特表 2024-514385 基板上に印刷されたインクを硬化させるための装置、システム及び方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-04-02

(54)【発明の名称】基板上に印刷されたインクを硬化させるための装置、システム及び方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 33/50 20100101AFI20240326BHJP

   H01L 33/00 20100101ALI20240326BHJP

   B41J 2/01 20060101ALI20240326BHJP

【ＦＩ】

H01L33/50

H01L33/00 L

B41J2/01 129

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2023549876

(86)(22)【出願日】2021-02-22

(85)【翻訳文提出日】2023-10-13

(86)【国際出願番号】 EP2021054321

(87)【国際公開番号】W WO2022174932

(87)【国際公開日】2022-08-25

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】390040660

【氏名又は名称】アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド

【氏名又は名称原語表記】ＡＰＰＬＩＥＤ ＭＡＴＥＲＩＡＬＳ，ＩＮＣＯＲＰＯＲＡＴＥＤ

【住所又は居所原語表記】３０５０ Ｂｏｗｅｒｓ Ａｖｅｎｕｅ Ｓａｎｔａ Ｃｌａｒａ ＣＡ ９５０５４ Ｕ．Ｓ．Ａ．

(74)【代理人】

【識別番号】110002077

【氏名又は名称】園田・小林弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】チェッレレ， ジョルジオ

(72)【発明者】

【氏名】フーリン， ヴァレンティナ

(72)【発明者】

【氏名】ウン， ホウ ティ－．

(72)【発明者】

【氏名】ビゴリン， アンドレア

(72)【発明者】

【氏名】マッカリ， アンドレア

【テーマコード（参考）】

2C056

5F142

【Ｆターム（参考）】

2C056FB01

2C056FC00

2C056HA44

2C056KD10

5F142AA86

5F142BA32

5F142CD16

5F142DA13

5F142DA64

5F142DA72

5F142DA73

5F142FA38

5F142GA02

(57)【要約】

発光ダイオード（ＬＥＤ）を有する基板（１０）上に印刷された光硬化性インクを硬化させるための光シール可能なハウジング（１０５）を含む装置（１００）が提供される。本装置は、基板支持体（１３０）と、ＬＥＤに電力を供給するためのインターフェース（１１０）と、インターフェースと基板支持体（１３０）との相対位置を変更するように構成された移送装置（１２０）とを含む。移送装置（１２０）は、ＬＥＤを点灯させるための電力をＬＥＤに供給して光硬化性インクを硬化させるために、インターフェース（１１０）を基板（１０）に接触させるように構成される。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

発光ダイオード（ＬＥＤ）を有する基板（１０）上に印刷された光硬化性インクを硬化させるための光シール可能なハウジング（１０５）を備える装置（１００）であって、
前記ＬＥＤに電力を供給するためのインターフェース（１１０）と、
基板支持体（１３０）と、
前記インターフェース（１１０）と前記基板支持体（１３０）との相対位置を変更するように構成された移送装置（１２０）と
を備え、前記移送装置（１２０）は、前記ＬＥＤを点灯させるための電力を前記ＬＥＤに供給して前記光硬化性インクを硬化させるために、前記インターフェース（１１０）を前記基板（１０）に接触させるように構成される、装置。

【請求項2】

前記装置は、前記装置内の温度を調節するための温度制御要素を備える、請求項１に記載の装置（１００）。

【請求項3】

前記温度制御要素は、冷却プレート及び／又は冷却ガス導管で構成される群から選択される１つを含む、請求項２に記載の装置（１００）。

【請求項4】

前記冷却ガス導管によって提供される温度は、冷却ガスの流量及び／又は前記冷却ガス導管に供給される前記冷却ガスの量によって制御される、請求項３に記載の装置（１００）。

【請求項5】

前記冷却ガス導管は、前記冷却ガスを前記装置に供給するためのガス入口（２０６）を含み、詳細には前記冷却ガスは不活性ガスであり、より詳細には前記冷却ガスは窒素（Ｎ_２）であり、前記冷却ガス導管は、前記装置から前記冷却ガスを除去するためのガス出口（２０７）を含む、請求項３又は４に記載の装置（１００）。

【請求項6】

前記光シール可能なハウジング（１０５）は、前記ＬＥＤの漂遊放射光を吸収する黒色の内壁を含む、請求項１から５のいずれか一項に記載の装置（１００）。

【請求項7】

前記装置は、第１のスライド開閉機構（１５２）と第２のスライド開閉機構（１５８）とを備える、請求項１から６のいずれか一項に記載の装置（１００）。

【請求項8】

前記基板支持体（１３０）は、前記基板を支持するための支持プレートであり、詳細にはアルミナ製の支持プレートである、請求項１から７のいずれか一項に記載の装置（１００）。

【請求項9】

前記装置は、コントローラを更に備え、前記コントローラは、前記ＬＥＤによって供給される波長を制御するように構成される、及び／又は、前記コントローラは、前記ＬＥＤの点灯を選択的に調節するように構成される、請求項１から８のいずれか一項に記載の装置（１００）。

【請求項10】

前記インターフェース（１１０）は、プローブカードを含む、請求項１から９のいずれか一項に記載の装置（１００）。

【請求項11】

前記ＬＥＤは前記基板の表面に設けられ、前記光硬化性インクは前記ＬＥＤの表面に提供される、請求項１から９のいずれか一項に記載の装置（１００）。

【請求項12】

前記ＬＥＤは、１又は複数の電気的に接触可能な要素に接続される、請求項１１に記載の装置（１００）。

【請求項13】

前記プローブカードは、前記ＬＥＤの前記１又は複数の電気的に接触可能な要素と電気的に接触するための１又は複数のピンを含む、請求項１２に記載の装置（１００）。

【請求項14】

前記移送装置（１２０）は、ピストン及びショートストロークシリンダで構成される群から選択された１つであり、詳細には前記ショートストロークシリンダは空圧ショートストロークシリンダである、請求項１から１３のいずれか一項に記載の装置（１００）。

