KR100773890B1 - Ink head jetting method - Google Patents
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Abstract
Description
도 1 내지 도 4는 종래의 잉크 헤드 토출방법에 의해 픽셀 내부에 잉크방울이 토출되는 실시 예 도면이다. 1 to 4 are exemplary embodiments in which ink droplets are discharged into a pixel by a conventional ink head ejecting method.
도 5a 내지 5c는 본 발명의 실시 예에 따른 잉크 헤드 토출방법에 의해 픽셀 내부에 잉크방울이 토출되고, 건조과정 후 픽셀 내부가 충진된 상태의 실시 예 도면이다. 5A to 5C are diagrams illustrating embodiments in which ink droplets are discharged into a pixel by an ink head ejecting method according to an embodiment of the present invention, and the inside of the pixel is filled after a drying process.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 잉크 헤드 토출방법을 도시한 흐름도이다. 6 is a flowchart illustrating an ink head ejecting method according to an exemplary embodiment of the present invention.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* * Description of the symbols for the main parts of the drawings *
100, 200. 300 : 픽셀 110, 210, 310 : 중심라인100, 200. 300:
120, 120' : 잉크도트120, 120 ': ink dot
121 내지 123, 121' 내지 123' : 잉크방울121 to 123, 121 'to 123': ink drop
221 내지 223, 221' 내지 223' : 잉크방울221 to 223 and 221 'to 223': ink droplets
본 발명은 잉크방울 토출방법에 관한 것으로서, 특히 픽셀(Pixel) 내부에 토출된 잉크방울에 의해 형성된 잉크도트의 미퍼짐 및 미충진을 방지하는 잉크 헤드의 잉크 토출방법에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of ejecting ink droplets, and more particularly, to an ink ejecting method of an ink head which prevents the ink dot from being spread and filled by ink droplets ejected into a pixel.
액정표시장치 중 박막 트랜지스터 액정표시장치(TFT LCD :Thin Film Transistor Liquid Crystal Display)는 잉크젯(Inkiet) 방식을 통해 소형제품이나 해상도가 높은 제품을 생산하였다. 상기 생산된 제품은 각각의 픽셀 당 적은 수의 잉크도트를 드롭(Drop)하여 생산하는 피에조 엑추에이터(PZT : Piezoelectric plate) 방법을 이용하였다. 하지만 이 방식을 사용하게 되면, 픽셀의 크기가 크거나 해상도가 낮은 제품을 생산하는 경우 각각의 픽셀에 드롭 되는 잉크방울의 수가 증가함에 따라 상기 픽셀 내부에 드롭하는 잉크의 품질을 확보하는 데 문제점이 발생하였다.Among the liquid crystal display devices, TFT LCDs (Thin Film Transistor Liquid Crystal Display) produced small products or high resolution products through ink jet method. The produced product used a piezoelectric plate (PZT) method, which produced by dropping a small number of ink dots for each pixel. However, when using this method, when producing a large pixel or a low resolution product, there is a problem in ensuring the quality of ink dropped inside the pixel as the number of ink drops dropped on each pixel increases. Occurred.
따라서, 종래에는 도 1과 같이 일정한 간격을 가지고 잉크방울을 토출하여 픽셀을 채우는 방식을 사용하였다. Therefore, conventionally, a method of filling ink by ejecting ink droplets at regular intervals as shown in FIG.
