和22接触，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部分21B和第二电极分支部分22B上。
第一接触电极26a可以设置在第一电极21或第一电极分支部分21B上，并且在第五方向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可以与其上未设置第二绝缘层52而暴露的第一电极21接触。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或第二电极分支部分22B上，并且在第五方向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可以与其上未设置第二绝缘层52而暴露的第二电极22接触。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。尽管在附图中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，但本公开不限于此。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或第一电极分支部分21B和第二电极分支部分22B的数量而改变。
在一些实施例中，第一接触电极26a和第二接触电极26b在一个方向上测量的宽度可以分别大于第一电极21和第二电极22或第一电极分支部分21B和第二电极分支部分22B在所述一个方向上测量的宽度。然而，本公开不限于此，并且在一些情况下，第一接触电极26a和第二接触电极26b也可以设置为仅覆盖第一电极分支部分21B和第二电极分支部分22B的一个侧部。
同时，除了第二绝缘层52之外，显示装置10还可以包括位于电极21和22中的每个的下侧上的电路元件层、设置为覆盖相应的电极21和22以及发光元件30的至少一部分的第三绝缘层53以及钝化层55。在下文中，将参照图23详细描述显示装置10的剖面结构。
图23仅示出了第一子像素PX1的剖面，但也可以以相同的方式将其应用于其他像素PX或子像素PXn。图23示出了横穿设置在第一子像素PX1中的发光元件30的一端和另一端的剖面。
同时，虽然在图23中未示出，但显示装置10还可以包括位于电极21和22中的每个的下侧上的电路元件层。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，下方将省略其详细描述。
参照图22和图23，显示装置10可以包括第一绝缘层51以及设置在第一绝缘层51上的电极21和22以及发光元件30。可以在第一绝缘层51的下侧上进一步设置电路元件层(未示出)。第一绝缘层51可以包括有机绝缘材料并执行表面平坦化功能。
多个第一堤41和42、第二堤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。
当制造显示装置10时，第二堤43可以在使用上述图1的喷墨印刷设备喷射其中分散有发光元件30的墨用组合物时用于防止墨用组合物穿过子像素PXn之间的边界。第二堤43可以分离其中针对不同的子像素PXn中的每个分散有不同的发光元件30以使不同的发光元件30不彼此混合的墨用组合物。然而，本公开不限于此。
多个第一堤41和42可以包括与每个子像素PXn的中心部分相邻设置的第一子堤41和第二子堤42。
第一子堤41和第二子堤42设置为彼此间隔开并彼此面对。第一电极21可以设置在第一子堤41上，第二电极22可以设置在第二子堤42上。可以理解的是，第一电极分支部分21B设置在第一子堤41上，第二电极分支部分22B设置在第二子堤42上。
第一子堤41和第二子堤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，本公开不限于此，并且可以针对每个子像素PXn设置第一子堤41和第二子堤42以在显示装置10的整个表面上形成图案。多个第一堤41和42以及第二堤43可以包括聚酰亚胺(PI)，但不限于此。
第一子堤41和第二子堤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。第一子堤41和第二子堤42可以相对于其上设置有发光元件30的平面向上突出，并且突出部分的至少一部分可以具有倾斜度。由于第一堤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发射的光可以在第一堤41和42的倾斜的侧表面上反射。如稍后将描述的，当设置在第一堤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反射以在第一绝缘层51的向上方向上行进。
第二堤43设置在各个子像素PXn之间的边界以形成网格图案，但第一堤41和42设置在每个子像素PXn内并且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和第一堤41和42上。如上所述，电极21和22中的每个包括电极主干部分21S和22S以及电极分支部分21B和22B。
第一电极21和第二电极22的部分区域可以设置在第一绝缘层51上，第一电极21和第二电极22的其他部分区域可以设置在第一子堤41和第二子堤42上。如上所述，第一电极21的第一电极主干部分21S和第二电极22的第二电极主干部分22S可以在第四方向DR4上延伸，第一子堤41和第二子堤42可以在第五方向DR5上延伸，并且也可以设置在沿第五方向DR5相邻的子像素PXn中。