【請求項15】

発光ダイオード（ＬＥＤ）を有する基板を処理するためのシステム（５００）であって、
前記基板（１０）に光硬化性インクを提供するための印刷セクション（５６０）と、
請求項１から９のいずれか一項に記載の装置（１００）と
を備えるシステム。

【請求項16】

前記システムは更に、前記印刷セクション（５６０）から光硬化性インクを硬化させる前記装置まで前記基板を輸送するための輸送装置（５６２）、詳細にはロボットアームを備える、請求項１５に記載のシステム（５００）。

【請求項17】

前記印刷セクション（５６０）は、２つ以上、詳細には３つ以上、より詳細には４つ以上の異なる色の光硬化性インクを提供するように構成される、請求項１５又は１６に記載のシステム（５００）。

【請求項18】

発光ダイオード（ＬＥＤ）を有する基板上の光硬化性インクを硬化させる方法（６００）であって、
前記ＬＥＤに電力を供給するためのインターフェースを設けることと、
前記ＬＥＤを有する基板を提供することと、
前記インターフェースを前記ＬＥＤに接触させることと、
温度を安定化させるための冷却ガスを供給することと、
前記ＬＥＤを点灯させるために前記インターフェースに電力を供給することと、
前記基板上の前記光硬化性インクを硬化させることと
を含む方法。

【請求項19】

前記インターフェースは、移送装置を介して前記ＬＥＤに接触し、前記移送装置は、空圧ショートストロークシリンダであり、前記方法は更に、
前記インターフェースと前記基板との相対位置を変更して前記基板上の前記ＬＥＤに接触させるために、前記空圧ショートストロークシリンダに力を加えること
を含む、請求項１８に記載の方法（６００）。

【請求項20】

前記冷却ガスは前記装置内を循環する、請求項１８又は１９に記載の方法（６００）。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

［０００１］本開示は、ディスプレイ製造の分野であり、詳細には、ディスプレイ用途に使用するための基板を提供する分野である。より詳細には、本開示は、基板上の硬化性物質を硬化させるための装置及び方法に関する。

【背景技術】

【0002】

［０００２］ディスプレイ製造において、改善された解像度及びコントラスト特性を有するディスプレイを提供するための幾つかの技法が知られており、多くのアプローチが開発されている。ＬＣＤ（液晶ディスプレイ）が、バックライト光源又はリフレクタから供給される光に影響を与えるために液晶の光変調特性を使用してカラー又はモノクロの画像を生成するのに対し、ＯＬＥＤ（有機発光ダイオード）ディスプレイの技法は、電力に応答して可視光を直接放射する有機材料を提供する。

【0003】

［０００３］ＯＬＥＤディスプレイは、ＬＣＤとは対照的な有益な効果を有することが知られている。例えば、より薄く、より軽いディスプレイを提供することができ、ＯＬＥＤディスプレイは、より深い黒レベルとより高いコントラスト比を達成し、また、フレキシブルで透明であるため、スクリーン、テレビ、スマートフォン等の複数の用途でＯＬＥＤディスプレイを使用することができる。

【0004】

［０００４］ＯＬＥＤ基板の作製は、典型的には、基板上に有機材料をコーティングすることによって実施され、有機材料は、基板上にピクセルを生成するための原色である赤、青及び緑を提供する。コーティングプロセスは、例えば、基板上に異なる色のピクセルを提供するために基板上に堆積されるホスト材料及びドーパント材料等の有機材料の蒸発に基づいていてよい。

【0005】

［０００５］ＯＬＥＤ技術とは対照的に、マイクロＬＥＤ（発光ダイオード）は、基板上に微小なピクセルを提供することができ、マイクロＬＥＤは、半導体アレイとして提供される無機材料、例えば窒化インジウムガリウム（ＩｎＧａＮ）で作られ、マイクロＬＥＤは、電力に応答して自己発光することができる。マイクロＬＥＤ技術は、ディスプレイの製造に関して、ＯＬＥＤ技術と比較して、例えば、得られるディスプレイの寿命、明るさ、コントラストに関して有益であり得る。これまでのところ、ディスプレイ製造に適したマイクロＬＥＤアレイの製造は高価で非効率的であった。更に、着色ピクセルの提供は困難である。

【0006】

［０００６］上記を考慮すると、マイクロＬＥＤ及びディスプレイ製造のための改善された装置、システム、及び方法を提供することは有益である。

【発明の概要】

【0007】

［０００７］本開示によれば、発光ダイオード（ＬＥＤ）を有する基板上に印刷された光硬化性インクを硬化させるための光シール可能なハウジングを含む装置が提供される。本装置は、基板支持体と、ＬＥＤに電力を供給するためのインターフェースと、移送装置とを含む。移送装置は、インターフェースと基板支持体との相対位置を変更するように構成される。移送装置は、ＬＥＤを点灯させるための電力をＬＥＤに供給して光硬化性インクを硬化させるために、インターフェースを基板に接触させるように構成される。

【0008】

［０００８］一態様によれば、発光ダイオード（ＬＥＤ）を有する基板を処理するためのシステムが提供される。本システムは、基板に光硬化性インクを提供するための印刷セクションと、本明細書に記載の実施形態に係る装置とを含む。

【0009】

［０００９］更なる態様によれば、発光ダイオード（ＬＥＤ）を有する基板上の光硬化性インクを硬化させる方法が提供される。本方法は、ＬＥＤに電力を供給するためのインターフェースを設けることと、ＬＥＤを有する基板を提供することと、インターフェースをＬＥＤに接触させることと、温度を安定化させるための冷却ガスを供給することと、ＬＥＤを点灯させるためにインターフェースに電力を供給することと、基板上の光硬化性インクを硬化させることとを含む。

【0010】

［００１０］実施形態は、開示された方法を実施するための装置も対象とし、記載の各方法の態様を実行するための装置部品を含む。これらの方法態様は、ハードウェア構成要素、適切なソフトウェアによってプログラムされたコンピュータ、この２つの任意の組み合わせによって、又は任意の他の方法で実行され得る。更に、本開示に係る実施形態は、記載の装置を作動させる方法も対象とする。本方法は、本装置のあらゆる機能を実施するための方法態様を含む。