도 1에서는 하나의 픽셀 내부에 동일한 양의 잉크방울을 일정한 간격으로 픽셀(10) 내부에 토출하여 상기 픽셀(10) 내부를 충진하고 있는 것을 보이고 있다. 하지만, 상기 토출된 잉크방울(10a내지 10f)에 의해 배열된 잉크도트(10a')가 표면장력과 픽셀(10)의 외벽과의 반응 등을 통해 중앙에 집중되는 현상이 발생하였다. 따라서, 픽셀의 모서리 분분(a)에 미충진되는 문제점이 발생하여 제품품질을 저하시키고, 제품의 고유 기능이 상실되는 문제점이 발생하였다. In FIG. 1, the same amount of ink droplets are discharged into the
상기 도 1과 같은 현상은 도 2와 같이 픽셀 내부(10)의 양단에 토출된 잉크 방울(10a, 10f) 간의 간격과, 이웃하는 픽셀(20)에서 대등하는 잉크방울(20a) 간의 간격(A)을 저장하여 토출할 경우 나타나는 현상이다. 이 경우 픽셀과 블랙매트릭스(Black Matrix) 경계면인 모서리 부분 즉, b부분에 잉크가 미충진 되는 문제가 발생한다. The phenomenon as shown in FIG. 1 is a distance A between the
따라서, 도 3과 같은 방법을 이용하여 픽셀 내부에 잉크방울을 토출하는 방식을 사용하고 있다. 도 3은 하나 이상의 픽셀(10 내지 30)마다 픽셀(10)의 경계면 바깥으로 잉크방울(10a, 10f)의 일부가 충진되도록 잉크 방울을 토출하고 있다. 하지만 이 경우, 픽셀(10)과 픽셀(20)의 간격(A)에도 잉크가 충진되는 문제점이 발생하였다. Therefore, a method of discharging ink droplets into the pixel using the method shown in FIG. 3 is used. 3 discharges ink droplets so that a portion of the
즉, 도 3과 같이 블랙매트릭스(Black Matrix)의 데이터 라인(Data Line)에 잉크가 충진될 수 있으며, 추후 건조과정을 통해 블랙매트릭스의 높이가 다르게 나타나는 문제점이 발생하였다. 이렇게 되면, 상기 블랙매트릭스의 데이터 라인에 높이가 높아지게 되어 상기 블랙매트릭스의 높이를 균일하게 유지하기 위해 오버 코팅(Over Coating)을 해야하며, 이는 패널의 두께를 증가시키는 문제로 이어졌다. That is, as shown in FIG. 3, ink may be filled in a data line of a black matrix, and a height of the black matrix may be changed later through a drying process. In this case, the height of the data line of the black matrix is increased to over-coat in order to maintain the height of the black matrix uniformly, which leads to a problem of increasing the thickness of the panel.
또한, 도 3과 같이 잉크방울이 토출된 픽셀(10 내지 30)은 건조과정을 통해 잉크방울 표면장력과 픽셀(10 내지 30) 상호간의 미세한 볼륨(Volume)의 차이에 의해 잉크가 픽셀의 한쪽 방향으로 흘러들어가는 현상이 발생하였다. 따라서, 도 4와 같이 픽셀(10)과 픽셀(20) 사이의 중간에 잉크도트(c)가 일부 충진될 수 있고, 또한 다른 픽셀(30)의 가장자리 내부에는 잉크도트(d)가 미충진되는 현상이 발생하여 전제적으로 제품의 품질 불량을 일으킬 수 있다. In addition, as shown in FIG. 3, the
이와같이 전술한 종래기술에서는 상기 픽셀 내부에 잉크도트가 미충진되거나, 상기 픽셀 내부에 충진되는 잉크도트 양의 차이가 발생할 수 있어 제품의 품질이 저하되며, 생산 수율이 떨어지는 문제점이 발생하였다. As described above, in the above-described prior art, the ink dot is not filled in the pixel or the difference in the amount of ink dot filled in the pixel may occur, thereby degrading the product quality and lowering the production yield.
또한, 블랙매트릭스의 데이터 라인에 충진된 잉크도트에 의해 상기 블랙매트릭스의 두께가 변화되기 때문에, 후공정인 오버 코팅에서 오버 코딩 재료가 증가하어 전체적인 패널(Panel)의 두께를 증가시키는 문제점이 발생하였다. In addition, since the thickness of the black matrix is changed by the ink dot filled in the data line of the black matrix, overcoding material is increased in the post-coating process to increase the overall thickness of the panel. .
따라서 본 발명의 목적은 일정한 잉크 토출패턴에 의해 픽셀 내부에 잉크가 고르게 충진되도록 하는 잉크 헤드의 잉크 토출방법을 제공함에 있다. Accordingly, it is an object of the present invention to provide an ink ejecting method of an ink head in which ink is uniformly filled in a pixel by a predetermined ink ejecting pattern.
