JP2023067720A - インクジェットヘッド - Google Patents

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Dong-Jun Lee
菜 鎬 林
Cheho Lim
康 洙 韓
Kangsoo Han
昊 容 申
Ho-Yong Shin
慶 恩 魚
Gyeongeun Eoh
峻 輝 林
Jun Hwi Lim
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Abstract

【課題】顔料や導電微粒子、またはこれらと硬化性樹脂とを含有する粒子などとしてインク中に分散しているインク粒子は、インク貯留室中にて、局所的に沈降するなどの現象により、分布濃度が不均一になりうる。【解決手段】一実施形態によるインクジェットヘッドは、(1)インクを貯蔵することができる貯蔵室を有するヘッド本体、(2)前記ヘッド本体に連結されており、互いに異なる方向からインクを流入させることができる第１流入管および第２流入管、(3)前記ヘッド本体に連結されており、互いに異なる方向にインクを排出することができる第１流出管および第２流出管、及び、(4)前記ヘッド本体の下部に位置し、複数のノズルを含むノズル板を含む。【選択図】図３

Description

本開示は、インクジェットヘッドに関する。
インクジェット装置は、インクを吐出するノズルを有するインクジェットヘッドを含む。インクジェットヘッドは、ノズル面に形成された複数のノズル孔からインクを吐出することができる。インクジェットヘッドは、導電材料、カラーフィルター材料、硬化性材料または絶縁物質材料をインクとして基板上に吐出することによって表示パネルの配線を形成したり、カラーフィルターを形成したり、スペーサなどの多くの薄膜を形成することができる。
インクは、溶媒と共に前記各材料のための粒子を含むことができる。
特許6597257
インク内の粒子は、相対的に比重が大きいため、インクジェットヘッド内で沈降しやすい。
実施形態は、インクジェットヘッド内でインクの粒子の不均一な沈降ばらつきによりノズル位置に応じて吐出されるインクの濃度が変化することを防止して、インクジェットヘッドを利用して印刷された表示パネルの薄膜の機能偏差を防止して映像の染みなどのような不良を防止するものである。
またインクジェットヘッドのノズルから吐出されるインクの濃度ばらつき制御のためにインクパージなどの不必要な動作を防止し、インク材料の浪費を防止してインク材料費を節減するためのものである。
一実施形態によるインクジェットヘッドは、インクを貯蔵することができる貯蔵室を有するヘッド本体、前記ヘッド本体に連結されており、互いに異なる方向からインクを流入させることができる第１流入管および第２流入管、前記ヘッド本体に連結されており、互いに異なる方向にインクを排出することができる第１流出管および第２流出管、及び、前記ヘッド本体の下部に位置し、複数のノズルを含むノズル板を含む。
前記第１流入管および前記第２流入管は、前記ヘッド本体の第１縁の側に位置し、前記第１流出管および前記第２流出管は、前記第１縁と向き合う前記ヘッド本体の第２縁の側に位置することができる。
前記第１流入管および前記第１流出管は第１方向に形成されており、前記第２流入管および前記第２流出管は、前記第１方向に垂直な第２方向に形成され得る。
前記貯蔵室内に位置し、互いに異なる方向に延長された第１フィルターおよび第２フィルターを含むことができる。
前記第１フィルターは、前記ノズル板と平行に延長されており、第１平面上(第１平面の平面図)にて前記第１流入管および前記第１流出管と重なり、前記第２フィルターは前記第２流入管の内側に位置し、第２平面上（第２平面の平面図）にて前記第２流入管と重なるのでありうる。
前記第１フィルターは、前記第１流入管および前記第１流出管の下に位置するとともに、そして前記第２流入管および前記第２流出管よりも上方に位置することができる。
前記貯蔵室内に位置し、前記ヘッド本体の内側面から離隔している第３フィルターをさらに含むことができる。
前記第３フィルターは、前記第１フィルターおよび前記第２フィルターと連結されており、前記第３フィルターは前記第２フィルターが延長された方向に延長され得る。
前記貯蔵室内に位置し、前記第１フィルターと前記ノズル板との間に位置するカバー板をさらに含み、前記カバー板は、前記第２流入管より下に位置し、前記第１平面上(第１平面の平面図)にて前記複数のノズルと重なるのでありうる。
前記カバー板は、前記ヘッド本体の内側面の向き合う二つの縁に隣接した一対の縁部、及び、前記一対の縁部の間に位置し、前記一対の縁部と連結されている中央部を含み、前記中央部の一方向の幅は前記縁部の前記一方向の幅より小さくてもよい。
前記縁部は、前記ヘッド本体の前記内側面に接しており、前記中央部は前記ヘッド本体の前記内側面から離隔していてもよい。
前記カバー板は内部に一つ以上の孔を含むことができる。
前記孔は、平面上(ノズル板に沿った平面の平面図)にて前記複数のノズルと重ならなくてもよい。
前記カバー板はメッシュまたは網目の形態を有することができる。
前記ヘッド本体の底面の上に位置し、第１平面上で前記複数のノズルと重ならない第１流動制御部を含み、前記第１流動制御部は前記複数のノズルが形成された複数のノズル列のうち、外郭のノズル列と前記ヘッド本体の内側面との間に位置し、前記第１流動制御部は前記外郭のノズル列に沿って延長され得る。
前記ヘッド本体の底面の上に位置し、前記第１平面の平面図にて前記複数のノズルと重ならない第２流動制御部をさらに含み、前記第２流動制御部は前記複数のノズル列のうち、内側に位置して隣り合う二つのノズル列の間に位置し、前記第２流動制御部は前記内側のノズル列に沿って延長され得る。
