KR100438919B1 - Apparatus And Method For Checking Nozzle Of Ink-jet Printing Device - Google Patents
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Abstract
본 발명은 디스플레이 패널 제작을 위해 다수의 헤드를 사용할 경우 각 노즐의 분사 여부를 체크할 수 있는 잉크젯 인쇄장치의 노즐 검사 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a nozzle inspection apparatus and method of an inkjet printing apparatus capable of checking whether each nozzle is ejected when a plurality of heads are used for manufacturing a display panel.
본 발명에 따른 잉크젯 인쇄장치의 노즐 검사 장치는 다수의 헤드가 장착된 잉크젯 인쇄장치에 있어서, 헤드와 일정간격 이격되도록 판 형태로 형성되어 상기 헤드의 노즐로부터 분사된 잉크가 일측단에 떨어짐으로 인하여 변형성을 갖도록 한 캔틸레버(cantilever)와, 캔틸레버의 타측단이 걸쳐지도록 상기 캔틸레버 하단에 형성된 기판과, 기판 및 캔틸레버의 소정 영역을 덮도록 형성된 제1 전극과, 기판과 캔틸레버가 대응하는 제1 전극 상에 형성된 압전 소자(piezo)와, 압전 소자 상면에 형성된 제2 전극과, 제1 및 제2 전극 사이에서 발생된 신호를 감지하기 위한 신호 검출기를 구비하는 것을 특징으로 한다.The nozzle inspection apparatus of the inkjet printing apparatus according to the present invention is an inkjet printing apparatus equipped with a plurality of heads, and is formed in a plate shape so as to be spaced apart from the head by a predetermined distance, so that the ink ejected from the nozzle of the head falls on one side end. A cantilever to be deformable, a substrate formed at a lower end of the cantilever so that the other end of the cantilever spans, a first electrode formed to cover a predetermined region of the substrate and the cantilever, and a substrate and the cantilever on the corresponding first electrode And a signal detector for sensing a signal generated between the first and second electrodes, and a piezoelectric element formed in the piezoelectric element.
Description
본 발명은 잉크젯 인쇄장치에 관한 것으로, 특히 디스플레이 패널 제작을 위해 다수의 헤드를 사용할 경우 각 노즐의 분사 여부를 체크할 수 있는 잉크젯 인쇄장치의 노즐 검사 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an inkjet printing apparatus, and more particularly, to a nozzle inspection apparatus and method of an inkjet printing apparatus capable of checking whether each nozzle is ejected when a plurality of heads are used for manufacturing a display panel.
현대의 정보 디스플레이는 흔히 브라운관이라 불리는 음극선관(Cathode Ray Tube ; CRT)가 주종을 이루고 있다. 그러나 점차로 증대되고 있는 디스플레이의 대형화 및 고해상도 요구로 인하여 무게와 부피가 매우 큰 음극선관보다 훨씬 얇고 가벼우며, 고휘도, 고효율, 고해상도, 고속응답특성, 장수명, 저구동전압, 저소비전력, 저가격의 평판 디스플레이 장치의 개발이 절실히 요구되고 있다.Modern information displays are dominated by Cathode Ray Tubes (CRTs), commonly called CRTs. However, due to the ever-increasing demand for large-sized displays and high resolution, they are much thinner and lighter than cathode ray tubes, which are very large in weight and volume. Development of the device is urgently required.
현재 평판 디스플레이 장치로는 액정표시장치(Liquid Crystal Display : LCD), 전계발광 표시소자(Electroluminescent Display : ELD), 전계방출 표시소자(Field Emitter Display : FED) 및 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel : 이하, "PDP"라 함) 등이 있다. 이러한 평판 디스플레이 장치들은 고성능화 뿐만 아니라 저가격화를 위해 연구로서 스크린 인쇄법 및 사진식각공정에 의한 감광성 페이스트법을 대체할 잉크젯 인쇄법(ink-jet printing)에 대한 연구가활발히 진행되고 있다.Currently, the flat panel display device includes a liquid crystal display (LCD), an electroluminescent display (ELD), a field emitter display (FED), and a plasma display panel (hereinafter, "PDP"). These flat panel display devices are being actively researched for ink-jet printing to replace the photosensitive paste method by screen printing and photolithography as a study for high performance as well as low cost.