또한, 본 발명의 다른 목적은 픽셀 내부에 제공된 잉크도트 양에 따라 중앙에 더미 간격을 형성하도록 하는 잉크 헤드의 잉크 토출방법을 제공함에 있다. Another object of the present invention is to provide an ink ejecting method of an ink head which forms a dummy gap at the center according to the amount of ink dots provided inside a pixel.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 하나 이상의 픽셀 내부에 잉크를 토출하는 방법에 있어서, 잉크 토출패턴을 결정하는 선행공정 실험 단계와; 상기 결정된 토출패턴에 의해 한 쌍의 잉크도트가 상기 픽셀의 중심라인을 대칭적으로 하여 픽셀에 잉크방울을 토출하는 단계를 포함하여 구성된다. According to a feature of the present invention for achieving the above object, the present invention provides a method of ejecting ink into one or more pixels, comprising: a prior process experiment step of determining an ink ejection pattern; And a pair of ink dots ejecting ink droplets to the pixels symmetrically about the center line of the pixels by the determined ejection pattern.
상기 잉크도트 사이에는 소정 간격(A)이 형성되는 것을 특징으로 한다. A predetermined distance A is formed between the ink dots.
상기 잉크도트는 하나 이상의 잉크방울로 형성되는 것을 특징으로 한다. The ink dot is characterized in that formed by one or more ink drops.
상기 잉크방울은 상기 픽셀 내부에만 토출되며 잉크 표면장력에 의해 상기 간격(A)으로 충진되는 것을 특징으로 한다. The ink droplets are ejected only inside the pixel and are filled in the gap A by the ink surface tension.
상기 잉크도트의 각 잉크방울은 서로 이격되지 않고 이웃하는 일정부분이 중첩되어 토출되는 것을 특징으로 한다. Each ink droplet of the ink dot is not spaced apart from each other, the adjacent predetermined portion is characterized in that the ejected.
상기 간격(A)은 하나의 잉크도트에서 외각 잉크방울들의 중심점 간의 간격(B)보다 크게 토출하는 것을 특징으로 한다. The gap A may be larger than the distance B between the center points of the outer ink droplets in one ink dot.
상기 간격(A)은 두 개의 픽셀에서 마주하는 잉크방울의 중심점 간의 간격(A')과 동일한 것을 특징으로 한다. The spacing A is characterized in that it is equal to the spacing A 'between the center points of the ink droplets facing two pixels.
상기 한 쌍의 잉크도트의 체적은 실질적으로 동일한 것을 특징으로 한다. The volume of the pair of ink dots is substantially the same.
상기 픽셀의 크기가 변경될 경우, 상기 선행공정 실험단계를 반복적으로 수행하는 것을 특징으로 한다. When the size of the pixel is changed, it is characterized in that to repeat the preceding process experimental step.
이와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의하면, 픽셀 내부의 토출되는 잉크도트의 높이를 일정하게 제공할 수 있으며, 또한 상기 픽셀 내부의 가장자리에 미퍼짐 및 미충진을 해결할 수 있었다. According to the present invention having such a configuration, it is possible to provide a constant height of the ink dot discharged inside the pixel, and to solve the difference in the edges and the filling of the edge inside the pixel.
이하, 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 잉크 헤드의 잉크 토출방법의 실시 예를 도 5 및 도 6을 참고하여 상세하게 설명한다. Hereinafter, an embodiment of an ink ejecting method of an ink head according to the present invention having the above configuration will be described in detail with reference to FIGS. 5 and 6.
본 발명을 설명함에 있어 다양한 크기를 갖는 픽셀 내부에 잉크를 토출하는 잉크 헤드가 구비된 잉크젯 장치가 구성되며, 이 장치는 일반적인 공지기술로서 상세한 설명을 생략하기로 한다. In describing the present invention, an inkjet device having an ink head for discharging ink inside a pixel having various sizes is provided, and the detailed description thereof will be omitted.
