TWI623434B - 印刷設備 - Google Patents
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Abstract
印刷設備辨認為印刷目標之基板之位置並執行印刷。印刷設備包含：安裝基板於其中之平台；辨認安裝於平台之基板之位置之位置辨認單元；以及設置於平台之上部部分且塗佈印刷溶液於基板之印刷單元，且位置辨認單元包含形成於基板之複數個對準標記以及拍攝對準標記之攝像機。複數個對準標記以基板之中心為基準設置為彼此旋轉對稱，以使得即使基板以基板之中心為基準旋轉一預定角度，對準標記之位置仍然相同。
Description
本發明是關於一種印刷設備。
一般而言，噴墨印刷設備是用於形成由數種有機材料構成之薄圖案，包含有機發光二極體(OLED)顯示器之發光層，或是液晶顯示器(LCD)之彩色濾光片與對準圖樣。
當噴墨印刷設備用於上述目的時，其可包含具有噴嘴之印刷頭，且一定容量之墨水可藉由該印刷頭之噴嘴噴灑至玻璃基板上之預定區域。
為了準確地經由噴嘴來噴灑墨水至玻璃基板上之預定區域，玻璃基板應精確地對準，且為了準確地對準基板，噴墨印刷設備可設有攝像機以拍攝設置於基板上之對準標記。
第8圖與第9圖顯示習知一般噴墨印刷設備中之基板且係提供用於說明噴墨印刷過程。
一般而言，設置於基板20上之對準標記22可由攝像機62辨認，因而使基板20在垂直與水平上對準，然後噴嘴可移動於要印刷之圖案26之長邊方向，亦即第8圖之箭頭方向，來滴下墨水溶液以確保需要之
厚度與層之特性。在本例中，對準標記22可設置於基板20之四個角落附近。
然而，當基板20尺寸增加且為了提升生產效率，每一基板20之單元細胞25之數量增加，且單元細胞25之對準為多樣的，使得基板20之對準過程變得複雜且消耗更多時間。
舉例來說，不同於第8圖中所示之包含8個單元細胞25之基板20，在印刷過程之前，對準過程應於第9圖中所示之包含六個單元細胞25之基板20相對於基板20之中心旋轉90度後進行。
這是用於進行藉由移動噴嘴於預定方向時滴下墨水而執行之印刷工作，舉例來說，要印刷之圖案26之長邊方向，也就是說，在相同之印刷設備中之第8圖之箭頭方向(或是如第9圖右側之箭頭)。
參照第9圖，在此範例當中，設置於基板20的四個角落附近之對準標記22之位置，因為基板20旋轉而改變，且據此，攝像機62之位置應為了對準而移動，且相對應地，輸入至印刷設備之坐標設定值應改變。亦即，對準過程因為基板20旋轉而變得複雜。
上述於先前技術部份揭露的資訊僅為了加強對本發明背景的了解，且因此其可包含未形成本國所屬技術領域具有一般技術人員所已知之先前技術之資訊。
本發明致力於提供一種印刷設備，其可經由相同之對準過程而無須顧及基板之對準方向而在可為印刷目標之基板上進行印刷。
根據本發明之例示性實施例之印刷設備提供一種印刷設備，其藉著對準形成於可為印刷目標之基板之對準標記以基板之中心為基準而為相互旋轉對稱來輕易地執行印刷。
根據本發明之一態樣，印刷設備辨認可作為印刷目標之基板之位置並進行印刷。印刷設備包含：可安裝基板於其中之平台；辨認安裝於平台之基板之位置之位置辨認單元；以及設置於平台之上部部份且塗佈印刷溶液於基板上之印刷單元，且位置辨認單元包含形成於基板之複數個對準標記與拍攝對準標記之攝像機。複數個對準標記設置以基板之中心為基準而為相互旋轉對稱的，以使得即使基板可能以基板之中心為基準旋轉一預定角度，對準標記之位置仍然相同。
在此範例當中，對準標記可包含至少四個對準標記，且至少四個對準標記可以每90度之角度為旋轉對稱的。
至少四個對準標記可設置為一方形形狀。
每一個對準標記可為旋轉對稱的。
位置辨認單元可進一步包含辨認由攝像機所拍攝之對準標記之座標之操作裝置。