스크린 인쇄법은 표시장치의 해당 기판 상에 증착하고자 하는 페이스트를 인쇄하고, 120∼150℃의 온도범위에서 건조시킨 다음 550∼600℃의 온도범위에서 소성하여 형성한다. 이러한, 스크린 인쇄법은 공정이 단순하고, 저가의 장비를 사용하는 간편한 방식이지만, 인쇄 두께 및 폭 균일도가 나쁘기 때문에 고정세 표시장치에 적합하지 않은 단점이 있다.In the screen printing method, a paste to be deposited is printed on a corresponding substrate of a display device, dried at a temperature range of 120 to 150 ° C, and then fired at a temperature range of 550 to 600 ° C. Such a screen printing method is a simple process and a simple method of using low-cost equipment, but has a disadvantage in that it is not suitable for high-definition display devices because of poor printing thickness and width uniformity.
사진식각공정에 의한 감광성 페이스트법은 먼저 표시장치의 해당 기판상에 감광성을 부가시킨 증착하고자 하는 페이스트를 스크린 인쇄 또는 스핀 코팅한 다음 건조, 노광 및 현상하여 패터닝한다. 이후 수지나 용제를 제거하기 위하여 소성 과정을 거침으로써 해당 증착막을 형성하게 된다. 이러한 사진식각공정에 의한 감광성 페이스트법은 인쇄 두께 및 폭의 균일성이 우수하고, 3㎛ 이하의 두께로 얇게 성막할 수 있어 고정세 표시장치에 적용이 가능하다. 그러나, 사진식각공정에 의한 감광성 페이스트법은 재료의 가격이 비싸며 재료의 손실이 많으며, 건조, 노광 및 현상 등의 제조공정이 복잡함과 아울러 고가의 장비를 사용하여야 하는 단점이 있다.In the photosensitive paste method using a photolithography process, first, a screen to be deposited, spin-coated to paste the photosensitive on the substrate of the display device, and then dried, exposed and developed to pattern. After that, the deposition process is performed by baking to remove the resin or the solvent. The photosensitive paste method by the photolithography process is excellent in uniformity in printing thickness and width, and can be formed into a thin film with a thickness of 3 μm or less, and thus can be applied to a high definition display device. However, the photosensitive paste method by the photolithography process has a disadvantage in that the material is expensive and there is a lot of material loss, and the manufacturing process such as drying, exposure and development is complicated and expensive equipment is used.
상기에서와 같은 스크린 인쇄법과 감광성 페이스트법의 단점을 보완하기 위해 잉크젯 인쇄법이 제안되었다.An inkjet printing method has been proposed to compensate for the disadvantages of the screen printing method and the photosensitive paste method as described above.
잉크젯 인쇄법의 경우는 표시장치의 해당 기판 상에 증착하고자 하는 잉크액을 가압하여 노즐로부터 분사함으로써 원하는 패턴으로 잉크액을 부착시키는 방법이다.In the case of the inkjet printing method, the ink liquid is attached in a desired pattern by pressurizing and spraying the ink liquid to be deposited on the substrate of the display device from the nozzle.
도 1은 잉크젯 인쇄장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.1 is a view schematically showing an inkjet printing apparatus.
도 1을 참조하면, 잉크젯 인쇄장치는 잉크가 채워진 챔버(도시하지 않음)가 삽입되는 기판(12)과, 상기 챔버 및 기판(12)의 일측단에 부착되는 다이아프램(18)과, 상기 다이아프램(18)과 함께 연동되도록 형성된 압전체(14)와, 압전체(14)에 접속되도록 형성된 전극(16)을 구비한다.Referring to FIG. 1, an inkjet printing apparatus includes a substrate 12 into which an ink filled chamber (not shown) is inserted, a diaphragm 18 attached to one end of the chamber and the substrate 12, and the dia. A piezoelectric body 14 formed to be interlocked with the ram 18 and an electrode 16 formed to be connected to the piezoelectric body 14 are provided.