贯穿第一绝缘层51并使电路元件层的一部分暴露的第一电极接触孔CNTD可以形成在第一电极21的第一电极主干部分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的电信号。
第二电极22的第二电极主干部分22S可以在一个方向上延伸以设置在其中未设置有发光元件30的非发光区域中。穿透第一绝缘层51并使电路元件层的一部分暴露的第二电极接触孔CNTS可以形成在第二电极主干部分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的电信号。
第一电极21和第二电极22的部分区域(例如，第一电极分支部分21B和第二电极分支部分22B)可以分别设置在第一子堤41和第二子堤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部分21B和第二电极分支部分22B彼此间隔开并彼此面对的空间中。
电极21和22中的每个可以包括透明导电材料。作为示例，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被反射以在每个子像素PXn的向上方向上发射。
另外，电极21和22可以具有其中透明导电材料和具有高反射率的金属层以一层或更多层堆叠的结构，或者可以形成为包括透明导电材料和具有高反射率的金属层的一层。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，或者由包括铝(Al)、镍(Ni)、镧(La)等的合金制成。然而，本公开不限于此。
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可以设置为覆盖第一电极21和第二电极22的上表面的大部分，但可以使第一电极21和第二电极22的部分暴露。第二绝缘层52可以设置为使第一电极21和第二电极22的上表面的部分(例如，第一电极分支部分21B的上表面的设置在第一子堤41上的部分以及第二电极分支部分22B的上表面的设置在第二子堤42上的部分)暴露。也就是说，第二绝缘层52基本上整体地形成在第一绝缘层51上，并且可以包括使第一电极21和第二电极22部分地暴露的开口。
在实施例中，第二绝缘层52可以具有形成为使得其上表面的一部分在第一电极21与第二电极22之间凹陷的台阶。在一些实施例中，第二绝缘层52可以包括无机绝缘材料，并且第二绝缘层52的上表面的设置为覆盖第一电极21和第二电极22的部分可以由于设置在第二绝缘层52的下侧上的构件的台阶而凹陷。空的空间可以形成于(在第一电极21与第二电极22之间设置在第二绝缘层52上的)发光元件30与第二绝缘层52的凹陷的上表面之间。发光元件30可以设置为与第二绝缘层52的上表面部分地间隔开，并且构成稍后将要描述的第三绝缘层53的材料可以填充在该空间中。然而，本公开不限于此。第二绝缘层52可以形成其上设置有发光元件30的平坦上表面。
第二绝缘层52可以使第一电极21和第二电极22彼此绝缘，同时保护第一电极21和第二电极22。另外，第二绝缘层52还可以防止设置在第二绝缘层52上的发光元件30与其他构件直接接触并防止因其他构件而损坏。然而，第二绝缘层52的形状和结构不限于此。
发光元件30可以在相应的电极21和22之间设置在第二绝缘层52上。作为示例，至少一个发光元件30可以设置在设置于相应的电极分支部分21B和22B之间的第二绝缘层52上。然而，本公开不限于此，并且尽管附图中未示出，但设置在每个子像素PXn中的发光元件30中的至少一些也可以设置在除了相应的电极分支部分21B和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部分21B和第二电极分支部分22B的彼此面对的每个端部上，并且可以通过接触电极26电连接到电极21和22中的每个。
发光元件30可以包括相对于第一绝缘层51在水平方向上设置的多个层。根据实施例的显示装置10的发光元件30可以具有在一个方向上延伸的形状，并且可以具有其中在一个方向上顺序地设置多个半导体层的结构。如之前描述的，在发光元件30中，第一半导体层31、活性层36、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可以围绕第一半导体层31、活性层36、第二半导体层32和电极层37的外表面。设置在显示装置10中的发光元件30可以设置为使得发光元件30延伸所沿的一个方向与第一绝缘层51平行，包括在发光元件30中的多个半导体层可以沿着与第一绝缘层51的上表面平行的方向顺序地设置。然而，本公开不限于此。在一些情况下，当发光元件30具有另一结构时，多个层也可以设置在与第一绝缘层51垂直的方向上。
另外，发光元件30的一端可以与第一接触电极26a接触，发光元件30的另一端可以与第二接触电极26b接触。根据实施例，在一个方向上延伸的发光元件30的端表面因其上未形成绝缘膜38而被暴露，因此，发光元件30可以在暴露区域中与稍后将要描述的第一接触电极26a和第二接触电极26b接触。然而，本公开不限于此。在一些情况下，去除发光元件30的绝缘膜38的至少部分区域，使得发光元件30的两端的侧表面可以部分地暴露。