【0011】

［００１１］上述した本開示の特徴を詳細に理解できるように、実施形態を参照しながら、上記に要約した本開示をより詳細に説明する。添付の図面は本開示の実施形態に関し、以下に記載する。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本明細書に記載の実施形態に係る装置を示す斜視図である。

【図2】本明細書に記載の実施形態に係る装置示す背面図である。

【図3】本明細書に記載の実施形態に係る装置を示す正面図である。

【図4A】本明細書に記載の実施形態に係る装置を示す斜視図である。

【図4B】本明細書に記載の実施形態に係る装置を示す斜視図である。

【図5】本明細書に記載の実施形態に係るシステムを示す概略図である。

【図6】本明細書に記載の実施形態に係る方法を示すフロー図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

［００１２］ここで、本開示の様々な実施形態について詳細に参照し、その1又は複数の実施例を図に示す。以下の図面の説明内では、同じ参照番号は同じ構成要素を指す。通常、個々の実施形態に関する相違点のみが説明される。各実施例は、本開示の説明のために提供されるものであり、本開示を限定するものではない。更に、ある実施形態の一部として図示又は説明した特徴を、他の実施形態上で又は他の実施形態と共に使用して、更なる実施形態を生み出すことができる。本明細書は、そのような修正例及び変形例を含むものである。

【0014】

［００１３］以下の図面の説明の中で、同じ参照番号は、同じ又は類似の構成要素を指している。通常、個々の実施形態に関する相違点のみが説明される。特に指定しない限り、１つの実施形態における部分又は態様の説明は、他の実施形態における対応する部分又は態様にも適用される。

【0015】

［００１４］光硬化性インクは、広範な用途に使用することができ、ディスプレイ、特に、ディスプレイ全体に単一で点灯可能なピクセルを提供するための発光ダイオード（ＬＥＤ）を有するディスプレイの製造において特に有益であり得る。例えば、μ－ＬＥＤ、ＭＬＥＤ及び／又はｍＬＥＤとしても知られるマイクロＬＥＤ、すなわち微小な単一ＬＥＤは、ＬＣＤ（液晶ディスプレイ）又はＯＬＥＤ（有機発光ダイオード）等の他のディスプレイ技法と比較して、高コントラスト、高速応答時間、改善された色再現性及びエネルギー効率、ならびに改善された寿命を有するディスプレイの製造に関して有益であり得る。

【0016】

［００１５］得られたディスプレイでは、各ピクセルは、原色、すなわち赤、緑又は青を提供する１つのマイクロＬＥＤを表し、各ピクセルは、対象の色表現、すなわち画像を生成する点灯したピクセルの組合せを生成するように選択的に制御することができる。ピクセルを作成するために、光硬化性インクを使用することができる。すなわち、例えば、マイクロＬＥＤを有する基板上にインクを印刷することによってインクを提供し、その後インクをその上で定着させることができる。従って、各ピクセルは、基板及びマイクロＬＥＤ上に提供される異なる色のインクを使用することによって作成することができる。

【0017】

［００１６］本明細書に記載の他のいずれかの実施形態と組み合わせることができ、図１に例示的に示す実施形態によれば、発光ダイオード（ＬＥＤ）を有する基板１０上に印刷された光硬化性インクを硬化させるための装置１００が提供される。本装置は、光シール可能なハウジング１０５を含む。本装置は更に、ＬＥＤに電力を供給するためのインターフェース１１０を含む。本装置は更に、基板支持体１３０と、インターフェースと基板支持体１３０との相対位置を変更するための移送装置１２０とを含む。移送装置は、ＬＥＤを点灯させるための電力をＬＥＤに供給して光硬化性インクを硬化させるために、インターフェース１１０を基板１０に接触させるように構成される。

【0018】

［００１７］本明細書に記載の他のいずれかの実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、光シール可能なハウジング１０５は、２つの側壁、すなわち第１の側壁１０８及び第２の側壁１０９を含んでいてよく、第２の側壁１０９は第１の側壁に対向する、又はその逆であり、上壁１０６及び底壁１０７を含んでいてよい。光シール可能なハウジング１０５は、インターフェース、移送装置、基板支持体、及び基板が装置内にロードされたときは基板と境を接していてよい。光シール可能なハウジングは、内壁、詳細には２つの内側側壁、内側上壁及び内側底壁を含み得る。内壁は着色されていてよく、詳細には、内壁は無彩色、詳細には黒色（１６進トリプレット：＃００００００；ｓＲＧＢ：（０，０，０）ＣＭＹＫ：（０，０，０，１００））で着色されていてよい、すなわち、光シール可能なハウジングは、放射光を吸収し、例えばＬＥＤを点灯させることから生じる漂遊放射光を回避する、すなわち吸収するために、黒色の内壁を含み得る。換言すれば、装置の内壁は、ＬＥＤから放射された光が内壁に当たって反射するのを阻止するように構成され得る。壁は、暗い色、すなわち、黒からわずかに逸脱した色、例えば、光の反射能力をほとんど又は全く含まない暗い灰色又は他の色を含み得ることを理解されたい。

【0019】

［００１８］有利な点として、ＬＥＤの漂遊放射光を回避及び／又は防止することができる。従って、不特定の硬化を回避又は低減させることができる。従って、硬化効率を向上させることができ、より高い歩留まりを達成することができる。