전극(16)은 외부로부터 공급된 전압을 압전체(14)에 인가하는 역할을 한다. 압전체(14)는 전극(16)으로부터의 인가된 전압에 의해 다이아프램(18)과 함께 수축 및 팽창되어 챔버의 타측단에 형성된 노즐(도시하지 않음)을 통해 잉크를 분사시킨다.The electrode 16 serves to apply a voltage supplied from the outside to the piezoelectric body 14. The piezoelectric body 14 is contracted and expanded together with the diaphragm 18 by an applied voltage from the electrode 16 to eject ink through a nozzle (not shown) formed at the other end of the chamber.
도 2a 내지 도 2d는 잉크젯 인쇄장치의 구동방법을 설명하는 도면이고, 도 3은 도 2의 인쇄장치를 구동하기 위한 전압파형도를 나타내는 도면이다.2A to 2D are diagrams illustrating a method of driving an inkjet printing apparatus, and FIG. 3 is a diagram showing a voltage waveform diagram for driving the printing apparatus of FIG. 2.
도 2a 내지 도 3을 참조하면, 도 3의 a에서와 같이 전압값이 '0'인 경우에는 도 2a에서와 같이 압전체(14)의 수축 및 팽창이 이루어지지 않는 평형상태를 나타낸다.2A to 3, when the voltage value is '0' as shown in FIG. 3A, an equilibrium state in which the piezoelectric body 14 is not contracted or expanded as shown in FIG. 2A is illustrated.
도 3의 b에서와 같이 소정의 전압이 인가된 경우에는 압전체(14)가 도 2b에서와 같이 압전체(14)가 다이아프램(18)과 함께 수축하여 챔버(22)에 채워진 잉크가 챔버(22)의 안쪽으로 이동하게 된다.When a predetermined voltage is applied as shown in FIG. 3B, the piezoelectric body 14 shrinks together with the diaphragm 18 as shown in FIG. 2B, and ink filled in the chamber 22 is filled with the chamber 22. Will move inside.
도 3의 c에서와 같이 b 상태의 전압이 제거되는 경우에는 압전체(14)가 다이아프램(18)과 함께 팽창하면서 챔버(22)에 채워진 잉크를 노즐(26)을 통해 외부로 밀어내게 된다.When the voltage of the b state is removed as shown in c of FIG. 3, the piezoelectric body 14 expands with the diaphragm 18 and pushes the ink filled in the chamber 22 to the outside through the nozzle 26.
마직막으로 도 3의 d에서와 같이 전압값이 '0'인 경우에는 압전체(14) 및 다이아프램(22)이 평형 상태로 돌아와 다음 분사를 준비하게 된다.Finally, when the voltage value is '0' as shown in d of FIG. 3, the piezoelectric body 14 and the diaphragm 22 return to an equilibrium state to prepare for the next injection.
이 때, 표시장치의 형성하고자 하는 각 증착막이 갖는 피치(Pitch)에 따라 도 3에서와 같이 잉크젯 인쇄장치는 전압파형도의 높이와 폭을 조절함으로써 분사되는 잉크의 양과 도트사이즈(Dot size)를 변화시킬 수 있다.At this time, according to the pitch (pitch) of each deposition film to be formed of the display device, the inkjet printing apparatus adjusts the amount and dot size of the ink to be sprayed by adjusting the height and width of the voltage waveform diagram. Can change.
상기에서와 같은 잉크젯 인쇄장치에는 다수의 노즐을 가진 잉크젯 헤드가 목적에 따라 1개 이상 부착된다. 예를 들어 32개의 노즐을 가진 헤드로 VGA급 디스플레이를 1회의 헤드 또는 패널의 움직임으로 제작할 경우에는 잉크젯 헤드는 1 컬러당 20개가 필요하다. 또한, 잉크젯 헤드는 정확한 간격 조정으로 임의의 위치에 고정될 수 있다. 그러나, 만약 1개 이상의 헤드에 형성된 다수의 노즐 중 하나의 노즐이라도 분사가 되지 않게 되면 그 패널은 불량이 되는 문제점이 있게 된다.In the inkjet printing apparatus as described above, one or more inkjet heads having a plurality of nozzles are attached according to the purpose. For example, a 32-nozzle head would require 20 inkjet heads per color to produce a VGA-level display with a single head or panel movement. In addition, the inkjet head can be fixed at any position with precise spacing adjustment. However, if even one of the nozzles of the plurality of nozzles formed in the one or more head is not sprayed, the panel has a problem that is defective.