본 발명에서는 도시된 바와 같이 픽셀(100, 200, 300) 내부에 3개의 잉크방울(121 내지 123, 121' 내지 123')(221 내지 223, 221' 내지 223')(321 내지 323, 321' 내지 323')에 의하여 전체적으로 하나의 잉크도트(120, 120')(220, 220')(320, 320') 형태로 토출되도록 하며 이는 픽셀의 중심라인(110, 210, 310)을 대칭적으로 하여 한쌍이 구비된다. 물론 상기 잉크방울((121 내지 123, 121' 내지 123')(221 내지 223, 221' 내지 223')(321 내지 323, 321' 내지 323')은 픽셀(100, 200, 300) 크기에 따라 상이하게 토출될 수 있음은 당연하다. 여기서, 존 발명은 픽셀(100)을 중심으로 설명할 것이다. In the present invention, as shown, three
먼저, 셀 내부에 잉크를 토출하기 위한 토출패턴을 설정하는 선행설정 실험단계가 수행된다(제 400단계). 즉, 잉크방울의 양과, 픽셀(100, 200, 300) 내부의 중심라인(110, 210, 310)으로부터 어느정도의 공간을 유지한채 잉크방울(121 내지 123, 121' 내지 123')을 토출할 것인가와 같은 토출패턴을 반복 수행하여 최적화된 패턴을 결정하도록 한다. First, a preset experimental step of setting a discharge pattern for discharging ink into a cell is performed (step 400). That is, the
이러한 토출패턴은 잉크헤드의 노즐의 형태, 픽셀(100) 크기 등을 고려하여 결정된다. The discharge pattern is determined in consideration of the shape of the nozzle of the ink head, the size of the
다음 제 402단계에서, 상기 픽셀(100) 크기에 따라 내부에 잉크방울(121 내지 123, 121' 내지 123')을 토출한다. 이때 각 잉크도트(120, 120')는 상기 중심라인(110)으로부터 동일한 거리가 이격되도록 토출된다. 이는 잉크와 같은 액체는 표면장력에 의해 중앙부분으로 모이는 현상을 이용한 것으로, 상기 표면장력에 의해 중앙부분이 충진될 수 있는 간격을 제공하기 위함이다. 본 발명에서는 이 간격을 더미 간격(130)이라 칭한다. In
또한, 상기 잉크도트(120, 120')를 이루는 각 잉크방울(121 내지 123, 121' 내지 123')은 서로 이격되지 않고 이웃하는 부분이 일정부분 합쳐지도록 토출하는 것이 바람직하다. 이 또한 표면장력과 픽셀(100) 외벽과의 반응에 의해 픽셀(100) 내부에만 잉크가 충진되도록 하기 위함이다. In addition, each of the
계속해서, 상기 픽셀(100)은 블랙매트릭스에 복수 개가 제공되는바, 이는 어느 하나의 픽셀(100 내지 300) 내부에 토출된 한쌍의 잉크도트(120, 120')에서 중심라인(110)을 마주보고 있는 각 잉크방울(123, 121')의 중심점과의 간격(A)과, 이웃하는 두 개의 픽셀(100, 200)에서 마주하는 잉크방울(123', 221)의 중심점과의 간격(A')은 서로 동일하도록 토출한다. 그리고, 상기 간격은 하나의 잉크도트(120)에서 외각 잉크방울(121, 123)들 간의 중심점과의 간격(B)보다 크도록 설정한다. Subsequently, a plurality of the
상기한 바와 같은 토출패턴은 선행공정 실험단계에서 반복수행하여 최적의 토출패턴을 결정하게 된다. 그리고, 상기 선행공정 실험단계에서 정해진 토출패턴에 의해 잉크를 픽셀 내부에 토출한 후 충진여부를 검사하여 미충진된 경우에는 상기한 과정을 다시 수행하게 된다(제 404단계, 제 406단계). As described above, the discharge pattern is repeatedly performed in the preceding process experiment step to determine the optimum discharge pattern. Then, after the ink is discharged into the pixel by the ejection pattern determined in the preceding process experiment step, the filling process is inspected to determine whether the ink is unfilled (
한편, 상기 미충진된 경우 이외에 픽셀의 모델, 즉 픽셀의 크기가 변경된 경우에도 상기한 선행공정 실험단계가 실시되고 최적화된 토출패턴을 만들어내야 한다. On the other hand, in addition to the unfilled case, even if the model of the pixel, that is, the size of the pixel is changed, the above-described experimental process steps should be carried out and an optimized discharge pattern should be produced.
이와 같이 선행공정 실험단계에서 토출패턴이 결정되면 실제 픽셀에 잉크를 충진하기 위한 작업이 수행된다(제 408단계). As described above, when the ejection pattern is determined in the previous process experiment step, an operation for filling ink into the actual pixel is performed (step 408).