【0020】

［００１９］本明細書に記載の他のいずれかの実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、本装置は、インターフェース１１０及び／又は移送装置１２０の支持を提供するための取り付け領域１４０を更に含み得る。詳細には、移送装置１２０及び／又は基板支持体１３０は、取り付け領域１４０に設けられていてよく、インターフェース１１０は、移送装置１２０及び／又は基板支持体１３０に接続され得る。移送装置１２０は、インターフェースを基板と接触させるように構成されていてよく、例えば、移送装置は、インターフェースと基板とを接触させるように構成されていてよく、これにより、ＬＥＤを点灯させるための電力をＬＥＤに供給して光硬化性インクを硬化させる。移送装置は、インターフェース及び／又は基板支持体を移動させることができ、例えば、移送装置は、インターフェースを上下に、すなわち、装置の上壁に向かう方向及び／又は装置の底壁に向かう方向に移動させることができる。換言すれば、移送装置は、インターフェース及び／又は基板を垂直方向に（図１に示すように、ｙ方向の距離に沿って）並進移動させ得る。加えて、又は代替的に、移送装置は、インターフェースと基板とをアライメントするために、インターフェース及び／又は基板支持体を水平移動させ得る。従って、移送装置は、図１に示すように、ｚ方向の距離に沿ってインターフェースを移動させることができる。

【0021】

［００２０］本明細書で使用する「垂直」又は「水平」という用語は、正確な垂直性又は水平性からのわずかなずれを含む配向を含むことができ、例えば、正確な垂直方向又は正確な水平方向と比較して、最大１０°又は１５°の角度が存在し得る。

【0022】

［００２１］加えて、又は代替的に、移送装置は、基板支持体１３０を移動させるように構成され得る。移送装置は、基板支持体を移動させて、インターフェースと基板とをアライメントし得る。インターフェースは静止していてよい。移送装置は、基板支持体を垂直方向及び／又は水平方向に移動させて、基板とインターフェースとをアライメントするように構成され得る。

【0023】

［００２２］本明細書に記載の他のいずれかの実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、インターフェースは、基板上のＬＥＤに電力を供給するように構成される。インターフェースは、電源に接続され得る。インターフェースは、基板に接続される導電性構造、詳細にはＬＥＤに電力を供給するために基板上のＬＥＤに接続される導電性構造を含み得る。例えば、インターフェースは、ＬＥＤに接触するためのプローブカードを含むプレートキットを含み得る。インターフェースの寸法は、基板の寸法に対応し得る。あるいは、インターフェースの寸法が基板の寸法を超えていてよい。ＬＥＤに供給される電力は、≦５Ｖに制限された電圧、及び／又は定電流モードで１０から１００ｍＡの範囲の電流を含み得る。

【0024】

［００２３］本明細書に記載の他のいずれかの実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、本装置は、第１のスライド開閉機構１５２及び／又は第２のスライド開閉機構１５８を含み得る。第１のスライド開閉機構１５２及び第２のスライド開閉機構１５８は各々、第１の軌道１５１、１５７及び第２の軌道１５３、１５９を含み得る。第１のスライド開閉機構１５２及び第２のスライド開閉機構１５８は、装置の第１の側壁１０８及び第２の側壁１０９に配置され得る。詳細には、第１の軌道１５１、１５７及び第２の軌道１５３、１５９は、装置の第１の側壁１０８及び第２の側壁１０９に配置され得る。詳細には、第１の軌道１５１、１５７は、第１の側壁１０８に配置されていてよく、第２の軌道１５３、１５９は、第１の側壁に対向する第２の側壁１０９に配置されていてよい、又はその逆であってよい。

【0025】

［００２４］本明細書に記載の他のいずれかの実施形態と組み合わせることができ、図２に例示的に示す実施形態によれば、本装置は、装置内の温度を調節するための温度制御要素を含み得る。装置内には、冷却、特に能動的な冷却が提供され得る。温度制御要素は、冷却プレート及び／又は冷却ガス導管を含み得る。例えば、冷却ガスは、冷却ガス導管を介して装置１００に供給され得る。冷却ガス導管及び／又は光シール可能なハウジング１０５は、冷却ガスを装置に供給するためのガス入口２０６を含み得る。詳細には、冷却ガスは、不活性ガス、例えば窒素（Ｎ_２）であってよい。冷却ガス導管及び／又は光シール可能なハウジングは更に、装置から冷却ガスを除去するためのガス出口２０７を含み得る。従って、冷却ガスは、装置内を循環させることができ、例えば、新鮮な冷却ガスを、ガス入口を通して装置に連続的に供給することができ、装置からのガスを、ガス出口を通して連続的に除去することができる。ガス入口とガス出口は、装置の背面側に配置されていてよい。

【0026】

［００２５］本明細書に記載の他のいずれかの実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、装置の内部にシャワーヘッドを設けることができる。シャワーヘッドはガス入口２０６に接続され、装置内に冷却ガスを供給し得る。シャワーヘッドは、冷却ガスを装置内に均一に分配することができる。例えば、シャワーヘッドは、装置内に冷却ガスを分配するための１又は複数の開口部、詳細には１又は複数のノズルを含み得る。

【0027】

［００２６］本明細書に記載の他のいずれかの実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、本装置は、装置内の温度を調節するための冷却プレートを含み得る。冷却プレートは、装置に温度を提供するように構成され得、例えば、冷却プレートは、冷却プレート、ひいては装置、すなわち装置内を冷却するための冷却ガス又は冷却流体を提供するための導管を含み得る。

【0028】

［００２７］本明細書に記載の他のいずれかの実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、装置１００の内部に一定温度を提供することができる。本装置は、温度制御を含み得る。温度制御は、冷却プレート及び／又は冷却ガス導管の温度、すなわち冷却ガス導管に供給される冷却ガスの温度、冷却ガスの流量、及び／又は装置、すなわち冷却ガス導管に供給される冷却ガスの量を制御することができる。詳細には、冷却ガスを供給することによって、一定温度を提供することができる。例えば、一定温度は、１５℃から４０℃の範囲、詳細には２０℃から３５℃の範囲、より詳細には２５℃から３０℃の範囲であってよい。有利な点として、温度変化を最小限に抑えることができ、硬化条件をより均一にすることができ、装置に設けられた構成要素の過熱を回避又は防止することができる。