前記第１流動制御部および前記第２流動制御部は、上部が尖った形態を有し、前記第２流動制御部の高さが前記第１流動制御部の高さより高くてもよい。
一実施形態によるインクジェットヘッドは、インクを貯蔵することができる貯蔵室を有するヘッド本体、前記ヘッド本体に連結されている第１流入管および第２流入管、前記ヘッド本体に連結されている第１流出管および第２流出管、前記ヘッド本体の下部に位置し、複数のノズルを含むノズル板、及び、前記貯蔵室内に位置し、互いに異なる方向に延長された第１フィルターおよび第２フィルターを含み、前記第１フィルターは、前記ノズル板と平行に延長されていて、第１平面の平面図にて前記第１流入管と重なり、前記第２フィルターは、前記第２流入管の内側に位置し、第２平面上(第２平面の平面図)にて前記第２流入管と重なり、前記インクは量子ドットおよび散乱体のうちの少なくとも一つを含む。
一実施形態によるインクジェットヘッドは、インクを貯蔵することができる貯蔵室を有するヘッド本体、前記ヘッド本体に連結されている一つ以上の流入管および一つ以上の流出管、前記ヘッド本体の下部に位置し、複数のノズルを含むノズル板、前記貯蔵室内に位置し、前記流入管と重なるフィルター、及び、前記貯蔵室内に位置し、前記フィルターと前記ノズル板の間に位置するカバー板を含み、前記カバー板は平面上(平面図)にて前記複数のノズルと重なり、前記カバー板は内部に一つ以上の孔を含む。
一実施形態によるインクジェットヘッドは、インクを貯蔵することができる貯蔵室を有するヘッド本体、前記ヘッド本体に連結されている一つ以上の流入管および一つ以上の流出管、前記ヘッド本体の下部に位置し、複数のノズルを含むノズル板、及び、前記ヘッド本体の底面の上に位置し、平面上で前記複数のノズルと重ならない第１流動制御部および第２流動制御部を含み、前記第１流動制御部は前記複数のノズルが形成された複数のノズル列のうち、外郭のノズル列と前記ヘッド本体の内側面との間に位置し、前記第１流動制御部は前記外郭のノズル列に沿って延長されており、前記第２流動制御部は前記複数のノズル列のうち、内側に位置して隣り合う二つのノズル列の間に位置し、前記第２流動制御部は前記内側のズル列に沿って延長されている。
前記第１流動制御部および前記第２流動制御部は、上部が尖った形態を有し、前記第２流動制御部の高さが前記第１流動制御部の高さより高くてもよい。
実施形態によれば、インクジェットヘッド内にてインクの粒子が不均一に沈降するばらつきに起因してノズルの位置に応じて吐出されるインクの濃度が変化するということを防止することで、インクジェットヘッドを利用して印刷された表示パネルの薄膜の機能の偏差を防止し、映像の染みなどといった不良を防止することができる。
また、インクジェットヘッドのズルから吐出されるインクの濃度ばらつきの制御のために行うインクパージなどの不必要な動作を防止し、インク材料の浪費を防止してインク材料費を節減することができる。
一実施形態によるインクジェットヘッドの平面図である。 一実施形態によるインクジェットヘッドの平面図である。 図１に示したインクジェットヘッドにおけるＡ１－Ａ２線に沿った断面図である。 図１に示したインクジェットヘッドにおけるＢ１－Ｂ２線に沿った断面図である。 一実施形態によるインクジェットヘッドの平面図である。 図５に示したインクジェットヘッドにおけるＡ１－Ａ２線に沿った断面図である。 図５に示したインクジェットヘッドにおけるＢ１－Ｂ２線に沿った断面図である。 一実施形態によるインクジェットヘッドの平面図である。 図８に示したインクジェットヘッドにおけるＡ１－Ａ２線に沿った断面図である。 図８に示したインクジェットヘッドのＢ１－Ｂ２線による断面図である。 一実施形態によるインクジェットヘッドの平面図である。 図１１に示したインクジェットヘッドにおけるＡ１－Ａ２線に沿った断面図である。 図１１に示したインクジェットヘッドにおけるＢ１－Ｂ２線に沿った断面図である。
以下、添付した図面を参照して本発明の多様な実施形態について本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者が容易に実施することができるように詳細に説明する。本発明は、多様な異なる形態に実現することができ、ここで説明する実施形態に限定されない。
本発明を明確に説明するために、説明上不要な部分は省略し、明細書全体にわたって同一または類似の構成要素については同一の参照符号を付した。
また、図面に示された各構成の大きさおよび厚さは、説明の便宜のために任意に示したため、本発明が必ず図示されたところに限定されるのではない。図面において、複数の層および領域を明確に表現するために厚さを拡大して示した。そして図面において、説明の便宜のために、一部の層および領域の厚さを誇張して示した。
また、層、膜、領域、板などの部分が他の部分の「上」にあるという時、これは他の部分の「直上」にある場合だけでなく、その中間にまた他の部分がある場合も含む。反対に、ある部分が他の部分の「直上」にあるという時には、中間にまた他の部分がないことを意味する。また、基準となる部分の「上」にあるということは、基準となる部分の上または下に位置することであり、必ず重力反対方向に向かって「上」に位置することを意味するのではない。
また、明細書全体において、ある部分がある構成要素を「含む」というとき、これは特に反する記載がない限り、他の構成要素を除外せず、他の構成要素をさらに含むことができることを意味する。
また、明細書全体において、「平面上」というとき、これは対象部分を上方から見たとき、または特定の平面の垂直方向から見たときを意味し、「断面上」というとき、これは対象部分を垂直に切断した断面を側方から見たときを意味する。
図１乃至図４を参照して一実施形態によるインクジェットヘッドについて説明する。