攝像機之數量可為至少兩個。
至少兩個攝像機可設置為固定方式以對應於對準標記之位置。
印刷單元可包含滴下印刷溶液於基板之印刷頭，以及其中可提供使印刷頭於至少兩軸向方向上可移動之活動架。
活動架可包含提供於平台之上部部份於第一軸向方向上可移動之架體構件、以及提供於可與架體構件之第一軸向方向垂直之第二軸向方向上可移動之活動構件，且印刷頭可設置於活動構件之一側。
印刷設備可進一步包含經由位置辨認單元所辨認之資訊來控制基板之位置之控制器。
根據本發明之例示性實施例，基板對準與印刷工作可使用同樣方法來執行而無須顧及可為印刷目標之基板之對準方向。
根據本發明之例示性實施例，複數個對準標記設置以可為印刷目標之基板之中心為基準而為相互旋轉對稱的，使印刷工作在基板上可輕易地進行而無須顧及基板是否可能旋轉。
20、120‧‧‧基板
22、122、222‧‧‧對準標記
25‧‧‧單元細胞
26‧‧‧圖案
62、162‧‧‧攝像機
100‧‧‧印刷設備
124‧‧‧中心
140‧‧‧平台
150‧‧‧控制器
160‧‧‧位置辨認單元
164‧‧‧操作裝置
180‧‧‧印刷單元
182‧‧‧印刷頭
184‧‧‧活動架
185‧‧‧架體構件
186‧‧‧活動構件
本發明之更完整評價及其許多附隨優點將在考量配合附圖下藉由參照下列詳細說明而顯而易見且同時變得更好理解，其中相似之參考符號表示相同或相似之元件。
第1圖係顯示根據本發明例示性實施例之印刷設備之示意圖。
第2圖係顯示根據本發明例示性實施例之印刷設備之基板之示意圖。
第3圖係為第2圖部份「Ⅲ」之放大視圖。
第4圖係顯示根據本發明例示性實施例之印刷設備之對準標記之另一形狀之示意圖。
第5圖係顯示根據本發明例示性實施例之印刷設備之位置辨認單元之示意圖。
第6圖係顯示根據本發明例示性實施例之印刷設備之印刷單元之示意圖。
第7圖係為第6圖之VII-VII’之放大視圖。
第8圖與第9圖係顯示習知噴墨印刷設備之基板之示意圖。
下文參照附圖而更充分地說明例示性實施例。然而，本發明概念可藉由許多不同形式體現，且不應解釋為受限於本文闡述之例示性實施例。在圖式中，層與區域的尺寸與相對尺寸為清楚起見可有所誇大。
將理解的是，當元件或層被稱為在另一元件或層「上」、「連接至」或「耦合至」另一元件或層時，其可直接在另一元件或層上、連接至或耦合至另一元件或層，或可存在中間元件或層。相反的，當元件被指稱為直接在另一元件或層「上」、「直接連接至」或「直接耦合至」另一元件或層時，則不存在中間元件或層。全文中相同或相似的參考符號代表相同或相似之元件。當在本文使用時，詞彙「及/或」包含一或多個相關條列項目之任一及所有組合。
將理解的是，雖然第一、第二、第三等用詞在本文中可用來描述各種元件、組件、區域、層、圖案及/或區段，但這些元件、組件、區域、層、圖案及/或區段不應被這些用詞所限制。這些用詞僅用於區分一元件、組件、區域、層、圖案或區段與另一區域、層、圖案或區段。
因此，下列敘述之第一元件、組件、區域、層或區段在不脫離例示性實施例之教示下可稱為第二元件、組件、區域、層或區段。
空間相對措辭，例如「下(beneath)」、「下(below)」、「下(lower)」、「上(above)」、「上(upper)」與其他類似措辭，可為了便於敘述而用於本文中以說明圖示中繪示之一元件或特徵與另一元件或特徵的關係。將理解的是，除了圖式上所描繪的方向外，空間相對措辭旨在包含裝置在使用或操作下之不同方向。舉例來說，如果圖示中的裝置被翻轉，被描述於其他元件或特徵之「下(below)」或「下(beneath)」之描述將接著定向為在其他元件或特徵「上(above)」。因此，例示性的用詞「下(below)」可同時包括上方與下方的方向。裝置可以其它方式定向(旋轉90度或是其他方向)，且本文中所使用之空間相對敘述係相對應地詮釋。