본 발명의 목적은 다수의 헤드의 분사여부를 검사할 수 있도록 한 잉크젯 인쇄장치의 노즐 검사장치 및 방법을 제공하는 데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a nozzle inspection apparatus and method for an inkjet printing apparatus capable of inspecting whether a plurality of heads are ejected.
본 발명의 다른 목적은 전기적 신호를 이용한 노즐의 분사여부를 체크할 수 있도록 한 잉크젯 인쇄장치의 노즐 검사장치 및 방법을 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide a nozzle inspection apparatus and method for an inkjet printing apparatus capable of checking whether the nozzle is ejected using an electrical signal.
도 1은 잉크젯 인쇄장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.1 is a view schematically showing an inkjet printing apparatus.
도 2a 내지 도 2d는 잉크젯 인쇄장치의 구동방법을 설명하는 도면이다.2A to 2D are views for explaining a method of driving an inkjet printing apparatus.
도 3은 도 2의 인쇄장치를 구동하기 위한 전압파형도를 나타내는 도면이다.3 is a diagram illustrating a voltage waveform diagram for driving the printing apparatus of FIG. 2.
도 4는 본 발명에 따른 잉크젯 인쇄장치의 노즐 검사 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.4 is a view schematically showing a nozzle inspection apparatus of the inkjet printing apparatus according to the present invention.
도 5는 도 4에 도시된 노즐 검사 장치의 검사 방법을 설명하는 도면이다.5 is a view for explaining the inspection method of the nozzle inspection device shown in FIG.
도 6은 본 발명에 따른 노즐 검사 장치 및 방법에 의한 잉크젯 인쇄방법의 흐름을 나타내는 도면이다.6 is a view showing the flow of the inkjet printing method by the nozzle inspection apparatus and method according to the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
12 : 기판 14 : 압전체12 substrate 14 piezoelectric body
16 : 전극 18 : 다이아프램16 electrode 18 diaphragm
22 : 챔버 26 : 노즐22 chamber 26 nozzle
50 : 기판 52 : 캔틸레버(Cantilever)50 substrate 52 cantilever
54,58 : 전극 56 : 압전소자54, 58: electrode 56: piezoelectric element
60 : 신호 검출기60: signal detector
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 잉크젯 인쇄장치의 노즐 검사장치는 다수의 헤드가 장착된 잉크젯 인쇄장치에 있어서, 상기 헤드와 일정간격 이격되도록 판 형태로 형성되어 상기 헤드의 노즐로부터 분사된 잉크가 일측단에 떨어짐으로 인하여 변형성을 갖도록 한 캔틸레버(cantilever)와, 상기 캔틸레버의 타측단이 걸쳐지도록 상기 캔틸레버 하단에 형성된 기판과, 상기 기판 및 캔틸레버의 소정 영역을 덮도록 형성된 제1 전극과, 상기 기판과 캔틸레버가 대응하는 상기 제1 전극 상에 형성된 압전 소자(piezo)와, 상기 압전 소자 상면에 형성된 제2 전극과, 상기 제1 및 제2 전극 사이에서 발생된 신호를 감지하기 위한 신호 검출기를 구비하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a nozzle inspection apparatus of an inkjet printing apparatus according to the present invention is an inkjet printing apparatus equipped with a plurality of heads, the ink being formed in a plate shape so as to be spaced apart from the head by a predetermined interval and sprayed from the nozzle of the head Cantilever (cantilever) to be deformable by falling to one end, a substrate formed on the lower end of the cantilever so that the other end of the cantilever spans, a first electrode formed to cover a predetermined region of the substrate and the cantilever, A piezoelectric element (piezo) formed on the first electrode corresponding to the substrate and the cantilever, a second electrode formed on the upper surface of the piezoelectric element, and a signal detector for sensing a signal generated between the first and second electrodes. It is characterized by including.
본 발명에서의 상기 캔틸레버는 표면 상에 잉크젯 인쇄장치로부터의 잉크가 묻지 않도록 하기 위한 소수성 물질로 구성된 코팅막을 추가로 구비하는 것을 특징으로 한다.The cantilever in the present invention is characterized in that it further comprises a coating film made of a hydrophobic material for preventing the ink from the inkjet printing apparatus on the surface.