즉, 도 5와 같이 픽셀(100) 내부에 한쌍의 잉크도트(120, 120')가 중심라인(110)을 대칭적으로 더미 간격(A)을 중앙부분에 형성되도록 하고, 그 각 잉크도트(120, 120')의 잉크방울(121 내지 123, 121' 내지 123')은 일부가 중첩되면서 토출되도록 한다(제 410단계). 또한, 전술한 간격(A, A')이 동일한 간격을 유지하도록 하고, 그 간격(A, A')은 간격(B)보다 크도록 하여 도 5(b)와 같이 각각의 잉크도트(120, 120')는 중앙부분의 더미 간격(A)으로 충진됨과 아울러 가장자리도 동일하게 충진이 이루어진다. 이에, 도 5(c)와 같이 픽셀 내부가 전체적으로 충진된다. That is, as shown in FIG. 5, a pair of
이와 같은, 상기 선행공정 실험단계에서 설정된 토출패턴에 따라 잉크방울(121 내지 123, 121' 내지123')이 토출되면, 상기 픽셀(100, 200, 300) 내부에 미충진되거나 또는 미퍼짐 현상을 제어할 수 있으며, 픽셀(100, 200, 300) 내부가 일정한 높이로 생성되는 이점이 있다. When the
또한, 블랙 매트릭스의 데이터 라인에 잉크가 토출되지 않아서 건조과정에서 발생하는 불량품의 수를 줄일 수 있는 이점이 있다. In addition, since the ink is not discharged to the data line of the black matrix, there is an advantage that can reduce the number of defective products generated during the drying process.
이상과 같이, 본 발명의 도시된 실시 예를 참고해서 설명되었으나 이는 예시적인 것들에 불과하며, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상지식을 가진 자라면 본 발명의 요지 및 범위에 벗어나지 않으면서도 다양한 변형, 변경 및 균등한 타 실시 예들이 가능하다는 것을 명백하게 알 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적인 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 예컨대, 본 고안은 특정한 픽셀 형상을 가지고 있는 곳에 잉크젯 프린터를 이용하여 잉크를 충전하는 다양한 생산공정에서 응용이 가능하다. As described above, it has been described with reference to the illustrated embodiment of the present invention, which is merely exemplary, and those skilled in the art to which the present invention pertains various modifications without departing from the spirit and scope of the present invention. It will be apparent that other variations and equivalent embodiments are possible. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims. For example, the present invention is applicable to various production processes for filling ink using an inkjet printer where a specific pixel shape is provided.
이상에서 상세히 설명한 바와 같은 본 발명에 의한 잉크 헤드의 잉크 토출방법은 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.The ink ejecting method of the ink head according to the present invention as described in detail above can expect the following effects.
먼저, 본 발명은 선행공정 실험단계 설정된 잉크 토출패턴에 따라 하나 이상의 픽셀 내부에 다수 개의 잉크방울을 상기 픽셀 내부 중심라인으로부터 상호 대칭적으로 잉크방울을 토출한다. 이에 상기 하나 이상의 픽셀 내부에는 한쌍의 대칭되는 잉크도트가 형성되어 잉크 표면장력과, 잉크방울의 미세한 볼륨 차이에 따라 픽셀 내부 잉크가 고르고 충진된다. 따라서, 상기 픽셀의 가장자리에 잉크 미충진을 해결할 수 있으며, 제품의 품질을 향상시키는 효과를 얻을 수 있다. First, the present invention discharges ink droplets symmetrically from each other inside a plurality of ink droplets inside one or more pixels according to the ink ejection pattern set in the preceding process experiment step. Accordingly, a pair of symmetrical ink dots is formed inside the one or more pixels so that the ink inside the pixels is evenly and filled according to the ink surface tension and the minute volume difference of the ink droplets. Therefore, it is possible to solve the unfilled ink on the edge of the pixel, it is possible to obtain the effect of improving the quality of the product.
또한, 본 발명은 픽셀 내부에만 잉크가 충진되기 때문에 오버 코팅(Over Coating)에 따른 부수적인 재료비 절감에 기여하는 효과를 얻을 수 있다. In addition, since the ink is filled only inside the pixel, the present invention can obtain the effect of contributing to the additional material cost reduction due to over coating.
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