図１および図２は、それぞれ一実施形態によるインクジェットヘッドの平面図であり、図３は図１に示したインクジェットヘッドのＡ１－Ａ２線に沿った断面図であり、図４は図１に示したインクジェットヘッドのＢ１－Ｂ２線に沿った断面図である。
一実施形態によるインクジェットヘッド１０００は、ヘッド本体８００、複数の流入管３１０ｐ、３３０ｐ、複数の流出管３２０ｐ、３４０ｐ、ノズル板１００、第１フィルター４１０、第２フィルター４２０、そしてカバー板５００を含む。
ヘッド本体８００は、インクを貯蔵することができる貯蔵室８１０を有する。ヘッド本体８００は、内側面８０１を有する。
インクは、インクジェットヘッドを含むインクジェット装置の目的により多様になり得る。例えば、インクは、導電材料、カラーフィルター材料、硬化性材料、絶縁物質材料、発光層、または色変換層材料を含むことができ、インクを基板上に吐出して表示パネルの配線、カラーフィルター、スペーサ、発光層などの多くの膜を形成することができる。
インクに含まれる発光層または色変換層材料としては、例えば半導体ナノ結晶を含むことができ、半導体ナノ結晶は、蛍光体、量子ドットおよび散乱体のうちの少なくとも一つを含むことができる。量子ドットは、半導体ナノ結晶を含むコアおよびコアを囲むシェルを含むコア－シェル構造を有することができる。
インクは、溶媒と共に前記各材料のための粒子を含む。
複数の流入管は、互いに異なる方向からインクを流入させることができる流入口をそれぞれ有する第１流入管３１０ｐおよび第２流入管３３０ｐを含むことができ、複数の流出管は、互いに異なる方向にインクを排出することができる流出口を有する第１流出管３２０ｐおよび第２流出管３４０ｐを含むことができる。
第１流入管３１０ｐは、インクが流入され得る第１流入口３１０を有する。第１流入管３１０ｐは、ノズル板１００が向き合う側に位置することができ、ヘッド本体８００の縁に位置することができる。第１流入口３１０および第１流入管３１０ｐは、ｚ方向（ノズル板１００に垂直の方向）に形成され得るが、これに限定されない。第１流入口３１０は、貯蔵室８１０と連結される。
第１流出管３２０ｐは、インクが流出され得る第１流出口３２０を有する。第１流出管３２０ｐは、ノズル板１００が向き合う側に位置することができ、ヘッド本体８００の縁のうちの第１流入管３１０ｐが位置する縁の反対側縁に位置することができる。第１流出口３２０および第１流出管３２０ｐは、ｚ方向に形成され得るが、これに限定されない。第１流出口３２０は、貯蔵室８１０と連結される。
第２流入管３３０ｐは、インクが流入され得る第２流入口３３０を有する。第２流入管３３０ｐは、第１流入管３１０ｐが位置するヘッド本体８００の縁に位置することができる。第２流入口３３０および第２流入管３３０ｐは、ｚ方向と垂直なｙ方向（ノズル板１００の長手方向）に形成され得るが、これに限定されない。第２流入口３３０は、貯蔵室８１０と連結される。
第２流出管３４０ｐは、インクが流出され得る第２流出口３４０を有する。第２流出管３４０ｐは、第１流出管３２０ｐが位置するヘッド本体８００の縁に位置することができ、第２流入管３３０ｐと向き合う所に位置することができる。第２流出口３４０および第２流出管３４０ｐは、ｙ方向に形成され得るが、これに限定されない。第２流出口３４０は、貯蔵室８１０と連結される。
第１流入管３１０ｐと第２流入管３３０ｐは、ヘッド本体８００の一側縁（例えば左側縁）の側に位置し、第１流出管３２０ｐと第２流出管３４０ｐは、前記一側縁と向き合うヘッド本体８００の他側縁（例えば右側縁）の側に位置することができる。
ノズル板１００は、ヘッド本体８００の下部に位置し、インク１０が下に向かって吐出され得る孔である複数のノズル１１０を含む。
複数のノズル１１０は、ｘｙ平面上で複数のノズル列１１５ａ、１１５ｂ、１１５ｃ、１１５ｄをなして配列され得る。ノズル列１１５ａ、１１５ｂ、１１５ｃ、１１５ｄは、それぞれｙ方向に形成され得る。図１および図２を参照すれば、複数のノズル１１０が４個のノズル列１１５ａ、１１５ｂ、１１５ｃ、１１５ｄをなして配列された例を示すが、ノズル列の個数がこれに限定されるのではない。
各ノズル列中にて、隣り合うノズル１１０同士の間のノズル板１００の上には、圧電素子２００が位置することができる。圧電素子２００に駆動信号が印加されると、圧電素子２００の変形により、ノズル１１０を収縮または膨張させて、インクを容易に吐出することができる。
ヘッド本体８００に、第１流入管３１０ｐ、第１流出管３２０ｐ、第２流入管３３０ｐ、第２流出管３４０ｐ、及びノズル板１００が、形成されるか、連結されて接合された形態にインクジェットヘッド１０００が形成され得る。
ノズル板１００がヘッド本体８００の最下に位置し、ノズル板１００より上に、第１流入管３１０ｐ、第１流出管３２０ｐ、第２流入管３３０ｐ、そして第２流出管３４０ｐが位置する。第２流入管３３０ｐおよび第２流出管３４０ｐは、それぞれ第１流入管３１０ｐおよび第１流出管３２０ｐより下に位置することができる。ここで、上下方向はｚ方向を基準とし、以降も同一である。
第１フィルター４１０は、貯蔵室８１０内に位置し、ｘｙ平面上に延長され、ノズル板１００に平行であり得る。図１および図３を参照すれば、第１フィルター４１０は、ヘッド本体８００の内部の空間の大部分と重なることができる。この場合、図１および図３に示したように、第１フィルター４１０の縁はヘッド本体８００の内側面８０１に接することができる。
貯蔵室８１０は、第１フィルター４１０を境界として上側領域と下側領域に区分され得る。
第１フィルター４１０は、第１流入管３１０ｐおよび第１流出管３２０ｐの下、そして第２流入管３３０ｐおよび第２流出管３４０ｐの上に位置することができる。ｘｙ平面上で第１フィルター４１０は第１流入管３１０ｐおよび第１流出管３２０ｐと重なることができる。