這裡所使用的專門名詞只是為了描述特定的例示性實施例之目的，而非旨在用於限制本發明。當在本文中使用時，除非內文清楚地另行指明，否則單數形式的「一(a)」、「一(an)」及「該(the)」亦旨在包含複數形式。將更進一步理解的是用詞「包含(comprises)」及/或「包含(comprising)」在本說明書中使用時，是指明所述特徵、整體、步驟、操作、元件及/或組件的存在，但不排除存在或增加一或多個特徵、整體、步驟、操作、元件、組件及/或其組合。
例示性實施例藉由參考為本發明概念之說明性理想化例示性實施例(與中間結構)之示意圖的剖面圖而在此描述。如此，例如作為製造技術且/或公差之結果而造成與圖式形狀的差異是可以預期的。因此，
例示性實施例不應解釋為受限於本文所示區域中的特定形狀，而是包含作為例如由製程所造成之形狀上的差異。圖式中所示區域為自然示意，且其形狀並非旨在說明裝置中區域的真實形狀，也並非旨在限制本發明概念之範疇。
除非另有定義，否則用於本文中之所有用詞(包含技術與科學用詞)具有與所屬技術領域之通常知識者通常理解的相同意義。將進一步理解的是，像是定義於常用字典內之用詞，應解釋為具有與相關技術之內容相符的意義之意義，且除非明確地於文中定義，否則將不以理想化或過於正式的意義來解釋。為了闡明本發明，未與說明連結的部件將被省略，且相同元件或同等物件在整份說明書中以相同參考符號表示。
每一元件之尺寸與厚度係隨意於圖中顯示，且本發明不應侷限於此。
本發明關於一種可以輕易地辨認基板之對準而無須顧及基板之轉動的印刷設備。
第1圖係顯示根據本發明例示性實施例之印刷設備之示意圖。第2圖係顯示根據本發明例示性實施例之印刷設備中基板之示意圖。
第3圖係為第2圖之部份「Ⅲ」之放大視圖。第4圖係顯示根據本發明例示性實施例之印刷設備中對準標記之另一形狀之示意圖。第5圖係顯示根據本發明例示性實施例之印刷設備中之位置辨認單元之示意圖。第6圖係顯示根據本發明例示性實施例之印刷設備之印刷單元之示意圖。第7圖係為第6圖之VII-VII’之放大視圖。
參照第1圖，根據本發明例示性實施例之印刷設備100包含辨認要印刷之目標，也就是基板120之位置，並進行印刷之裝置，且包含平台140、位置辨認單元160、控制器150以及印刷單元180。
在此範例當中，根據本發明之例示性實施例，位置辨認單元160辨認安裝於平台140之基板120之對準標記122，藉由控制器150對準基板120，且印刷單元180在完成對準之基板120上進行印刷。
根據本發明例示性實施例之每一印刷設備100之構造將在下文中說明。
第一，基板120可為用於印刷之目標，且可由玻璃基板所構成。
根據本發明例示性實施例，如第1圖所示，基板120可形成為一矩形形狀，且對準標記122可配置於基板120之各個角落附近。
因此，位置辨認單元160辨認設於基板120上之對準標記122之位置，使得用於進行印刷工作之基板120之位置以及基板120之對準可被確定。
稍後將進一步詳細地描述與其相關之構造。
另一方面，平台140可為安裝基板120於其中之構成元件。
平台140可形成為可大於基板120之平板形狀，且可設有固定工具以固定基板120來安裝於其上部部分。
在此範例當中，根據本發明之例示性實施例，吸附裝置(未圖示)例如真空夾具(vacuum chuck)可設置作為平台140之固定工具。
另外，機械控制工具(未圖示)可設於平台140之一側，以對準固定之基板120於平台140上。
因此，藉由外部傳送工具傳送至印刷設備100之基板120可移動至平台140上之預定位置且接著藉由固定工具而固定於平台140，且可由控制工具控制基板120之位置。
