KR101884413B1

KR101884413B1 - 잉크젯 헤드의 정렬 방법

Info

Publication number: KR101884413B1
Application number: KR1020110077695A
Authority: KR
Inventors: 김광수
Original assignee: 세메스 주식회사
Priority date: 2011-08-04
Filing date: 2011-08-04
Publication date: 2018-08-02
Also published as: KR20130015612A

Abstract

잉크젯 헤드의 정렬 방법 및 이를 이용한 액정 토출 장치가 개시된다. 본 발명의 실시예에 따른 잉크젯 헤드의 정렬 방법은 제어부가 잉크젯 헤드의 하측에 촬영부재를 위치시키는 제1단계와; 상기 제1단계 이후에, 상기 촬영부재가 상기 잉크젯 헤드의 하측에서 상기 잉크젯 헤드의 노즐을 촬영하여 촬영이미지를 획득하는 제2단계와; 상기 제2단계 이후에, 상기 촬영부재가 상기 촬영이미지를 상기 제어부로 전송하는 제3단계와; 상기 제3단계 이후에, 상기 제어부가 상기 촬영이미지를 분석하여 상기 잉크젯 헤드의 위치 변동 여부를 판단하는 제4단계를 포함한다.

Description

잉크젯 헤드의 정렬 방법{ARRAY METHOD FOR INKJET HEAD}

본 발명은 잉크젯 헤드의 정렬 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 복수개의 촬영부재로 잉크젯 헤드의 노즐을 촬영한 이미지를 분석하여 잉크젯 헤드의 위치 변동 여부를 판단하는 잉크젯 헤드의 정렬 방법에 관한 것이다.

최근에, 휴대 전화기, 휴대형 컴퓨터 등의 전자 기기의 표시부에 액정 표시 장치가 널리 이용되고 있다. 액정 표시 장치는 블랙 매트릭스, 컬러 필터, 공통 전극 및 배향막이 형성된 컬러 필터 기판과; 박막트랜지스터(TFT), 화소 전극 및 배향막이 형성된 어레이 기판 사이에 액정층을 형성하여, 액정의 이방성에 따른 빛의 굴절률의 차이를 이용해 영상 효과를 얻는다.

컬러 필터 기판과 어레이 기판 사이에 액정층을 형성하는 방법으로는 액정 주입 방법 또는 액정 적하 방법이 있다. 액정 주입 방법은 컬러 필터 기판과 어레이 기판을 일정 간격 이격시켜 합착하고, 그 사이 공간으로 액정을 주입하여 충전하는 방법이다.

액정 적하 방법은 컬러 필터 기판 또는 어레이 기판상의 실라인 영역에 실라인을 형성한 후 실라인에 의해 정의된 표시 영역 내에 액정을 적하하는 방법이다. 액정이 적하된 컬러 필터 기판과 어레이 기판은 얼라인된 후 적하된 액정이 전면에 고르게 퍼지도록 가압되며, 자외선(UV) 및 열처리 공정을 통해 씰 패턴을 경화시킴으로써 컬러 필터 기판과 어레이 기판이 합착된다.

한편, 특허문헌 1에는 잉크젯 프린팅 장비의 헤드 정렬 장치를 개시하고 있다. 그러나 특허문헌 1에 개시된 헤드 정렬 방식은 하나의 얼라인먼트 검사용 카메라를 이용하여 노즐의 위치를 확인하는 방식이므로 헤드 정렬에 많은 시간이 소요되는 문제점이 있다.

특허문헌 1: 한국등록특허 10-0811231(2008.03.07 공고)

본 발명의 실시예들은 잉크젯 헤드의 하측에서 2개의 촬영부재로 노즐들을 촬영하고, 이로부터 획득된 촬영이미지를 분석하여 잉크젯 헤드의 위치 변동 여부를 판단하고자 한다.