第１フィルター４１０は、第１流入口３１０から流入したインク中におけるインクの材料の粒子１１以外の不純物を遮断した後、第１フィルター４１０の下側へとインクを通過させることができる。このために、第１フィルター４１０は、インクの材料の粒子１１は通過させ、これより大きい不純物は遮断できる程度の大きさの孔を有することができる。
図３および図４にて、ｚ方向の下方へと向かう直線矢印のように流入したインクは、不純物が除去された後、第１フィルター４１０を通過して下へと移動することができ、不純物は、第１フィルター４１０の上に沿って、図３における、第１フィルター４１０上のｙ方向の直線矢印に沿って移動してから、第１流出口３２０を通じてｚ方向の上方へと向かう直線矢印のように外部へと排出され得る。
第１フィルター４１０は、実施形態により省略され得る。
第２フィルター４２０は、貯蔵室８１０内に位置し、ｘｚ平面上に延長され得る。第２フィルター４２０は、第２流入口３３０の内側に位置し、第２流入口３３０と貯蔵室８１０との間の境界に位置することができる。つまり、第２フィルター４２０は、ｘｚ平面上で第２流入口３３０および第２流入管３３０ｐと重なることができる。
第２フィルター４２０は、第２流入口３３０から流入されるインク中におけるインクの材料の粒子１１以外の不純物の流入を遮断した後、インクを貯蔵室８１０に送ることができる。このために、第２フィルター４２０は、インクの材料の粒子１１は通過させ、これより大きい不純物は遮断できる程度の大きさの孔を有することができる。
第２フィルター４２０は、第１フィルター４１０と同一の材料および構造を有することができる。第２フィルター４２０は、第１フィルター４１０と連結されてもよく、分離されてもよい。
図３における、第２流入口３３０内のｙ方向の直線矢印のように流入したインクは、第２フィルター４２０を通じて不純物が除去された後、貯蔵室８１０に流入し得る。
カバー板５００は、貯蔵室８１０内に位置し、ｘｙ平面（ノズル板１００に平行な面）上に延長され得る。カバー板５００は、第１フィルター４１０とノズル板１００の間に位置し、第２流入口３３０より下に位置することができる。
図１乃至図４を参照すれば、ｘｙ平面上でカバー板５００は複数のノズル１１０と重なることができる。
カバー板５００は、貯蔵室８１０に流入したインクの材料の粒子１１が、ノズル１１０に向かって直ちに沈降することを遮断することができる。
カバー板５００は、連続した平面を有することができる。ｘｙ平面上で、カバー板５００は両側の縁部５０１、およびその間の中央部５０２を含むことができる。中央部５０２は、一対の縁部５０１に連結されてもよく、縁部５０１と一体に形成されてもよい。
両側の縁部５０１は、第１流入口３１０、第２流入口３３０、第１流出口３２０および第２流出口３４０が位置する、ヘッド本体８００の内側面８０１における左右の縁に隣接した領域に位置することができる。縁部５０１は、ｘｙ平面上の第１流入口３１０または第１流入管３１０ｐ、そして第１流出口３２０および第１流出管３２０ｐと重なることができる。
縁部５０１は、第１流入口３１０、第２流入口３３０、第１流出口３２０および第２流出口３４０を通じて貯蔵室８１０に流れるインクが循環することができず、直ちにノズル１１０に沈降することを遮断することができる。
縁部５０１の縁はヘッド本体８００の内側面８０１に接していてもよい。
中央部５０２のｘ方向（ノズル板１００に幅方向）の幅は、縁部５０１のｘ方向の幅より小さい。図１、図２および図３に示したように、中央部５０２はヘッド本体８００の内部壁から離隔しているため、中央部５０２とヘッド本体８００との間の空間を通じて、インクがノズル板１００の側へと流れうる。
中央部５０２の上下の縁は、ヘッド本体８００の内側面８０１から離隔していてもよい。
貯蔵室８１０内部にて第１フィルター４１０の下に位置するインクは、循環量が少なくなってインクの粒子の沈降が起こりやすく、ノズル１１０の位置に応じて、インクの粒子の濃度に偏差が発生しやすい。その結果、インクジェットヘッド１０００を利用して形成した表示パネルにおける薄膜の機能の偏差に起因する染みなどといった不良が発生しうる。本実施形態によれば、カバー板５００により流入されたインクの粒子がノズル１１０へと直ちに下降することを防止することができる。
カバー板５００は、金属を含むことができるが、これに限定されない。
実施形態によっては、カバー板５００は省略され得る。
本実施形態によれば、第１流入口３１０および第１流出口３２０以外に、第２流入口３３０と第２流出口３４０を追加することによって、貯蔵室８１０内におけるインクの循環を向上させることができる。したがって、カバー板５００とヘッド本体８００との間の空間で、沈降する粒子によりインクの粒子の濃度に不均一なばらつきが発生することを防止することができる。これによって、貯蔵室８１０内のインクの粒子の不均一な沈降ばらつきにより、ノズル１１０位置に応じて吐出されるインクの濃度の不均一が生じるのを防止することができ、インクジェットヘッド１０００を利用して形成した表示パネルにおける薄膜の機能の偏差を防止して、映像の染みなどといった不良を防止することができる。またインク１０の粒子１１の濃度ばらつき制御のために、インクパージなどの不必要な動作をする必要がないため、インク材料の浪費を防止してインク材料費を節減することができる。
第２流入口３３０と貯蔵室８１０との間の第２フィルター４２０は、インクの不純物を遮断するとともに、第１フィルター４１０とノズル板１００との間の空間におけるインクの循環の不均衡を減らすことができる。
第２流入口３３０がカバー板５００の上に位置することによって、ノズル板１００の真上の側でのインクの渦流を防止し、カバー板５００上部での粒子の沈降を防止することができる。
図５乃至図７を参照して、一実施形態によるインクジェットヘッドについて説明する。