如上所述，基板120安裝且對準於平台140上，位置辨認單元160可確定是否基板120可位於正確之位置。位置辨認單元160將在下文中詳細說明。
位置辨認單元160可設置以辨認基板120之位置。
參閱第5圖，位置辨認單元160可包含配置於基板120上之對準標記122、攝像機162以及操作裝置164。
對準標記122可為形成於基板120上用於對準基板120之標記，且根據本發明例示性實施例可設置有複數個。
在本範例中，如第2圖所示，對準標記122可包含四個對準標記分別設置於四個角落附近，然而對準標記之數量不限於此，且可提供超過四個對準標記。
根據本發明之例示性實施例，複數個對準標記122可以基板120之中心124為基準而為互相旋轉對稱。
因此，即使在基板120可能相對於基板120之中心124旋轉一預定角度後，對準標記122之位置仍可辨認為一致的。
舉例來說，參閱第2圖，四個對準標記122可配置成方形形狀，以基板120之中心124為基準而為相互旋轉對稱，且在此範例中，當
基板120可能以基板120之中心124為基準而轉動90度時，四個對準標記122之位置仍可一致。
因此，經由位置辨認單元160所辨認之對準標記122之位置可始終一致而可無須顧及基板120是否旋轉。
在此範例中，根據本發明之例示性實施例，每一對準標記122之形狀可為旋轉對稱的。
舉例來說，參閱第3圖，對準標記122可形成為十字形狀，其中垂直長度與水平長度係彼此相同。
另外，參閱第4圖，對準標記可形成為亦可為旋轉對稱之圓形形狀，且圓形之對準標記222可形成為固定圖案以對應基板120之轉動角度單元。
因此，以旋轉對稱方式設置於基板120上之複數個對準標記122在即使其以一預定角度例如90度轉動下，仍可始終保持每一對準標記122之形狀。
如上所述，根據本發明例示性實施例之印刷設備100中，四個旋轉對稱形狀之對準標記122相對於基板120之中心124而依旋轉對稱形狀來配置，例如，其設置為方形形狀，以使對準標記122之位置在即使基板120轉動約90度下仍可持續保持。
因此，即使隨著形成於基板120之單位細胞之對準可能改變而使基板120之垂直及水平對準改變，且因此基板120可能在旋轉90度之後被安裝於印刷設備100之平台140上，基板120之對準仍可持續且輕易地執行而無須改變用於基板120之對準之設備或過程。
同時，上述對準標記122可被攝像機162拍攝。
也就是說，攝像機162可形成以拍攝形成於基板120之對準標記122，且根據本發明例示性實施例，攝像機162可設置以對應於排列於基板120之對準標記122，而基板120可安裝於平台140。
在此範例中，攝像機162可設置於平台140之上部部分且亦可固定於預定位置。
在此範例中，根據本發明之例示性實施例，攝像機162之數量可為至少兩個。
更進一步之細節中，參閱第5圖，攝像機162之數量可為兩個，且兩個攝像機162可分別設置於對準標記122之上部部分，以拍攝對應之對準標記122。
如上所述，經由攝像機162所拍攝之對準標記122之資訊可發送至操作裝置164。
操作裝置164可形成以辨認由攝像機162所拍攝之對準標記122之座標。
在此範例中，根據本發明例示性實施例，操作裝置164可為電腦裝置，且可接收由攝像機162所拍攝之資訊。
根據本發明例示性實施例，操作裝置164可辨認至少兩個對準標記122之中心點之x與y座標。
因此，安裝於平台140之基板120之位置可準確地數位化。
如上所述，由位置辨認單元160所辨認之基板120之位置資訊可發送至控制器150。
也就是說，控制器150可形成以控制基板120之位置，其係基於由位置辨認單元160所辨認之基板120之位置資訊，亦即，透過於基板120對準之對準標記122的座標資料之基板120之位置資訊。
因此，參閱第5圖，控制器150可連接於位置辨認單元160之操作裝置164。