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也可以在制造显示装置10的工艺中执行固定发光元件30的功能，同时保护发光元件30。另外，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的下表面与第二绝缘层52之间。如上所述，第三绝缘层53可以形成为填充在制造显示装置10的工艺期间形成的第二绝缘层52与发光元件30之间的空间。因此，第三绝缘层53也可以形成为围绕发光元件30的外表面。然而，本公开不限于此。
第三绝缘层53可以在平面图中设置为在第一电极分支部分21B与第二电极分支部分22B之间在第五方向DR5上延伸。作为示例，第三绝缘层53可以在第一绝缘层51上在平面图中具有岛形状或线形状。根据实施例，第三绝缘层53可以设置在发光元件30上。
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以及第三绝缘层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彼此电绝缘，使得第一接触电极26a和第二接触电极26b彼此不直接接触。
第一接触电极26a可以与第一子堤41上的第一电极21的暴露区域接触，第二接触电极26b可以与第二子堤42上的第二电极22的暴露区域接触。第一接触电极26a和第二接触电极26b可以将从相应的电极21和22传递的电信号传递到发光元件30。
接触电极26可以包括导电材料。例如，接触电极26可以包括ITO、IZO、ITZO、铝(Al)等。然而，本公开不限于此。
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)、氮化铝(AlN)或氧化铝(AlxOy)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(cardo)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、聚甲基丙烯酸甲酯-聚碳酸酯合成树脂等作为有机绝缘材料。然而，本公开不限于此。
图24至图26是示出根据实施例用于制造显示装置的方法的一部分的剖视图。
参照图24至图26，可以使用上面参照图1描述的喷墨印刷设备1000来制造根据实施例的显示装置10。喷墨印刷设备1000可以喷射其中分散有发光元件30的墨用组合物90，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24中示出的，制备第一绝缘层51、在第一绝缘层51上彼此间隔开设置的第一子堤41和第二子堤42、分别设置在第一子堤41和第二子堤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'。可以在后续工艺中将第二绝缘材料层52'部分地图案化，以形成显示装置10的第二绝缘层52。可以通过典型的掩模工艺将金属、无机材料、有机材料等图案化来形成构件。
然后，将其中分散有发光元件30的墨用组合物90(具体地，第四墨用组合物90D)喷射在第一电极21和第二电极22上。发光元件30是一种双极元件，并且其中分散有发光元件30的墨用组合物90的喷射可以使用喷墨印刷设备1000和上述用于印刷双极元件的方法来执行。如附图中示出的，根据实施例的喷墨印刷设备1000可以排出墨用组合物90，同时均匀地保持墨用组合物90中的发光元件30的数量。其描述与上述描述相同，因此将省略其详细描述。
接着，如图25中示出的，通过将电信号施加到第一电极21和第二电极22，在其中分散有发光元件30的墨用组合物90中产生电场IEL。当介电泳力通过电场IEL传递到发光元件30并且发光元件30的定向方向和位置改变时，发光元件30可以置于第一电极21与第二电极22之间。
接着，如图26中示出的，去除墨用组合物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，尽管附图中未示出，但可以通过将第二绝缘材料层52'图案化以形成第二绝缘层52并且形成第三绝缘层53、第一接触电极26a和第二接触电极26b以及钝化层55来制造显示装置10。
另一方面，发光元件30的形状和材料不限于图20。在一些实施例中，发光元件30还可以包括更多数量的层或具有其他形状。
在总结详细描述时，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，所公开的发明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 (22)

1.一种喷墨印刷设备，所述喷墨印刷设备包括：
印刷头单元，包括喷墨头，所述喷墨头被构造为喷射包括多个双极元件的墨用组合物；
墨循环单元，包括墨储存单元，所述墨储存单元被构造为储存所述墨用组合物并将所述墨用组合物转移到所述印刷头单元；
墨注入单元，被构造为将所述墨用组合物注入到所述墨储存单元中；以及
温度调节单元，被构造为调节所述墨用组合物的温度，
其中，所述温度调节单元包括：
第一温度调节单元，被构造为调节第一墨用组合物的温度，使得所述印刷头单元中的所述第一墨用组合物的所述温度包括在第一参照温度区域中，
第二温度调节单元，被构造为调节第二墨用组合物的温度，使得所述墨储存单元中的所述第二墨用组合物的所述温度包括在第二参照温度区域中，以及
第三温度调节单元，被构造为调节第三墨用组合物的温度，使得所述墨注入单元中的所述第三墨用组合物的所述温度包括在第三参照温度区域中。