【0029】

［００２８］本明細書に記載の他のいずれかの実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、冷却ガスは、不活性雰囲気、すなわち装置内の不活性ガス雰囲気を提供し得る。冷却ガスは不活性ガスであってよい。有利な点として、本装置は、基板上に提供された光硬化性インクの硬化中、不活性雰囲気、すなわち装置内の不活性ガス雰囲気を維持することができる。従って、副生成物、例えば、硬化プロセスを汚染する又は悪影響を及ぼすフリーラジカルの発生を防止及び／又は回避することができる。更に、硬化プロセスを更に安定化させるために、装置内に安定した制御された温度を提供することができる。

【0030】

［００２９］本明細書に記載の他のいずれかの実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、装置は真空にすることができる。装置１００、すなわち光シール可能なハウジング１０５は、装置の真空条件を確立するための真空ポンプを含む真空供給システムを含み得る。例えば、光シール可能なハウジング１０５は、装置に真空供給するための第１のポート２０８及び第２のポート２０９を含み得る。第１のポート及び第２のポートは、装置の背面側に配置され得る。

【0031】

［００３０］本明細書に記載の他のいずれかの実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、第１のスライド開閉機構及び／又は第２のスライド開閉機構は、第１及び第２の開閉機構を作動させるためのアクチュエータ２３２、例えばモータを含み得る。アクチュエータ２３２は、装置１００の背面側に配置され得る。アクチュエータは、第１のスライド開閉機構及び／又は第２のスライド開閉機構を駆動し得る。第１のスライド開閉機構及び第２のスライド開閉機構は、独立して駆動され得る。

【0032】

［００３１］本明細書に記載の他のいずれかの実施形態と組み合わせることができ、また図１に戻って参照する実施形態によれば、本装置は移送装置を含む。移送装置は、ピストン及びショートストロークシリンダで構成される群から選択され得る。詳細には、ショートストロークシリンダは空圧ショートストロークシリンダであってよい。移送装置は、機械、油圧、空圧、電気及び／又はそれらの組み合わせによって駆動され得る。本装置は、移送装置の移動を可能にするため、すなわち空圧ショートストロークシリンダの移動を可能にするための供給ポート２２４、例えば空圧供給ポートを含み得る。供給ポート２２４は、移送装置が移動できるようにし、インターフェースと基板支持体との相対位置を変化させるために、移送装置へのエネルギーの供給を可能にすることができる。移送装置は、装置内でインターフェース及び／又は基板支持体に接続され得る。例えば、特に移送装置が空圧で駆動される場合、例えば、移送装置が空圧ショートストロークシリンダである場合、移送装置が移動できるようにするために、圧縮空気が供給ポート２２４を通して移送装置に供給され、その結果、インターフェースと基板支持体との相対位置が変更されるようにすることができる。

【0033】

［００３２］本明細書に記載の他のいずれかの実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、移送装置は、空圧ショートストロークシリンダであってよい。例えば、空圧ショートストロークシリンダは、圧縮空気を印加したときに、基板に接触するように、特に基板上のＬＥＤに接触するようにインターフェースを基板に移動させるために、５ｍｍのストロークを提供し得る。

【0034】

［００３３］本明細書に記載の他のいずれかの実施形態と組み合わせることができ、例示的に図３を参照する実施形態によれば、本装置は、第１のチャンバ３１２及び第２のチャンバ３１４を含み得る。図３では、第１のチャンバと第２のチャンバは破線で描かれている。チャンバは、光シール可能なハウジング１０５の第１の側壁、第２の側壁及び上壁又は底壁までしか達していなくてよいが、明確な描写のために、図３において破線は光シール可能なハウジングを超えていることを理解されたい。本明細書で使用する用語「チャンバ」は、非閉鎖区画として、すなわち、様々なチャンバ間の流体接続を可能にするために、例えば壁によって完全に囲まれていない画定された空間として理解され得る。特に、チャンバ、すなわち非閉鎖区画は、チャンバ内に配置された構成要素の相互作用、特にチャンバ内に配置された構成要素の垂直方向への移動を可能にするために、底壁又は上壁がなくてよい。

【0035】

［００３４］本明細書に記載の他のいずれかの実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、第１のチャンバ３１２には、移送装置１２０、インターフェース１１０、及び第１のスライド開閉機構１５２が配置され得る。第２のチャンバ３１４には、基板支持体１３０及び第２のスライド開閉機構１５８が配置され得る。第１のチャンバは第２のチャンバの上に配置され得る、あるいはその逆であってよい。

【0036】

［００３５］本明細書に記載の他のいずれかの実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、基板支持体１３０は、基板を支持するための支持プレート、特にアルミナ製の支持プレートであってよい。加えて、又は代替的に、基板支持体は、基板を保持及び／又は移送するための把持装置、例えばグリッパであってよい。基板は、１又は複数のＬＥＤ、詳細にはマイクロＬＥＤ、及びその上に印刷された光硬化性インクを含む。例えば、光硬化性インクは、基板上のパターンで提供することができ、例えば、光硬化性インクは、基板上に着色されたピクセルを提供するように基板上に印刷され得る。異なる色の光硬化性インクを基板上に提供することができ、特に、赤色、緑色及び／又は青色を含む光硬化性インクを提供することができる。加えて、又は代替的に、「白色」サブピクセル位置が設けられ得る。「白色サブピクセル位置」という用語は、基板上のインクがない位置として理解されたい。この位置は、例えば、ＬＥＤの欠陥及び／又はＬＥＤと基板上のインク層に欠陥が生じる他の問題の場合に、再加工のために使用することができる。実施形態によれば、各ピクセルに対して、１つのサブピクセル位置が設けられ得る。光硬化性インクは、量子ドットベースのインク及び／又はＵＶ硬化性インク、すなわちＵＶ光スペクトルの波長で硬化可能なインクであってよい。ＬＥＤは、光硬化性インクを硬化させるために、２００ｎｍから４５０ｎｍの波長を基板に供給するように構成され得る。実施形態によれば、光硬化性インクは量子ドットインクであってよい。