図５は一実施形態によるインクジェットヘッドの平面図であり、図６は図５に示したインクジェットヘッドのＡ１－Ａ２線に沿った断面図であり、図７は図５に示したインクジェットヘッドのＢ１－Ｂ２線に沿った断面図である。
実施形態によるインクジェットヘッド１００１は、前述した図１乃至図４に示した実施形態によるインクジェットヘッド１０００とほとんど同一であるが、貯蔵室８１０内に位置し、ヘッド本体８００の底面の上に形成された第１流動制御部６１０および第２流動制御部６２０をさらに含むことができる。図５におけるＡ１－Ａ２線は、ヘッド本体８００の内部で二筋の線に分けられ、図５での上方の線が第２流動制御部６２０を通過し、下方の線が複数のノズル１１０を通過する。
第１流動制御部６１０および第２流動制御部６２０は、図５及び図７に示すように、ｘｙ平面上にて、複数のノズル１１０と重ならない。但し、便宜上、図６では、同一の縦断面中に、第２流動制御部６２０と、複数のノズルとを示している。
第１流動制御部６１０は、複数のノズル列１１５ａ、１１５ｂ、１１５ｃ、１１５ｄのうちの縁の側に位置するノズル列１１５ａ、１１５ｄの外側、つまり、外郭のノズル列１１５ａ、１１５ｄと、ヘッド本体８００の内側面８０１との間に位置することができる。
各第１流動制御部６１０は、ノズル列１１５ａ、１１５ｄが延長された方向、つまり、ｙ方向に長く形成されうるのであり、各ノズル列１１５ａ、１１５ｄに隣接してノズル列１１５ａ、１１５ｄに沿って延長され得る。
ｘｚ平面上で見た第１流動制御部６１０の断面構造は、上方へと尖った、ほぼ三角形であり得るが、これに限定されるのではない。
第２流動制御部６２０は、複数のノズル列１１５ａ、１１５ｂ、１１５ｃ、１１５ｄのうちの、内側に位置して隣り合う二つのノズル列１１５ｂ、１１５ｃの間に位置することができる。特に第２流動制御部６２０は、複数のノズル列１１５ａ、１１５ｂ、１１５ｃ、１１５ｄのうちの、中央に位置して隣り合う二つのノズル列１１５ｂ、１１５ｃの間に位置することができる。隣り合う二つのノズル列１１５ｂ、１１５ｃの間に、一筋（すじ）以上の第２流動制御部６２０が位置することができる。図５および図７は、中央の隣り合う二つのノズル列１１５ｂ、１１５ｃの間に、二筋の第２流動制御部６２０が位置する例を示すが、第２流動制御部６２０の個数はこれに限定されない。
各第２流動制御部６２０は、ノズル列１１５ｂ、１１５ｃが延長された方向に、つまりｙ方向（ノズル板１００の長手方向）に長く形成されうるのであり、各ノズル列１１５ｂ、１１５ｃに隣接してノズル列１１５ｂ、１１５ｃに沿って延長され得る。
ｘｚ平面（ノズル板１００の垂直方向及び幅方向に沿った面）上で見た第２流動制御部６２０の断面構造は、上方へと尖った、ほぼ三角形であり得るが、これに限定されるのではない。
第２流動制御部６２０のｚ方向の高さは、第１流動制御部６１０のｚ方向の高さより高くてもよい。第２流動制御部６２０の断面サイズは、第１流動制御部６１０の断面サイズより大きくてもよい。
第１流動制御部６１０は、図７にてＳ字状の曲線矢印で示したように、カバー板５００周囲から沈降して、外側ノズル列１１５ａ、１１５ｄにインクの粒子１１が直ちに流入するということを防止することができる。第１流動制御部６１０より大きい第２流動制御部６２０は、図７にてＳ字状の曲線矢印で示したように、内側のノズル列１１５ｂ、１１５ｃ周囲にて、インクの粒子１１の流れを妨害して粒子１１の沈降を誘導することができる。これによって、カバー板５００とヘッド本体８００との間の空間に近い、ノズル板１００の縁の領域よりもノズル板１００の中央の領域にて、インクの粒子１１の濃度が相対的に低くなるということを改善することができる。したがって、ノズル板１００の複数のノズル１１０を通過するインク１０における粒子１１の濃度をより均一にすることができる。
図８乃至図１０を参照して、一実施形態によるインクジェットヘッドについて説明する。
図８は一実施形態によるインクジェットヘッドの平面図であり、図９は図８に示したインクジェットヘッドのＡ１－Ａ２線に沿った断面図であり、図１０は図８に示したインクジェットヘッドのＢ１－Ｂ２線に沿った断面図である。
本実施形態によるインクジェットヘッド１００２は、前述したインクジェットヘッド１０００またはインクジェットヘッド１００１とほとんど同一であるが、カバー板５００の代わりにカバー板５１０を含むことができる。
カバー板５１０は、内部に一つ以上の孔５２を含むことができる。孔５２は、ｘｙ平面上でノズル１１０と重ならなのでありうる。孔５２がノズル１１０と重ならないため、孔５２を通じて下降するインクの粒子１１が、直ちにノズル１１０へと沈降することを防止することができる。
一つ以上の孔５２は、中央部５０２を二つ以上の領域に分けることができる。図８は一つの孔５２が、中央部５０２を二つの領域に分ける例を示す。
図１０に湾曲状の矢印で示したように、カバー板５１０とヘッド本体８００との間の空間以外に、カバー板５１０の中央の孔５２を通じても、インクの粒子１１がノズル板１００の側へと下降することができるため、カバー板５１０とヘッド本体８００との間の空間に近いノズル板１００の縁の領域よりもノズル板１００の中央領域にて、インクの粒子１１の濃度が相対的に低くなるということを改善することができる。したがって、ノズル板１００の複数のノズル１１０を通過するインク１０における粒子１１の濃度をより均一にすることができる。
図９および図１０を参照すれば、カバー板５１０は、メッシュ（篩）または網目の形態を有することができる。これによるカバー板５１０は、複数の孔５１を含むことができる。各孔５１は、カバー板５１０の中央部５０２を二つに分ける孔５２より小さい。孔５１は、インクの粒子１１の大きさより大きいかまたは同一であり得る。これによれば、カバー板５１０によるインクの粒子１１の循環をより向上させることができる。
この他に前述した実施形態のカバー板５００の特徴は、本実施形態によるカバー板５１０にも同一に適用され得る。