在本範例中，控制器150比較由操作裝置164傳送之對準標記122之座標資料與預定基準座標，以可確定安裝於平台140之基板120是否對準。
另外，根據本發明例示性實施例，控制器150可連接於平台140。
因此，當安裝於平台140之基板120可能不正確地對準時，控制器150可發送控制訊號至平台140以透過設於平台140之控制工具來控制基板120之對準。
基板120經過這種過程而對準後，根據本發明例示性實施例之印刷設備100可經由印刷單元180來於基板120上執行印刷工作。印刷單元180現將更進一步詳細地描述。
印刷單元180可為經由塗佈印刷溶液於固定在平台140上之基板120上而執行印刷工作之一部件，且參閱第1圖，印刷頭182可形成為於互相垂直之兩軸向為可移動的，亦即，x軸與y軸。
因此，根據本發明例示性實施例，如第6圖所示，印刷單元180可包含印刷頭182以及活動架184。
印刷頭182可為滴下印刷溶液於可固定在平台140上之基板120上之一部件，且可設有可滴下印刷溶液之噴嘴(未圖示)。在此範例中，噴嘴可設置有複數個。
在此範例中，根據本發明例示性實施例，印刷頭182可形成為透過活動架184於互相垂直之至少兩軸向方向上為可移動的，例如，參閱第1圖、第6圖以及第7圖，於x軸與y軸上。
也就是說，活動架184可為使印刷頭182移動於互相垂直之至少兩軸向方向上之一部件，且參閱第6圖，活動架184可包含架體構件185以及活動構件186。
根據本發明例示性實施例，架體構件185於平台140之上部部分可形成為可移動於y軸上，且活動構件186於架體構件185之一側可形成為可移動於可與y軸方向垂直之x軸方向上。
在此範例中，x軸與y軸方向參閱第1圖與第7圖，且在下列敘述中將相同。
在此範例中，印刷頭182可設置在活動構件186之一側。
因此，印刷頭182可隨著由架體構件185支撐之活動構件186可移動時移動於x軸方向，且可隨著由平台140支撐之架體構件185可移動時移動於y軸方向。
然而，印刷單元180之結構不侷限於此，且能使印刷頭182移動於至少兩軸向方向之任何結構均適用。
如上所述，根據本發明例示性實施例之印刷設備100透過如下於至少兩軸向方向可移動之印刷頭182來執行印刷過程。首先，印刷頭182在於一軸向方向移動時塗佈印刷溶液於基板120上，例如y軸方向。
在此範例中，當沿著y軸方向之印刷完成時，印刷溶液在印刷頭182於x軸方向移動預定距離而後返回y軸方向移動時可塗佈於基板120上。
通過重複這種過程，根據本發明例示性實施例之印刷設備執行印刷工作。
如上所述，根據本發明例示性實施例之印刷設備100可辨認基板120之位置並以同樣設備及過程對準基板120，而無須顧及可為印刷目標之基板120之垂直與水平對準。
在此範例中，根據本發明例示性實施例，設置於印刷設備100之基板120之複數個對準標記122係設置以基板120之中心124為基準而為相互旋轉對稱的，使得基板120之位置可使用同樣的拍攝裝置與同樣的方法來辨認，而無須顧及基板120是否可能轉動，且因此，對準過程可在印刷設備100輕易地執行而不用改變或控制設備與製程。
因此，根據本發明例示性實施例之印刷設備100可有效率地在對準可能改變之基板120上執行印刷工作。
雖然本發明已配合目前認為具可行性之例示性實施例來說明，然而要理解的是本發明不侷限於所揭示之實施例，相反的，其係旨在涵蓋包含於後附申請專利範圍中之精神與範疇內之各種修改及等效配置。
Claims (18)