본 발명의 목적은 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 제어부가 잉크젯 헤드의 하측에 촬영부재를 위치시키는 제1단계와; 상기 제1단계 이후에, 상기 촬영부재가 상기 잉크젯 헤드의 하측에서 상기 잉크젯 헤드의 노즐을 촬영하여 촬영이미지를 획득하는 제2단계와; 상기 제2단계 이후에, 상기 촬영부재가 상기 촬영이미지를 상기 제어부로 전송하는 제3단계와; 상기 제3단계 이후에, 상기 제어부가 상기 촬영이미지를 분석하여 상기 잉크젯 헤드의 위치 변동 여부를 판단하는 제4단계를 포함하는 잉크젯 헤드의 정렬 방법이 제공될 수 있다.

또한, 상기 제2단계는, 상기 촬영부재 중 제1촬영부재가 상기 잉크젯 헤드의 노즐 중 제1노즐을 촬영하여 제1촬영이미지를 획득하는 제2-1단계와; 상기 촬영부재 중 상기 제1촬영부재에 인접배치된 제2촬영부재가 상기 잉크젯 헤드의 노즐 중 제2노즐을 촬영하여 제2촬영이미지를 획득하는 제2-2단계를 포함하고, 상기 제2-1단계와 상기 제2-2단계는 동시에 진행될 수 있다.

또한, 상기 제4단계는, 상기 제어부가 상기 제1촬영이미지의 중심과 상기 제2촬영이미지의 중심을 연결하는 제1가상선을 설정하는 제4-1단계와; 상기 제어부가 상기 제1촬영이미지에 촬상된 상기 제1노즐의 중심과 상기 제2촬영이미지에 촬상된 상기 제2노즐의 중심을 연결하는 제2가상선을 설정하는 제4-2단계와; 상기 제어부가 상기 제1가상선과 상기 제2가상선 사이의 교차각을 계산하여 상기 잉크젯 헤드의 위치 변동 여부를 판단하는 제4-3단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 베이스와; 상기 베이스의 상면으로부터 상측으로 이격 배치되는 갠트리와; 상기 갠트리에 결합되는 액정 공급 유닛과; 상기 갠트리에 이동 가능하게 결합되고, 그 하면에 상기 액정 공급 유닛으로부터 공급된 액정을 잉크젯 방식으로 토출하도록 복수개의 노즐이 제공된 잉크젯 헤드와; 상기 베이스의 상기 상면에 제공되고, 상기 갠트리의 길이방향에 평행 또는 수직한 방향으로 이동하며 상기 잉크젯 헤드의 하측에서 상기 노즐들을 촬영하는 헤드 촬영 유닛과; 상기 헤드 촬영 유닛으로부터 상기 촬영이미지를 전송받아 상기 잉크젯 헤드의 위치 변동 여부를 판단하는 제어부를 포함하는 액정 토출 장치가 제공될 수 있다.

또한, 상기 헤드 촬영 유닛은, 상기 잉크젯 헤드의 하측에서 상기 노즐들을 촬영하는 촬영부재와; 상기 베이스의 상면에 제공되고, 상기 촬영부재를 상기 갠트리의 길이방향에 평행 또는 수직한 방향으로 이동시키는 촬영부재 이동유닛을 포함할 수 있다.

또한, 상기 촬영부재는, 상기 잉크젯 헤드의 노즐 중 제1노즐을 촬영하여 제1촬영이미지를 획득하는 제1촬영부재와; 상기 제1촬영부재에 인접배치되고, 상기 잉크젯 헤드의 노즐 중 제2노즐을 촬영하여 제2촬영이미지를 획득하는 제2촬영부재와; 상기 잉크젯 헤드의 노즐들에 광을 조사하는 조명부재를 포함할 수 있다.