図１１乃至図１３を参照して一実施形態によるインクジェットヘッドについて説明する。
図１１は一実施形態によるインクジェットヘッドの平面図であり、図１２は図１１に示したインクジェットヘッドのＡ１－Ａ２線に沿った断面図であり、図１３は図１１に示したインクジェットヘッドのＢ１－Ｂ２線に沿った断面図である。
本実施形態によるインクジェットヘッド１００３は、前述したインクジェットヘッド１０００またはインクジェットヘッド１００１またはインクジェットヘッド１００２とほとんど同一であるが、第３フィルター４３０および第４フィルター４４０をさらに含むことができる。
図１１におけるＡ１－Ａ２線は、第３フィルター４３０または第４フィルター４４０を通過しないが、理解の便宜上、図１２にて第４フィルター４４０を示した。
第３フィルター４３０および第４フィルター４４０は、貯蔵室８１０内に位置し、それぞれｙｚ平面（ノズル板１００の垂直方向及び長手方向に沿った面）上に延長され得る。第３フィルター４３０と第４フィルター４４０は、ヘッド本体８００における互いに向き合う両縁（前後の側壁）の近くに位置し、それぞれヘッド本体８００の内側面８０１（前後の側壁面）から、０より大きい離隔間隔ＧＰで離隔している。第３フィルター４３０と第４フィルター４４０とは、カバー板５１０を挟んで、互いに向き合うのでありうる。
図１２および図１３を参照すれば、第３フィルター４３０と第４フィルター４４０は、カバー板５１０の上側領域から下側領域まで延長され得る。
前述した実施形態とは異なり、図１１を参照すれば、第１フィルター４１０の上端および下端は、ヘッド本体８００の内側面８０１から上下方向に離隔されているのであり得る。この離隔の距離は、前後の側壁面からの離隔間隔ＧＰと同一であり得る。
第３フィルター４３０と第４フィルター４４０は、第１フィルター４１０および第２フィルター４２０のうちの少なくとも一つと連結され得る。また第３フィルター４３０および第４フィルター４４０は、第１フィルター４１０および第２フィルター４２０と連結されて、一つの逆カップ状の形態を有することができ、下部の複数のノズル１１０と重なって覆うことができる。互いに連結された第１フィルター４１０、第２フィルター４２０、第３フィルター４３０および第４フィルター４４０は、組み合わさって底面の側（及び右側）が開いた直六面体の形態を有することができるが、形状がこれに限定されるのではなく、ドーム状といった他の形態を有することもできる。
第３フィルター４３０および第４フィルター４４０は、第１フィルター４１０または第２フィルター４２０と同一の材料および機能を有することができる。つまり、第３フィルター４３０および第４フィルター４４０は、流入したインクからインクの材料の粒子１１以外の不純物を遮断した後、ノズル１１０の側へとインクを通過させることができる。このために第３フィルター４３０および第４フィルター４４０は、インクの材料の粒子１１は通過させ、これより大きい不純物は遮断できる程度の大きさの孔を有することができる。
図１２および図１３にて直線矢印で示したように、流入したインクは不純物が除去された後、第１フィルター４１０、第２フィルター４２０、第３フィルター４３０および第４フィルター４４０を通過してノズル１１０の側に移動することができる。
本実施形態によれば、貯蔵室８１０内で、インクが離隔間隔ＧＰを通じてノズル板１００側に移動した後、第３フィルター４３０および第４フィルター４４０を通過するため、第１フィルター４１０を通過した後、循環が停滞する粒子の数を減らして、貯蔵室８１０内でのインクの循環をより改善することができる。
以上で本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明の権利範囲はこれに限定されず、特許請求の範囲で定義している本発明の基本概念を利用した当業者の多様な変形および改良形態も本発明の権利範囲に属する。
好ましい一実施形態によると、下記のとおりである。
本件の背景は下記(i)～(v)のとおりである。
(i) 有機発光表示装置(OLED)や液晶表示装置(LCD)などの表示パネルの製造にあたり、例えばカラーフィルターパターンを製造するにあたり、インクジェット方式が利用または検討されている。
(ii) インクジェット方式のインクとしては、有色または黒色の顔料、導電微粒子、光波長変換用の量子ドット、有機発光材料などを、硬化性樹脂などとともに、有機溶剤または水性溶剤中に分散させたものを挙げることができる。
(iii) インクジェットヘッドには、通常、比較的少量のインクを溜めておくインク貯留室と、この貯留室の底面に配列された複数のノズルとが備えられる。このノズルは、ピエゾ素子などにより、内径を拡大及び収縮させられることで、下方へとインクを吐出する。これらノズルは、典型的には、平面図で（上方から）見てドット状であり、複数列にわたって配列される。
(iv) 多数のインクジェットヘッドを配列するためには、インクジェットヘッド及びその内部のインク貯留室が、概略、直方体の形状をなし、その底壁を貫くようにしてノズルが形成されている。また、インク貯留室のインクを一定の均一な状態に保つようにするために、インクジェットヘッドの一方の端部（長手方向の端部）に位置するインク流入口から、インクジェットヘッドの他方の端部に位置するインク流出口へと、インクが流れて行くようにすることで、比較的大容量のインクタンクと、各インクジェットヘッド内との間をインクが循環するようにする。
(v) インクジェットヘッドのノズルへと異物粒子が送られることを防止するために、インク貯留室内に、板状のフィルターを配置することが提案されている。特には、水平板状のフィルターにより、インク貯留室を、上方の上流側の液室と、下方の下流側の液室とに分けた場合に、下流側で気泡が発生するのを防止すべく、下記の具体的な提案がなされた（特許文献１）。