본 발명에서의 상기 소수성 물질은 테플론(Teflon)인 것을 특징으로 한다.The hydrophobic material in the present invention is characterized in that Teflon (Teflon).
본 발명에서의 상기 제1 및 제2 전극 사이에 발생된 신호는 상기 캔틸레버 및 압전 소자의 변형에 의한 것을 특징으로 한다.The signal generated between the first and second electrodes in the present invention is characterized by the deformation of the cantilever and the piezoelectric element.
본 발명에 따른 잉크젯 인쇄장치의 노즐 검사 방법은 다수의 잉크젯 헤드가 장착된 잉크젯 인쇄장치에 있어서, 상기 잉크젯 헤드에 잉크를 로딩시키는 단계와, 상기 잉크가 로딩된 잉크젯 헤드의 노즐면을 크리닝하는 단계와, 변형성을 갖는 캔틸레버 및 압전소자로 구성된 노즐 검사 장치의 일측단과 상기 노즐면이 하단 방향으로 일직선되도록 얼라인 하는 단계와, 상기 노즐 검사 장치의 일측단에 잉크를 떨어뜨려 노즐 상태를 검사하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.A nozzle inspection method of an inkjet printing apparatus according to the present invention includes an inkjet printing apparatus equipped with a plurality of inkjet heads, loading ink into the inkjet head, and cleaning nozzle surfaces of the inkjet head loaded with the ink. And aligning one end of the nozzle inspection apparatus including a deformable cantilever and a piezoelectric element so that the nozzle face is aligned in a lower direction, and dropping ink on one end of the nozzle inspection apparatus to inspect the nozzle state. Characterized in that it comprises a.
본 발명에서의 상기 노즐 검사 장치는 상기 노즐로부터의 잉크에 의해 캔틸레버가 변형을 일으킴과 아울러 상기 캔틸레버의 변형에 의해 압전소자가 연동하여 변형되는 것을 특징으로 한다.The nozzle inspection apparatus of the present invention is characterized in that the cantilever is deformed by the ink from the nozzle and the piezoelectric element is deformed in conjunction with the cantilever.
본 발명에서의 상기 노즐 상태 검사는 상기 노즐 검사 장치의 일측단에 잉크를 떨어뜨리는 단계와, 상기 캔틸레버 및 압전 소자가 변형을 일으키는 지를 전기적 신호로 검출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.The nozzle condition inspection in the present invention includes dropping ink at one end of the nozzle inspection device, and detecting whether the cantilever and the piezoelectric element cause deformation by an electrical signal.
상기 목적들 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부도면을 참조한 실시예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.Other objects and features of the present invention in addition to the above objects will become apparent from the description of the embodiments with reference to the accompanying drawings.
이하 도 4 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 4 to 6.
도 4는 본 발명에 따른 잉크젯 인쇄장치의 노즐 검사 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.4 is a view schematically showing a nozzle inspection apparatus of the inkjet printing apparatus according to the present invention.
도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 잉크젯 인쇄장치의 노즐 검사 장치는 검사장치를 지지하는 기판(50)과, 기판(50) 상에 일측단이 걸쳐지도록 형성된 캔틸레버(Cantilever)(52)와, 상기 기판(50) 및 캔틸레버(Cantilever)(52)의 소정 영역을 덮도록 형성된 제1 전극(54)과, 상기 제1 전극(54) 상의 상기 기판(50)과 캔틸레버(Cantilever)(52)가 대응하는 영역에 형성된 압전(Piezo) 소자(56)와, 상기 압전(Piezo) 소자(56) 상에 형성된 제2 전극(58)과, 제1 및 제2 전극(54,58) 사이에 발생된 신호를 감지하기 위한 신호 검출기(60)를 구비한다. 또한, 캔틸레버(Cantilever)(52) 표면에는 테플론(Teflon) 등의 소수성(hydrophobic) 물질로 코팅막(도시하지 않음)을 추가로 구비한다.Referring to FIG. 4, the nozzle inspection apparatus of the inkjet printing apparatus according to the present invention includes a substrate 50 supporting the inspection apparatus, a cantilever 52 formed so that one end of the substrate 50 extends, A first electrode 54 formed to cover a predetermined region of the substrate 50 and the cantilever 52, and the substrate 50 and the cantilever 52 on the first electrode 54 are formed. Piezoelectric element 56 formed in the corresponding region, the second electrode 58 formed on the piezoelectric element 56, and the first and second electrodes (54, 58) generated between And a signal detector 60 for sensing the signal. In addition, the surface of the cantilever 52 is further provided with a coating film (not shown) made of a hydrophobic material such as Teflon.