2.根据权利要求1所述的喷墨印刷设备，其中，所述第三参照温度区域是高于所述第一参照温度区域和所述第二参照温度区域的温度区域。
3.根据权利要求2所述的喷墨印刷设备，其中，所述第一参照温度区域是高于所述第二参照温度区域的温度区域。
4.根据权利要求1所述的喷墨印刷设备，其中，所述墨注入单元中的所述第三墨用组合物的粘度小于所述印刷头单元和所述墨储存单元中的所述第一墨用组合物和所述第二墨用组合物的粘度。
5.根据权利要求4所述的喷墨印刷设备，其中，所述印刷头单元中的所述第一墨用组合物的所述粘度小于所述墨储存单元中的所述第二墨用组合物的所述粘度。
6.根据权利要求1所述的喷墨印刷设备，所述喷墨印刷设备还包括控制单元，所述控制单元被构造为控制所述温度调节单元，
其中，所述控制单元通过调节所述温度调节单元来控制所述第一墨用组合物、所述第二墨用组合物和所述第三墨用组合物的各个温度。
7.根据权利要求6所述的喷墨印刷设备，所述喷墨印刷设备还包括：
第一温度传感器，被构造为感测所述印刷头单元中的所述第一墨用组合物的所述温度；
第二温度传感器，被构造为感测所述墨储存单元中的所述第二墨用组合物的所述温度；以及
第三温度传感器，被构造为感测所述墨注入单元中的所述第三墨用组合物的所述温度。
8.根据权利要求7所述的喷墨印刷设备，其中，所述控制单元将由所述第一温度传感器感测的所述第一墨用组合物的所述测量温度与所述第一参照温度区域进行比较，并且控制所述第一温度调节单元，使得所述第一墨用组合物的所述温度包括在所述第一参照温度区域中。
9.根据权利要求7所述的喷墨印刷设备，其中，所述控制单元将由所述第二温度传感器感测的所述第二墨用组合物的所述测量温度与所述第二参照温度区域进行比较，并且控制所述第二温度调节单元，使得所述第二墨用组合物的所述温度包括在所述第二参照温度区域中。
10.根据权利要求7所述的喷墨印刷设备，其中，所述控制单元将由所述第三温度传感器感测的所述第三墨用组合物的所述测量温度与所述第三参照温度区域进行比较，并且控制所述第三温度调节单元，使得所述第三墨用组合物的所述温度包括在所述第三参照温度区域中。
11.根据权利要求1所述的喷墨印刷设备，所述喷墨印刷设备还包括：
墨制备单元，在所述墨制备单元中储存被转移到所述墨注入单元的所述墨用组合物；以及
第四温度调节单元，被构造为调节第四墨用组合物的温度，使得所述墨制备单元中的所述第四墨用组合物的所述温度包括在第四参照温度区域中。
12.根据权利要求11所述的喷墨印刷设备，其中，所述第四参照温度区域低于所述第一参照温度区域至所述第三参照温度区域。
13.根据权利要求11所述的喷墨印刷设备，其中，所述第四墨用组合物的粘度大于所述第一墨用组合物至所述第三墨用组合物的粘度。
14.根据权利要求12所述的喷墨印刷设备，其中，所述第四参照温度区域是低于所述墨用组合物的熔点温度的温度。
15.一种喷墨印刷设备，所述喷墨印刷设备包括喷射区域、循环区域和注入区域，所述喷墨印刷设备包括：
喷墨头，设置在所述喷射区域中，并且被构造为喷射包括多个双极元件的墨用组合物；
墨循环单元，设置在所述循环区域中，并且被构造为将所述墨用组合物供应到所述喷墨头，并且被构造为供应有从所述喷墨头喷射之后剩余的所述墨用组合物；
墨注入单元，设置在所述注入区域中，并且被构造为将所述墨用组合物提供到所述墨循环单元；以及
温度调节单元，被构造为调节所述喷墨印刷设备的所述喷射区域、所述循环区域和所述注入区域中的每个的温度，
其中，所述温度调节单元包括：
第一温度调节单元，被构造为将所述喷射区域的第一温度调节为包括在第一参照温度区域中，
第二温度调节单元，被构造为将所述循环区域的第二温度调节为包括在第二参照温度区域中，以及
第三温度调节单元，被构造为将所述注入区域的第三温度调节为包括在第三参照温度区域中。
16.根据权利要求15所述的喷墨印刷设备，其中，所述第三参照温度区域是高于所述第一参照温度区域和所述第二参照温度区域的温度区域，并且
所述第一参照温度区域是高于所述第二参照温度区域的温度区域。
17.根据权利要求15所述的喷墨印刷设备，其中，所述墨用组合物在所述第三参照温度区域中的粘度低于所述墨用组合物在所述第一参照温度区域和所述第二参照温度区域中的粘度，并且
所述墨用组合物在所述第一参照温度区域中的所述粘度低于所述墨用组合物在所述第二参照温度区域中的所述粘度。
18.根据权利要求16所述的喷墨印刷设备，其中，所述第一参照温度区域至所述第三参照温度区域是高于所述墨用组合物的熔点温度的温度。
19.一种用于制造显示装置的方法，所述方法包括以下步骤：
制备其上形成有第一电极和第二电极的靶基底；
在第一参照温度区域内的温度下，将墨用组合物喷射在所述靶基底上，所述墨用组合物包括多个发光元件和所述发光元件分散在其中的溶剂；以及
将所述发光元件置于所述第一电极和所述第二电极上。
20.根据权利要求19所述的方法，其中，喷射所述墨用组合物的步骤包括：将所述墨用组合物的温度控制为包括在所述第一参照温度区域中。
21.根据权利要求20所述的方法，其中，当所述墨用组合物的所述温度不包括在所述第一参照温度区域中时，通过温度调节单元来调节所述墨用组合物的所述温度。
22.根据权利要求19所述的方法，其中，所述第一参照温度区域是高于所述墨用组合物的熔点温度的温度。
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