・インク貯留室から流出口として、上流側の液室からの流出口と、下流側の液室からの流出口を備える。
・下流側の液室中には、その幅方向中央部に位置するノズルの配列箇所を覆うように水平板を備え付ける。
・下流側の液室の幅を狭めるための部材を備え付ける。
本件は、一実施形態において、下記の課題の発見に基づいている。
・顔料や導電微粒子、またはこれらと硬化性樹脂とを含有する粒子などとしてインク中に分散しているインク粒子は、インク貯留室中にて、局所的に沈降するなどの現象により、分布濃度が不均一になりうる。
好ましい実施形態において、上記課題を解決すべく、下記Ａ１～Ａ２またはＡ１～Ａ３のとおりとすることができ、ここで下記Ａ３に代えて下記Ａ４とすることができる。また、これらに加えて、下記Ａ５、Ａ５～Ａ６、Ａ５～Ａ７、Ａ５～Ａ８またはＡ５～Ａ９のとおりとすることができる。
Ａ１ インクジェットヘッド(1000)の一方の端部（長手方向の端部）には、インク貯留室(貯蔵室810)中へと、インクを垂直方向下方（ノズル110の吐出方向）に向かって流入させる第１流入口(310)と、インク貯留室(貯蔵室810)中へと、インクをインクジェットヘッド(1000)の長手方向内側に向かって流入させる第２流入口(330)とを備え付ける。
（図３など）
Ａ２ インクジェットヘッド(1000)の他方の端部（長手方向の端部）には、インク貯留室(貯蔵室810)から、インクを垂直方向上方（ノズル110の吐出方向の逆側）に向かって流出させる第１流出口(320)と、インク貯留室(貯蔵室810)から、インクをインクジェットヘッド(1000)の長手方向外側に向かって流出させる第２流出口(340)とを備え付ける。
（図３など）
Ａ３ インク貯留室(貯蔵室810)を上下に区画するように配置される水平板状の第１フィルター(410)が、第１流入口(310)の上端、及び、第２流出口(340)の上端よりも高い位置に配置される。そして、第１流入口(310)には、垂直板状の第２フィルター(420)が備え付けられる。
（図３～４など）
Ａ４ 上記Ａ３と同様の構成において、水平板状の第１フィルター(410)は、インク貯留室(貯蔵室810)の幅方向の両縁部で省かれ、両縁が、垂直板状の第３フィルター(410)及び第３フィルター(410)と組み合わさって、幅方向断面がコの字状となっている。
（図１３）
Ａ５ ノズル(110)が貫通して配列される、インク貯留室(貯蔵室810)の底壁（ノズル板100及び圧電素子200を含む)と、水平板状の第１フィルター(410)との間に、水平板状のじゃま板(カバー板500,510； baffle plate)を配置する。そして、Ａ５-1またはＡ５-2とする。
（図４及び７、及び、図１０及び１３）
Ａ５-1 このじゃま板(カバー板500,510)は、インク貯留室(貯蔵室810)の幅方向の両縁部の近傍でのみ省かれる（図４及び７）。
Ａ５-2 インク貯留室(貯蔵室810)の幅方向の両縁部の近傍と、インク貯留室(貯蔵室810)の中央線の近傍とでのみ省かれる（図１０及び１３）。
Ａ６ ノズル(110)は、インク貯留室(貯蔵室810)の中央線の近傍で省かれており、この箇所を挟むようにして、複数列のノズル(110)が配置されている。
（図１～２及び４など）
Ａ７ 特には上記Ａ５-1を前提として、インク貯留室(貯蔵室810)の底壁には、ノズル(110)の列の幅方向外側に、じゃま板(baffle)作用を行う筋状の突起（第１流動制御部610）が、インク貯留室(貯蔵室810)の長手方向に延びるようにして備えられる。
（図５～７）
Ａ８ 特には上記Ａ５-1及びＡ６を前提として、インク貯留室(貯蔵室810)の底壁には、インク貯留室(貯蔵室810)の中央線の近傍の領域の両縁に沿って、じゃま板(baffle)作用を行う筋状の突起（第２流動制御部620）が、インク貯留室(貯蔵室810)の長手方向に延びるようにして備えられる。
（図５～７）
Ａ９ 上記の筋状の突起（第１流動制御部610、第２流動制御部620）は、上方へと向かってテーパー状（くさび状）をなす。好ましくは、中央線の近傍に位置する筋状の突起（第２流動制御部620）は、ノズル(110)の列の幅方向外側に位置する筋状の突起（第１流動制御部610）よりも突出寸法(高さ)が大きい。
（図５～７）
１０：インク
１１：粒子
１００：ノズル板
１１０：ノズル
１１５ａ、１１５ｂ、１１５ｃ、１１５ｄ：ノズル列
２００：圧電素子
３１０、３３０：流入口
３１０ｐ、３３０ｐ：流入管
３２０、３４０：流出口
３２０ｐ、３４０ｐ：流出管
４１０、４２０、４３０、４４０：フィルター
５００、５１０：カバー板
６１０、６２０：流動制御部
８００：ヘッド本体
８０１：内側面
８１０：貯蔵室
１０００、１００１、１００２、１００３：インクジェットヘッド

Claims (21)

  1. インクを貯蔵することができる貯蔵室を有するヘッド本体、
    前記ヘッド本体に連結されており、互いに異なる方向からインクを流入させることができる第１流入管および第２流入管、
    前記ヘッド本体に連結されており、互いに異なる方向にインクを排出することができる第１流出管および第２流出管、及び、
    前記ヘッド本体の下部に位置し、複数のノズルを含むノズル板
    を含むインクジェットヘッド。
  2. 前記第１流入管および前記第２流入管は、前記ヘッド本体の第１縁の側に位置し、
    前記第１流出管および前記第２流出管は、前記第１縁と向き合う前記ヘッド本体の第２縁の側に位置する
    請求項１に記載のインクジェットヘッド。
  3. 前記第１流入管および前記第１流出管は第１方向に形成されており、
    前記第２流入管および前記第２流出管は前記第１方向に垂直な第２方向に形成されている
    請求項２に記載のインクジェットヘッド。