기판(50)은 유리 및 플라스틱 등의 상기 구성요소를 지지할 수 있는 물질로 구성된다.The substrate 50 is made of a material capable of supporting the above components, such as glass and plastic.
캔틸레버(Cantilever)(52)는 일측단이 기판(50)에 고정되고 타측단이 받쳐지지 않은 상태로 구성되어 타측단에 소정의 힘이 가해지면 휘어지는 변형을 일으키게 된다. 코팅막은 캔틸레버(52) 표면에 잉크가 묻지 않도록 하여 수 회의 검사에도 동일한 결과를 얻을 수 있게 한다.The cantilever 52 is configured in such a state that one end is fixed to the substrate 50 and the other end is not supported, thereby causing deformation when a predetermined force is applied to the other end. The coating film prevents ink from depositing on the surface of the cantilever 52 so that the same result can be obtained for several inspections.
압전소자(56)는 캔틸레버(52)에 연동되어 변형을 일으키며 캔틸레버(52)에 과도한 힘이 작용하여 파손되는 것을 방지하는 역할도 수행한다.The piezoelectric element 56 is linked to the cantilever 52 to cause deformation and prevents excessive force from being applied to the cantilever 52 to prevent damage.
상기에서와 같은 잉크젯 인쇄장치의 노즐 검사 장치의 구동을 도 5를 통하여 살펴보자.The driving of the nozzle inspection apparatus of the inkjet printing apparatus as described above will be described with reference to FIG. 5.
도 5를 참조하면, 먼저 도 2 및 도 3에 도시된 잉크젯 인쇄장치의 노즐을 노즐 검사 장치의 캔틸레버(52)의 타측단 즉, "A"영역에 배열시킨다. 잉크젯 인쇄장치의 노즐(46)로부터의 잉크액적이 떨어지게 되면 캔틸레버(52)의 "A" 영역은 도면에서와 같이 변형을 일으키게 된다. 또한, 캔틸레버(52)에 부착되어 있는 압전소자(56)도 동일 형태로 변형된다. 이 때 노즐(46)로부터의 잉크액적이 캔틸레버(52)의 "A" 영역에 떨어지게 됨으로 인하여 발생된 변형은 전기적 신호로 나타나게 된다. 이러한 전기적 신호는 신호 검출기(60)에 인가되어 잉크젯 인쇄장치의 노즐이 정상 동작을 인식하게 된다.Referring to FIG. 5, first, the nozzles of the inkjet printing apparatus shown in FIGS. 2 and 3 are arranged at the other end of the cantilever 52 of the nozzle inspection apparatus, that is, the region “A”. When the ink droplet from the nozzle 46 of the inkjet printing apparatus drops, the "A" area of the cantilever 52 causes deformation as shown in the figure. In addition, the piezoelectric element 56 attached to the cantilever 52 is also deformed in the same form. At this time, the deformation generated due to the drop of the ink droplet from the nozzle 46 in the "A" area of the cantilever 52 is represented by an electrical signal. This electrical signal is applied to the signal detector 60 to recognize the normal operation of the nozzle of the inkjet printing apparatus.
이 때 떨어지는 잉크는 도 2a 내지 도 3에서 설명한 바와 같이 전극에 소정의 전압을 가하게 되면 압전체(34) 및 다이아프램(38)이 수축 및 팽창하면서 챔버(42)에 채워진 잉크(44)를 노즐(46)을 통해 외부로 밀어냄으로써 형성되어진다.At this time, when the ink dripping applies a predetermined voltage to the electrode as described with reference to FIGS. 2A to 3, the piezoelectric body 34 and the diaphragm 38 contract and expand, and the ink 44 filled in the chamber 42 is nozzled ( 46) and pushed outwards.