【0037】

［００３６］本明細書に記載の他のいずれかの実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、基板支持体１３０は、基板支持体において基板を保持するための１又は複数の保持配置を含み得る。保持配置は、基板支持体において基板を保持する機械的配置、磁気配置、圧力配置、又はそれらの組み合わせ等を含み得る。基板は、磁石、フック等の、基板支持体の保持配置と接触するためのフィッティング要素を含み得る。

【0038】

［００３７］本明細書に記載の他のいずれかの実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、基板は、５００ｍｍ×２００ｍｍの範囲、詳細には４００ｍｍ×２２０ｍｍの範囲、より詳細には３２０ｍｍ×２４０ｍｍの範囲の寸法を有し得る。基板は、２ｍｍから０．１ｍｍ、詳細には１ｍｍから０．３ｍｍ、より詳細には０．５ｍｍの厚さを含み得る。基板はガラス基板を含み得る。基板は更に、高分子材料を含み得る。基板は高分子材料でできていてよい。基板は、可撓性高分子材料を含んでいてよい、又は可撓性高分子材料でできていてよい。本装置は、異なるサイズ及び／又は厚さの、及び／又は異なる材料でできた基板を処理するように構成され得ることを理解されたい。

【0039】

［００３８］本明細書に記載の他のいずれかの実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、インターフェースは基板に接触し得る、すなわち、インターフェースは基板上のＬＥＤに接触し得る。図３で例示的に見ることができるように、移送装置は、インターフェースと基板支持体との相対的位置を変更する又は変化させることができ、及び／又はインターフェース及び／又は基板支持体に並進移動を提供することができ、詳細には、インターフェースの下方の基板支持体上に置かれた基板に接触するように、インターフェースの位置を下げることができる、及び／又は基板支持体の位置を上げることができる。インターフェースと基板支持体は逆に配置されていてよい、すなわち基板支持体がインターフェースの上方に配置され得ることを理解されたい。

【0040】

［００３９］本明細書に記載の他のいずれかの実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、インターフェースは、プローブカードを含み得る。インターフェース又はプローブカードは、ＬＥＤに電力を供給するために、インターフェース又はプローブカードを基板、すなわち基板上のＬＥＤに接続させるための１又は複数のピンを含み得る。こうして、ＬＥＤを点灯させることができる。ＬＥＤは、基板上に印刷された光硬化性インクを硬化させるように構成され得る。従って、自己硬化型ＬＥＤを得ることができる。

【0041】

［００４０］本明細書に記載の他のいずれかの実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、ＬＥＤは、ＬＥＤを点灯させるための電力を受け取るための電気的に接触可能な要素を含み得る。ＬＥＤは、１又は複数の電気的に接触可能な要素と相互接続され得る。１又は複数のピンは、ＬＥＤの１又は複数の電気的に接触可能な要素と電気的に接触し得る。このように、ＬＥＤが点灯されてＵＶ波長スペクトル内の波長を供給し、基板上の光硬化性インク、例えばＵＶ硬化性インクを硬化させる。

【0042】

［００４１］本明細書に記載の他のいずれかの実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、インターフェース及び基板支持体は一体的に形成されていてよい、又は接続されていてよい。基板支持体が、インターフェースを含み得る、又はその逆であってよい。例えば、基板支持体は、ＬＥＤに接触し、ＬＥＤに電力を供給するための１又は複数の基板支持ピンを含み得る。１又は複数の基板支持ピンは、ＬＥＤの電気的に接触可能な要素に接触し得る。更に、１又は複数の基板支持ピンは、ＬＥＤと相互接続している１又は複数の電気的に接触可能な要素と接触し得る。更に、更なるインターフェースが設けられ得る。更なるインターフェースは、基板支持ピンとＬＥＤ、すなわちＬＥＤの電気的に接触可能な要素との電気的接触を改善することができる。

【0043】

［００４２］有利な点として、ＬＥＤに電力を供給することによって、ＬＥＤが光硬化性インクの硬化を開始することができる。光硬化性インクは、決定された波長の光で励起されると硬化を可能にする光重合開始剤を含み得る。ＬＥＤに電力が供給されると、光重合開始剤の重合反応が開始し得る。更に有利なことに、ＬＥＤに電力を供給することにより、ＬＥＤの機能をチェックすることができる、すなわち、ＬＥＤの機能試験が行われ得る。従って、本装置は、基板上の光硬化性インクの硬化とＬＥＤの機能チェックの両方に同時に使用することができる。

【0044】

［００４３］有利な点として、本明細書に記載の実施形態のいずれかに係る装置は、光硬化性インクの効率的な硬化を提供する。本装置は、様々な用途に使用することができ、省エネルギー、正確かつ精密な硬化、及び高い硬化速度を達成することができる。硬化用の特定の波長を供給するために基板上に存在するＬＥＤを使用することにより、「自己硬化型」ＬＥＤを得ることができる。

【0045】

［００４４］本明細書に記載の他のいずれかの実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、ＬＥＤは、基板の表面に設けられ得る。光硬化性インクは、ＬＥＤの表面に提供され得る。従って、光硬化性インクは、ＬＥＤを提供する層の上方の印刷層であってよい。電気的に接触可能な要素は、基板の表面及び／又は表面に対向する面、すなわち基板の底面から接触可能であってよい。

【0046】

［００４５］本明細書に記載の他のいずれかの実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、本装置は、コントローラを更に含み得る。コントローラは、ＬＥＤによって供給される波長を制御するように構成され得る。例えば、コントローラは、ＬＥＤに供給される電力を制御するように構成され得る。加えて、又は代替的に、コントローラは、ＬＥＤの点灯を選択的に調節するように構成され得る。従って、単一のＬＥＤをオン及び／又はオフにすることができる。更に、コントローラは、装置内の温度を調節するように構成され得る。コントローラは、温度制御要素を制御するための温度制御を含み得る。例えば、コントローラは、冷却プレート及び／又は装置に供給される冷却ガスの温度を調節することができる。加えて、又は代替的に、コントローラは、供給される冷却ガスの流量及び／又は量を調節し得る。