  4. 前記貯蔵室内に位置し、互いに異なる方向に延長された第１フィルターおよび第２フィルターを含む、請求項２に記載のインクジェットヘッド。
  5. 前記第１フィルターは、前記ノズル板と平行に延長されており、第１平面上にて前記第１流入管および前記第１流出管と重なり、
    前記第２フィルターは、前記第２流入管の内側に位置し、第２平面上にて前記第２流入管と重なる
    請求項４に記載のインクジェットヘッド。
  6. 前記第１フィルターは、前記第１流入管および前記第１流出管の下に位置するとともに、前記第２流入管および前記第２流出管よりも上方に位置する、請求項５に記載のインクジェットヘッド。
  7. 前記貯蔵室内に位置し、前記ヘッド本体の内側面から離隔している第３フィルターをさらに含む、請求項６に記載のインクジェットヘッド。
  8. 前記第３フィルターは前記第１フィルターおよび前記第２フィルターと連結されており、
    前記第３フィルターは前記第２フィルターが延長された方向に延長されている
    請求項７に記載のインクジェットヘッド。
  9. 前記貯蔵室内に位置し、前記第１フィルターと前記ノズル板との間に位置するカバー板をさらに含み、
    前記カバー板は、前記第２流入管より下に位置し、前記第１平面上にて前記複数のノズルと重なる
    請求項５に記載のインクジェットヘッド。
  10. 前記カバー板は、前記ヘッド本体の内側面の向き合う両縁に隣接した一対の縁部、そして前記一対の縁部の間に位置し、前記一対の縁部と連結されている中央部を含み、
    前記中央部の一方向の幅は前記縁部の前記一方向の幅より小さい
    請求項９に記載のインクジェットヘッド。
  11. 前記縁部は前記ヘッド本体の前記内側面に接しており、
    前記中央部は前記ヘッド本体の前記内側面から離隔している
    請求項１０に記載のインクジェットヘッド。
  12. 前記カバー板は内部に一つ以上の孔を含む、請求項９に記載のインクジェットヘッド。
  13. 前記孔は前記複数のノズルと重ならない、請求項１２に記載のインクジェットヘッド。
  14. 前記カバー板はメッシュまたは網目の形態を有する、請求項１２に記載のインクジェットヘッド。
  15. 前記ヘッド本体の底面の上に位置し、第１平面上にて前記複数のノズルと重ならない第１流動制御部を含み、
    前記第１流動制御部は、前記複数のノズルが形成された複数のノズル列のうち、外郭のノズル列と前記ヘッド本体の内側面との間に位置し、
    前記第１流動制御部は前記外郭のノズル列に沿って延長されている
    請求項２に記載のインクジェットヘッド。
  16. 前記ヘッド本体の底面の上に位置し、前記第１平面上にて前記複数のノズルと重ならない第２流動制御部をさらに含み、
    前記第２流動制御部は、前記複数のノズル列のうち、内側に位置して隣り合う二つのノズル列の間に位置し、
    前記第２流動制御部は前記内側のズル列に沿って延長されている
    請求項１５に記載のインクジェットヘッド。
  17. 前記第１流動制御部および前記第２流動制御部は上方へと尖った形態を有し、
    前記第２流動制御部の高さが前記第１流動制御部の高さより高い
    請求項１６に記載のインクジェットヘッド。
  18. インクを貯蔵することができる貯蔵室を有するヘッド本体、
    前記ヘッド本体に連結されている第１流入管および第２流入管、
    前記ヘッド本体に連結されている第１流出管および第２流出管、
    前記ヘッド本体の下部に位置し、複数のノズルを含むノズル板、及び、
    前記貯蔵室内に位置し、互いに異なる方向に延長された第１フィルターおよび第２フィルターを含み、
    前記第１フィルターは前記ノズル板と平行に延長されており、第１平面上にて前記第１流入管と重なり、
    前記第２フィルターは前記第２流入管の内側に位置し、第２平面上にて前記第２流入管と重なり、
    前記インクは量子ドットおよび散乱体のうちの少なくとも一つを含む
    インクジェットヘッド。
  19. インクを貯蔵することができる貯蔵室を有するヘッド本体、
    前記ヘッド本体に連結されている一つ以上の流入管および一つ以上の流出管、
    前記ヘッド本体の下部に位置し、複数のノズルを含むノズル板、
    前記貯蔵室内に位置し、平面上にて前記流入管と重なるフィルター、そして
    前記貯蔵室内に位置し、前記フィルターと前記ノズル板との間に位置するカバー板
    を含み、
    前記カバー板は平面上にて前記複数のノズルと重なり、
    前記カバー板は内部に一つ以上の孔を含む
    インクジェットヘッド。
  20. インクを貯蔵することができる貯蔵室を有するヘッド本体、
    前記ヘッド本体に連結されている一つ以上の流入管および一つ以上の流出管、
    前記ヘッド本体の下部に位置し、複数のノズルを含むノズル板、そして
    前記ヘッド本体の底面の上に位置し、平面上にて前記複数のノズルと重ならない第１流動制御部および第２流動制御部
    を含み、
    前記第１流動制御部は、前記複数のノズルが形成された複数のノズル列のうち、外郭のノズル列と前記ヘッド本体の内側面との間に位置し、前記第１流動制御部は前記外郭のノズル列に沿って延長されており、
    前記第２流動制御部は、前記複数のノズル列のうち、内側に位置して隣り合う二つのノズル列の間に位置し、前記第２流動制御部は前記内側のズル列に沿って延長されている
    インクジェットヘッド。
  21. 前記第１流動制御部および前記第２流動制御部は上方へと尖った形態を有し、
    前記第２流動制御部の高さが前記第１流動制御部の高さより高い
    請求項２０に記載のインクジェットヘッド。
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