또한, 상기 촬영부재 이동유닛은, 상기 촬영부재를 지지하는 슬라이더와; 상기 슬라이더가 상기 갠트리의 길이방향에 평행한 방향으로 이동하도록 구동력을 제공하는 제1구동부재와; 상기 슬라이더가 상기 갠트리의 길이방향에 수직한 방향으로 이동하도록 구동력을 제공하는 제2구동부재를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 의하면, 잉크젯 헤드들의 정렬 방향을 따라 이동하면서 각각의 잉크젯 헤드의 노즐을 촬영한 이미지를 분석하여 잉크젯 헤드의 위치 변동 여부를 판단할 수 있어 다수개의 잉크젯 헤드의 위치 정렬상태를 신속히 검사 및 보정할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 의하면, 기판의 처리 공정 시간을 단축할 수 있다.

도 1은 잉크젯 방식 액정 도포 설비의 구성을 보여주는 도면이다.
도 2는 도 1의 액정 토출부의 사시도이다.
도 3은 도 1의 액정 토출부의 평면도이다.
도 4는 도 2의 헤드의 노즐들을 도시한 도면이다.
도 5는 도 2 및 도 3의 헤드 이동 유닛의 측면을 보여주는 도면이다.
도 6은 도 5의 제 1 이동 유닛의 정면도이다.
도 7과 도 8은 도 2의 헤드 촬영 유닛의 작동 과정을 나타낸 도면이다.
도 9 내지 도 11은 도 2의 헤드 촬영 유닛을 이용하여 헤드의 위치 변동 여부를 판단하는 과정을 나타낸 순서도이다.
도 12는 도 11의 제4단계에서 헤드의 위치 변동량을 계산하는 일 예를 나타낸 도면이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 잉크젯 헤드의 정렬 방법 및 이를 이용한 액정 토출 장치를 상세히 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

도 1은 잉크젯 방식 액정 도포 설비의 구성을 보여주는 도면이다.

도 1의 액정 도포 설비(1)는 액적을 토출하는 잉크젯 방식으로 기판에 액정(Liquid Crystal)을 도포하는 설비이다. 기판은 액정 표시 패널의 컬러 필터(CF) 기판 또는 박막트랜지스터(TFT) 기판일 수 있으며, 액정은 컬러 필터(CF) 기판 또는 박막트랜지스터(TFT) 기판의 전면에 도포될 수 있다.

도 1을 참조하면, 액정 도포 설비(1)는 액정 토출부(10), 기판 이송부(20), 로딩부(30), 언로딩부(40), 액정 공급부(50), 그리고 메인 제어부(90)를 포함한다. 액정 토출부(10)와 기판 이송부(20)는 제 1 방향(Ⅰ)으로 일렬로 배치되고, 서로 간에 인접하게 위치할 수 있다. 액정 토출부(10)를 중심으로 기판 이송부(20)와 마주하는 위치에는 액정 공급부(50)와 메인 제어부(90)가 배치된다. 액정 공급부(50)와 메인 제어부(90)는 제 2 방향(Ⅱ)으로 일렬 배치될 수 있다. 기판 이송부(20)를 중심으로 액정 토출부(10)와 마주하는 위치에 로딩부(30)와 언로딩부(40)가 배치된다. 로딩부(30)와 언로딩부(40)는 제 2 방향(Ⅱ)으로 일렬 배치될 수 있다.

여기서, 제 1 방향(Ⅰ)은 액정 토출부(10)와 기판 이송부(20)의 배열 방향이고, 제 2 방향(Ⅱ)은 수평면 상에서 제 1 방향(Ⅰ)에 수직한 방향이고, 제 3 방향(Ⅲ)은 제 1 방향(Ⅰ)과 제 2 방향(Ⅱ)에 수직한 방향이다.

액정이 도포될 기판은 로딩부(30)로 반입된다. 기판 이송부(20)는 로딩부(30)에 반입된 기판을 액정 토출부(10)로 이송한다. 액정 토출부(10)는 액정 공급부(50)로부터 액정을 공급받고, 액적을 토출하는 잉크젯 방식으로 기판상에 액정을 토출한다. 액정 토출이 완료되면, 기판 이송부(20)는 액정 토출부(10)로부터 언로딩부(40)로 기판을 이송한다. 액정이 도포된 기판은 언로딩부(40)로부터 반출된다. 메인 제어부(90)는 액정 토출부(10), 기판 이송부(20), 로딩부(30), 언로딩부(40), 그리고 액정 공급부(50)의 전반적인 동작을 제어한다.