- 一種辨認為印刷目標之基板之位置並進行印刷之印刷設備，其包含：一平台，係安裝該基板於其中；一位置辨認單元，係辨認安裝於該平台之該基板之位置；以及一印刷單元，係設置於該平台之一上部部分，且塗佈一印刷溶液於該基板上，其中該位置辨認單元包含：複數個對準標記，係形成於該基板；以及一攝像機，係拍攝該複數個對準標記，且該複數個對準標記設置以該基板之一中心為基準而為相互旋轉對稱的，以使即使該基板以該基板之該中心為基準旋轉一預定角度，該複數個對準標記之位置仍然相同；其中各該對準標記為具有複數個分離區段的一圓形形狀，該複數個分離區段旋轉對稱，且無論從什麼角度觀看該對準標記，該複數個分離區段皆保持相同的視覺形狀。
- 如申請專利範圍第1項所述之印刷設備，其中該複數個對準標記包含至少四個該對準標記，且該至少四個對準標記係以每90度之角度而為旋轉對稱的。
- 如申請專利範圍第2項所述之印刷設備，其中該至少四個對準標記係設置為一方形形狀。
- 如申請專利範圍第1項所述之印刷設備，其中該位置辨認單元進一步包含辨認由該攝像機所拍攝之該複數個對準標記之座標之一操作裝置。
- 如申請專利範圍第1項所述之印刷設備，其中該攝像機之數量為至少兩個。
- 如申請專利範圍第5項所述之印刷設備，其中該至少兩個攝像機係設置為一固定方式以對應於該複數個對準標記之位置。
- 如申請專利範圍第1項所述之印刷設備，其中該印刷單元包含：一印刷頭，係滴下該印刷溶液於該基板上；以及一活動架，係提供使該印刷頭於至少兩軸向方向上為可移動的。
- 如申請專利範圍第7項所述之印刷設備，其中該活動架包含：一架體構件，係提供在該平台之該上部部分於一第一軸向方向上為可移動的；以及一活動構件，係提供於與該架體構件之該第一軸向方向垂直之一第二軸向方向上為可移動的，其中，該印刷頭係設置於該活動構件之一側。
- 如申請專利範圍第1項所述之印刷設備，其進一步包含：一控制器，係經由該位置辨認單元所辨認之資訊來控制該基板之位置。
- 一種用以印刷基板之印刷設備，其包含：一印刷單元，係塗佈一印刷溶液至該基板上；以及一位置辨認單元，係辨認該基板之位置，該位置辨認單元包含：複數個對準標記，係形成於該基板上；以及複數個攝像機，係拍攝該複數個對準標記，該複數個攝像機座落對應於該複數個對準標記，該複數個對準標記以該基板之一中心為基準而設置為相互旋轉對稱，以使即使該基板以該基板之該中心為基準旋轉一預定角度，該複數個對準標記之位置仍然相同；其中各該對準標記為具有複數個分離區段的一圓形形狀，該複數個分離區段旋轉對稱，且無論從什麼角度觀看該對準標記，該複數個分離區段皆保持相同的視覺形狀。
- 如申請專利範圍第10項所述之印刷設備，其中該複數個對準標記包含至少四個該對準標記，且該至少四個對準標記係以每90度之角度為旋轉對稱的。
- 如申請專利範圍第10項所述之印刷設備，其中該至少四個對準標記係設置為一方形形狀。
- 如申請專利範圍第10項所述之印刷設備，其中該位置辨認單元進一步包含辨認由該攝像機所拍攝之該複數個對準標記之座標之一操作裝置。
- 如申請專利範圍第10項所述之印刷設備，其中該複數個攝像機係為兩個該攝像機。
- 如申請專利範圍第14項所述之印刷設備，其中該兩個攝像機係設置為一固定方式以對應於該複數個對準標記之位置。
- 如申請專利範圍第10項所述之印刷設備，其中該印刷單元包含：一印刷頭，係滴下該印刷溶液於該基板上；以及一活動架，係提供使該印刷頭於至少兩軸向方向上為可移動的。
- 如申請專利範圍第16項所述之印刷設備，其中該活動架包含：一架體構件，係提供在一平台之一上部部分於一第一軸向方向上為可移動的；以及一活動構件，係提供於與該架體構件之該第一軸向方向垂直之一第二軸向方向上為可移動的，其中該印刷頭係設置於該活動構件之一側。
- 如申請專利範圍第10項所述之印刷設備，其進一步包含：一控制器，係經由該位置辨認單元所辨認之資訊來控制該基板之位置。
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