【0047】

［００４６］本明細書に記載の他のいずれかの実施形態と組み合わせることができ、図４Ａ及び図４Ｂに例示的に示す実施形態によれば、第１のスライド開閉機構及び第２のスライド開閉機構は、第１のチャンバ３１２及び第２のチャンバ３１４をそれぞれ開閉するように構成され得る。例えば、インターフェース１１０を第１のスライド開閉機構に接続することができ、基板支持体１３０を第２のスライド開閉機構に接続することができ、インターフェース及び／又は基板支持体をそれぞれ装置内から装置周囲の空間に移動できるようにすることができる。特に、第１の開閉機構及び第２の開閉機構は、第１のチャンバ及び／又は第２のチャンバを引き出しのように開閉することができる。

【0048】

［００４７］本明細書に記載の他のいずれかの実施形態と組み合わせることができ、図４Ａに例示的に示す実施形態によれば、第１のスライド開閉機構１５２は、インターフェースが設けられ得る、及び／又はインターフェースが固定され得る第１の軌道（図示せず）及び第２の軌道１５３を含み得る。詳細には、インターフェースは、装置１００の第１の側壁及び第２の側壁に面するインターフェースの第１の側面及び第２の側面において、第１の軌道及び第２の軌道１５３に固定され得る。インターフェースは、インターフェースのスライド移動を可能にするため、及び／又は、第１のチャンバ３１２を開閉するために、第１の軌道及び／又は第２の軌道に装着された対応する係合構造を含み得る。

【0049】

［００４８］有利な点として、装置の保守が容易になる。例えば、インターフェース、すなわちプローブカード、及び／又は移送装置は、単に第１のチャンバを開いてインターフェース及び／又は移送装置を交換又は維持することにより、容易に交換することができる、又は適所で保守が受けられる。

【0050】

［００４９］本明細書に記載の他のいずれかの実施形態と組み合わせることができ、図４Ｂに例示的に示す実施形態によれば、第２のスライド開閉機構１５８は、基板支持体１３０が設けられ得る、及び／又は基板支持体１３０が固定され得る第１の軌道（図示せず）及び第２の軌道１５９を含み得る。詳細には、基板支持体は、装置１００の第１の側壁及び第２の側壁に面する基板支持体の第１の側面及び第２の側面において、第１の軌道及び第２の軌道１５９に固定され得る。基板支持体は、基板支持体のスライド移動を可能にするため、及び／又は、第２のチャンバ３１４を開閉するために、第１の軌道及び／又は第２の軌道に装着された対応する係合構造を含み得る。

【0051】

［００５０］本明細書に記載の他のいずれかの実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、第１のスライド開閉機構及び第２のスライド開閉機構は、アクチュエータ２３２によって駆動され得る。アクチュエータは、図４Ｂに例示的に示すように、第１のチャンバ及び／又は第２のチャンバを開閉するためにインターフェース及び／又は基板支持体を押す及び／又は引くために、インターフェース及び／又は基板支持体に接続された押動装置、例えばピストン又はバーに作用し得る。

【0052】

［００５１］有利な点として、基板の交換、すなわち硬化される光硬化性インクを含む基板のロード及び／又は硬化された光硬化性インクを含む基板のアンロードが容易になり得る。従って、装置のサイクル時間、すなわち一定数の基板が処理される、すなわち硬化される時間を早めることができる。更に有利な点として、ガラス基板のような壊れやすい基板を容易にハンドリングすることができ、歩留まりを向上させることができる。

【0053】

［００５２］本明細書に記載の他のいずれかの実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、発光ダイオード（ＬＥＤ）を有する基板を処理するためのシステム５００が提供される。システム５００は、光硬化性インクを基板に提供するための印刷セクション５６０と、本明細書に記載の実施形態のいずれかに係る装置とを含み得る。印刷セクション５６０は、基板に光硬化性インクを提供するためのインクジェットプリンタを含み得る。印刷セクション５６０は、異なる色の光硬化性インクを基板に提供するように構成され得る。印刷セクションは、光硬化性インクを基板に提供するための１又は複数のノズルを含み得る。

【0054】

［００５３］本明細書に記載の他のいずれかの実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、システム５００は、基板上に印刷された光硬化性インクを硬化させるために、印刷セクションから装置１００まで基板を輸送するための輸送装置５６２、詳細にはロボットアームを含み得る。輸送装置は、装置内に基板をロードするように、及び／又は装置から基板をアンロードするように構成され得る。詳細には、輸送装置５６２によって、硬化される光硬化性インクを含む基板を基板支持体上にロードすることができる、及び／又は、硬化された光硬化性インクを含む基板、すなわち処理済み基板をアンロードすることができる。

【0055】

［００５４］本明細書に記載の他のいずれかの実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、輸送装置は、第１のスライド開閉機構及び／又は第２のスライド開閉機構を解放するためのグリッパを含み得る。例えば、グリッパは、基板支持体１３０を引くことができ、これにより第２のチャンバを開くことができ、輸送装置が光硬化性インクで印刷された基板を印刷セクションから装置に輸送することができる、すなわち、輸送装置が印刷された基板を第２のチャンバに挿入し、基板を基板支持体上にロードすることができる。輸送装置は更に、装置又は第１のチャンバ及び／又は第２のチャンバを閉じるように、すなわち、基板がロード及び／又はアンロードされたときに基板支持体１３０を装置１００内に押し込むように構成され得る。

【0056】

［００５５］本明細書に記載の他のいずれかの実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、印刷セクションは、２つ以上、詳細には３つ以上、より詳細には４つ以上の異なる色の光硬化性インクを基板に提供するように構成され得る。詳細には、印刷セクションは、光硬化性インクを基板の表面上に放出し得る。例えば、光硬化性インクは、基板上に特定のパターンで提供され得る。