도 2는 도 1의 액정 토출부의 사시도이다. 도 3은 도 1의 액정 토출부의 평면도이다. 도 2 및 도 3을 참조하면, 액정 토출부(10)는 베이스(B), 기판 지지 유닛(100), 갠트리(200), 갠트리 이동 유닛(300), 헤드들(400), 헤드 이동 유닛(500), 액정 공급 유닛(600), 헤드 제어 유닛(미도시), 액정 토출량 측정 유닛(800), 노즐 검사 유닛(900), 헤드 세정 유닛(1000), 그리고 헤드 촬영 유닛(1100)을 포함한다.

베이스(B)는 일정한 두께를 가지는 직육면체 형상으로 제공될 수 있다. 베이스(B)의 상면에는 기판 지지 유닛(100)이 배치된다. 기판 지지 유닛(100)은 기판(S)이 놓이는 지지판(110)을 가진다. 지지판(110)은 사각형 형상의 판일 수 있다. 지지판(110)의 하면에는 회전 구동 부재(120)가 연결된다. 회전 구동 부재(120)는 회전 모터일 수 있다. 회전 구동 부재(120)는 지지판(100)에 수직한 회전 중심 축을 중심으로 지지판(110)을 회전시킨다.

지지판(110)이 회전 구동 부재(120)에 의해 회전되면, 기판(S)은 지지판(110)의 회전에 의해 회전될 수 있다. 액정이 도포될 기판에 형성된 셀의 장변 방향이 제 2 방향(Ⅱ)을 향하는 경우, 회전 구동 부재(120)는 셀의 장변 방향이 제 1 방향(Ⅰ)을 향하도록 기판을 회전시킬 수 있다.

지지판(110)과 회전 구동 부재(120)는 직선 구동 부재(130)에 의해 제 1 방향(Ⅰ)으로 직선 이동될 수 있다. 직선 구동 부재(130)는 슬라이더(132)와 가이드 부재(134)를 포함한다. 회전 구동 부재(120)는 슬라이더(132)의 상면에 설치된다. 가이드 부재(134)는 베이스(B)의 상면 중심부에 제 1 방향(Ⅰ)으로 길게 연장된다. 슬라이더(132)에는 리니어 모터(미도시)가 내장될 수 있으며, 슬라이더(132)는 리니어 모터(미도시)에 의해 가이드 부재(134)를 따라 제 1 방향(Ⅰ)으로 직선 이동된다.

갠트리(200)는 지지판(110)이 이동되는 경로의 상부에 제공된다. 갠트리(200)는 베이스(B)의 상면으로부터 상방향으로 이격 배치된다. 갠트리(200)는 길이 방향이 제 2 방향(Ⅱ)을 향하도록 배치된다. 헤드들(400)은 헤드 이동 유닛(500)에 의해 갠트리(200)에 결합된다. 헤드들(400)은 헤드 이동 유닛(500)에 의해 갠트리(200)의 길이 방향, 즉 제 2 방향(Ⅱ)으로 직선 이동하고, 또한 제 3 방향(Ⅲ)으로 직선 이동될 수 있다. 또한, 헤드들(400)은 각각 헤드 이동 유닛(500)에 대해 제 3 방향(Ⅲ)에 나란한 축을 중심으로 회전할 수 있다.