이와 반대로 캔틸레버(52)의 "A" 영역에 잉크액적이 떨어지지 않으면 신호 검출기(60)에는 어떠한 전기적 신호도 검출되지 않으며 노즐이 정상 동작하지 않음을 인식하게 된다. 이 경우에는 잉크젯 인쇄장치의 노즐에 대한 이상 유무를 다시 확인하여 조정한 후 재검사를 하게 된다.On the contrary, if the ink droplet does not fall in the area "A" of the cantilever 52, the signal detector 60 does not detect any electric signal and recognizes that the nozzle does not operate normally. In this case, the nozzles of the inkjet printing apparatus are checked again and again for adjustment and then inspected again.
도 6은 본 발명에 따른 노즐 검사 장치 및 방법에 의한 잉크젯 인쇄방법의 흐름을 나타내는 도면이다.6 is a view showing the flow of the inkjet printing method by the nozzle inspection apparatus and method according to the present invention.
도 6을 참조하면, 잉크젯 인쇄방법은 먼저 잉크젯 인쇄장치의 헤드를 세팅한다.(S1) 이는 표시장치의 각 증착막을 잉크젯 인쇄방법에 의해 형성하기 위함이다.Referring to Fig. 6, the inkjet printing method first sets the head of the inkjet printing apparatus (S1). This is to form each vapor deposition film of the display device by the inkjet printing method.
헤드 세팅 후 잉크젯 헤드 챔버 내에 잉크를 로딩(loading) 시킨다.(S2) 잉크의 로딩은 표시장치의 해당 기판상에 형성하고자 하는 증착막의 특성 물질을 가지는 잉크액을 잉크젯 인쇄장치의 노즐을 통하여 분사되도록 한다. 이는 증착막 형성시 바로 기판 상에 인쇄되도록 하기 위해서이다.After the head setting, the ink is loaded into the inkjet head chamber. (S2) Loading of the ink is such that ink liquid having a characteristic material of the deposition film to be formed on the corresponding substrate of the display device is sprayed through the nozzle of the inkjet printing apparatus. do. This is to be printed on the substrate immediately when the deposition film is formed.
잉크를 로딩시킨 후 잉크젯 헤드를 크리닝(Cleaning) 한다.(S3) 이는 챔버 내에 잉크를 로딩하여 노즐로부터 바로 분사되도록 준비할 경우 노즐의 취출구 주변에 잉크액이 남는 것을 제거시키기 위해 수행되어진다.After the ink is loaded, the inkjet head is cleaned (S3). This is performed to remove the ink liquid around the ejection outlet of the nozzle when the ink is loaded in the chamber and prepared to be ejected directly from the nozzle.
증착막 형성할 준비가 되면 노즐을 체킹한다.(S4) 노즐 체킹은 표시장치의패널 전면에 일정한 배열의 증착막 패턴을 형성할 경우 하나의 노즐의 이상으로 인한 패널 불량을 막기 위하여 수행된다. 이러한 노즐 체킹은 도 5에 도시된 노즐 검사 장치의 "A" 영역과 잉크젯 인쇄장치의 노즐 취출구가 일직선이 되도록 배열한다. 배열 후 "A" 영역에 노즐로부터 잉크를 떨어지게 한다. 이 때 신호 검출기(60)는 잉크의 떨어짐의 유무를 신호로서 파악하게 된다. 신호 검출기(60)가 신호를 검출하게 되면 노즐 상태는 정상 동작임을 나타나게 되며, 신호 검출기(60)가 신호를 검출하지 못할 경우 노즐 상태는 이상 상태임을 나타낸다. 이로 인한, 정상상태일 경우에는 다음의 S5 단계로 진행하며, 노즐 상태가 이상 상태일 경우에는 S2 단계로 회귀하여 잉크젯 인쇄장치의 챔버 취출단에 형성된 노즐에 잉크를 로딩시키도록 한다.When the deposition film is ready to be formed, the nozzle is checked. (S4) The nozzle checking is performed to prevent a panel failure due to an abnormality of one nozzle when the deposition film pattern is formed on the front surface of the panel of the display device. This nozzle checking is arranged so that the "A" area of the nozzle inspection apparatus shown in FIG. 5 and the nozzle ejection outlet of the inkjet printing apparatus are aligned. The ink is dropped from the nozzle in the "A" area after the arrangement. At this time, the signal detector 60 detects the presence or absence of ink dripping as a signal. When the signal detector 60 detects a signal, the nozzle state indicates normal operation. When the signal detector 60 does not detect a signal, the nozzle state indicates an abnormal state. As a result, in the normal state, the process proceeds to the next step S5. If the nozzle state is the abnormal state, the process returns to the step S2 to load the ink in the nozzle formed at the chamber ejection end of the inkjet printing apparatus.