【0057】

［００５６］本明細書に記載の他のいずれかの実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、システムは、基板上に印刷された光硬化性インクを硬化させるための複数の装置を含み得る。詳細には、システムは、基板上に印刷された光硬化性インクを硬化させるための５つ以上の装置を含んでいてよく、より詳細には、システムは、基板上に印刷された光硬化性インクを硬化させるための１０個以上の装置を含んでいてよい。基板上に印刷された光硬化性インクを硬化させるための複数の装置は、並列に、及び／又は、千鳥状に配置され得る。例えば、複数の装置を上下に重ねて配置することができる。従って、サイクル時間を向上させることができ、例えば、基板上に印刷された光硬化性インクを硬化させるための１０個の装置が並列に接続されたシステムによって達成されるサイクル時間は、４秒又はそれ以上であり得る。

【0058】

［００５７］本明細書に記載の他のいずれかの実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、装置は、硬化装置のハンドリングを容易にし、システム内の装置の交換又は保守を容易にするために、カセット、特にコンパクトなカセットとして提供され得る。

【0059】

［００５８］本明細書に記載の他のいずれかの実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、発光ダイオード（ＬＥＤ）を有する基板上の光硬化性インクを硬化させるための方法６００が提供される。本方法は、ＬＥＤに電力を供給するためのインターフェースを設けること（例示的に図６のボックス６７０によって示す）を含む。インターフェースは、本明細書に記載の実施形態に従って構成され得る。詳細には、インターフェースは電源に接続され得る。インターフェースは、第１のチャンバに設けられ得る。第１のチャンバは、第１のスライド開閉機構によってアクセス可能であってよい、すなわち、第１のチャンバは、例えば、第１のスライド開閉機構によって開閉可能であってよい。

【0060】

［００５９］本明細書に記載の他のいずれかの実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、本方法は、ＬＥＤを有する基板を提供すること（例示的に図６のボックス６７２によって示す）を含む。基板を提供することは、本明細書に記載の実施形態のいずれかに従って、印刷セクションから光硬化性インクを硬化させるための装置に基板を輸送することを含み得る。基板は、輸送装置によって提供され得る。例えば、基板は、装置内にロードされ得る及び／又はアンロードされ得る。基板は、基板支持体に提供され得る。基板支持体は、第２のチャンバに設けられていてよい。第２のチャンバは、第２のスライド開閉機構によってアクセス可能であってよい、すなわち、第２のチャンバは、例えば、第２のスライド開閉機構によって開閉可能であってよい。

【0061】

［００６０］本明細書に記載の他のいずれかの実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、本方法は、インターフェースをＬＥＤに接触させること（例示的に図６のボックス６７４によって示す）を含む。基板においてＬＥＤに接触するように、インターフェースが垂直方向に並進移動され得る。例えば、インターフェースは、重力がインターフェースに作用する方向と同じ方向の並進移動によって基板に向かって移動させることができ、重力とは反対の方向の並進移動によって基板から離れるように移動させることができる。

【0062】

［００６１］本明細書に記載の他のいずれかの実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、本方法は、温度を安定化させるための冷却ガスを供給すること（例示的に図６のボックス６７６によって示す）を含む。詳細には、光硬化性インクを硬化させるための装置内の温度を安定化させることができる。冷却ガスは、本明細書に記載の実施形態に従って供給され得る。詳細には、冷却ガスは、装置に一定の温度を提供するために装置内を循環し得る。

【0063】

［００６２］本明細書に記載の他のいずれかの実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、本方法は、ＬＥＤを点灯させるための電力をインターフェースに供給すること（例示的に図６のボックス６７８によって示す）を含む。電力は、インターフェースを介して供給され得る。インターフェースは、基板、詳細には基板におけるＬＥＤと接触させることができる。インターフェースは電源に接続され、ＬＥＤを点灯させるためにＬＥＤにエネルギーを伝達し得る。言い換えれば、エネルギー又は電力をインターフェースに供給し、インターフェースをＬＥＤに接触させることにより、ＬＥＤによって特定の波長を供給して光硬化性インクを硬化させることができる。例えば、インターフェースには、定電流モードでは１００ｍＡ未満に制限されたＤＣ（直流）が供給され、５Ｖ未満に制限された電圧が供給される。

【0064】

［００６３］本明細書に記載の他のいずれかの実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、本方法は、基板上の光硬化性インクを硬化させること（例示的に、図６のボックス６７９によって示す）を含む。光硬化性インクは、ＵＶスペクトル、例えば２００ｎｍから４５０ｎｍの波長を有する光を供給することによって硬化させることができる。従って、基板上にＵＶ硬化性インクが提供され得る。硬化のための光は、ＬＥＤによって基板に供給され得る。従って、基板上に印刷された光硬化性インクを硬化させるために、「自己硬化型」ＬＥＤが設けられ得る。

【0065】

［００６４］本明細書に記載の他のいずれかの実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、本方法は、基板上のＬＥＤに接触するようにインターフェースと基板支持体との相対位置を変更する又は変化させるために、移送装置、詳細には空圧ショートストロークシリンダに力を加えることを更に含み得る。インターフェースは、移送装置を介してＬＥＤに接触し得る。言い換えれば、移送装置は、基板、すなわち基板に設けられたＬＥＤと接触させるために、インターフェース及び／又は基板支持体を移動させることができる。

【0066】

［００６５］上記を考慮すると、技術の現状と比較して、本開示の実施形態は、高品質のディスプレイ製造の分野において、硬化効率、温度安定性、及び硬化精度に関して改善された、光硬化性インクを硬化させるための装置、基板を処理するためのシステム、及び基板上の光硬化性インクを硬化させるための方法を有益に提供することが理解されよう。更に、本明細書に記載の実施形態は、従来の硬化装置と比較して、自己硬化型ＬＥＤ、詳細にはマイクロＬＥＤの使用を有益に提供する。

【0067】

［００６６］上記は本開示の実施形態を対象としているが、その基本的な範囲から逸脱することなく、本開示の他の更なる実施形態を考案することができ、その範囲は、以下の特許請求の範囲によって決定される。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4A】

【図4B】

【図5】

【図6】

【国際調査報告】