잉크젯 헤드의 노즐 위치를 얼라인(align) 한다.(S5) S4 단계에서 잉크젯 인쇄 장치의 노즐 상태가 정상 상태일 경우에는 표시장치의 해당 기판 상에 형성하고자 하는 증착막 위치에 잉크젯 인쇄 장치의 다수의 헤드에 형성된 노즐을 배열한다. 이 때 노즐은 동일 증착막을 형성하기 위한 각 패널의 셀 피치(pitch) 또는 소정 형태로 배열되어진다.The nozzle position of the inkjet head is aligned. (S5) When the nozzle state of the inkjet printing apparatus is in a normal state in step S4, a plurality of inkjet printing apparatuses are positioned at a deposition film position to be formed on a corresponding substrate of the display apparatus. Arrange the nozzles formed in the head. At this time, the nozzles are arranged in a cell pitch or a predetermined form of each panel for forming the same vapor deposition film.
노즐을 얼라인한 후 표시장치의 해당 기판을 로딩(loading) 한다.(S6) 노즐이 얼라인 된 잉크젯 인쇄장치가 설치된 영역에 표시장치의 해당 기판을 위치시킨다.After aligning the nozzles, the corresponding substrate of the display device is loaded (S6). The substrate of the display device is positioned in a region where the inkjet printing apparatus in which the nozzles are aligned is installed.
기판이 로딩되면 기판을 얼라인(align) 한다.(S7) 이는 잉크젯 인쇄장치의 노즐 위치와 표시장치의 해당 기판 상의 증착막 형성 위치가 일치되도록 한다.When the substrate is loaded, the substrate is aligned (S7). This allows the nozzle position of the inkjet printing apparatus to coincide with the deposition film formation position on the substrate of the display apparatus.
잉크젯 인쇄를 수행한다.(S8) 잉크젯 인쇄장치와 기판이 얼라인 되면 표시장치의 증착막이 잉크젯 인쇄장치의 노즐로부터 잉크의 분사됨으로 인하여 형성되어진다.Inkjet printing is performed. (S8) When the inkjet printing apparatus and the substrate are aligned, the deposition film of the display apparatus is formed by ejecting ink from the nozzle of the inkjet printing apparatus.
마지막으로 증착막 패턴을 검사한다.(S9) 표시장치의 해당 기판 상의 증착막이 정상적으로 형성되었는지를 검사함으로써 잉크젯 인쇄방법에 의한 증착막 형성방법을 마치게 된다.Finally, the deposition film pattern is inspected. (S9) The deposition film formation method by the inkjet printing method is completed by checking whether the deposition film on the substrate of the display device is normally formed.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 잉크젯 인쇄장치의 노즐 검사 장치 및 방법은 잉크젯 인쇄장치의 다수의 헤드 끝단에 형성되어 잉크를 분사시키는 노즐의 분사여부를 검사함으로써 표시장치의 불량을 방지할 수 있다. 본 발명에 따른 잉크젯 인쇄장치의 노즐에 대한 분사여부는 캔틸레버 및 압전소자의 휨에 따른 전기적 신호 검출에 의해 검사할 수 있다.As described above, the nozzle inspection apparatus and method of the inkjet printing apparatus according to the present invention can prevent defects of the display device by inspecting whether or not the nozzles, which are formed at the ends of a plurality of heads of the inkjet printing apparatus, to eject ink. . The injection of the nozzle of the inkjet printing apparatus according to the present invention can be inspected by detecting an electrical signal according to the bending of the cantilever and the piezoelectric element.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.Those skilled in the art will appreciate that various changes and modifications can be made without departing from the technical spirit of the present invention. Therefore, the technical scope of the present invention should not be limited to the contents described in the detailed description of the specification but should be defined by the claims.
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