갠트리 이동 유닛(300)은 갠트리(200)를 제 1 방향(Ⅰ)으로 직선 이동시킨다. 갠트리 이동 유닛(300)은 제 1 이동 유닛(310)과 제 2 이동 유닛(320)을 포함한다. 제 1 이동 유닛(310)은 갠트리(200)의 일단에 제공되고, 제 2 이동 유닛(320)은 갠트리(200)의 타단에 제공된다. 제 1 이동 유닛(310)은 베이스(B)의 일측에 제공된 가이드 레일(315)을 따라 슬라이딩 이동하고, 제 2 이동 유닛(320)은 베이스(B)의 타측에 제공된 가이드 레일(325)을 따라 슬라이딩 이동하며 갠트리(200)를 제 1 방향(Ⅰ)으로 직선 이동시킨다.

헤드들(400)은 기판에 액정의 액적을 토출한다. 헤드들(400)은 복수개 제공될 수 있다. 헤드들(400)은 제 2 방향(Ⅱ)으로 일렬로 나란하게 갠트리(200)에 결합된다.

도 4를 참조할 때, 헤드들(400)의 저면에는 액정의 액적을 토출하는 복수개의 노즐들(410a,410b)이 제공된다. 일 예로, 헤드(410)에는 128개 또는 256개의 노즐들(410a,410b)이 제공될 수 있다. 노즐들(410a,410b)은 일정 피치의 간격으로 일렬로 배치될 수 있다. 노즐들(410a,410b)은 μg 단위의 양으로 액정을 토출할 수 있다.

각각의 헤드들(400)에는 노즐들(410a,410b)에 대응하는 수만큼의 압전 소자가 제공될 수 있다. 노즐들(410a,410b)의 액적 토출량은 압전 소자들에 인가되는 전압의 제어에 의해 각기 독립적으로 조절될 수 있다.

헤드 이동 유닛(500)은 개별 헤드들(400)에 각각 제공될 수 있다. 본 실시 예의 경우, 3 개의 헤드(410,420,430)가 제공된 예를 들어 설명하므로, 헤드 이동 유닛(500) 또한 헤드의 수에 대응하도록 3 개가 제공될 수 있다. 이와 달리 헤드 이동 유닛(500)은 1 개 제공될 수 있으며, 이 경우 헤드들(400)은 개별 이동이 아니라 일체로 이동될 수 있다.

도 5는 도 2 및 도 3의 헤드 이동 유닛의 측면을 보여주는 도면이다. 도 6은 도 5의 제 1 이동 유닛의 정면도이다.

도 5 및 도 6을 참조하면, 헤드 이동 유닛(500)은 제 1 이동 유닛(520)과 제 2 이동 유닛(540)을 포함한다. 제 1 이동 유닛(520)은 개별 헤드(410)를 갠트리(200)의 길이 방향, 즉 제 2 방향(Ⅱ)으로 직선 이동시킨다. 제 2 이동 유닛(540)은 개별 헤드(410)를 제 3 방향(Ⅲ)으로 직선 이동시키거나, 제 3 방향(Ⅲ)에 나란한 축을 중심으로 회전시킨다.

제 1 이동 유닛(520)은 가이드 레일들(522a,522b), 슬라이더들(524a, 524b), 그리고 이동 플레이트(526)를 포함한다. 가이드 레일들(522a,522b)은 제 2 방향(Ⅱ)으로 길게 연장되며, 갠트리(200)의 전면에 제 3 방향(Ⅲ)으로 이격 설치될 수 있다. 가이드 레일들(522a,522b)에는 슬라이더들(524a, 524b)이 이동 가능하게 결합되며, 슬라이더들(524a, 524b)에는 직선 구동기, 예를 들어 리니어 모터(미도시)가 내장될 수 있다. 이동 플레이트(526)는 슬라이더들(524a, 524b)에 결합된다. 이동 플레이트(526)의 상부 영역은 상부에 위치한 슬라이더(524a)에 결합되고, 이동 플레이트(526)의 하부 영역은 하부에 위치한 슬라이더(524b)에 결합된다. 이동 플레이트(526)는, 도 6에 도시된 바와 같이, 리니어 모터(미도시)의 구동력에 의해 가이드 레일들(522a,522b)을 따라 제 2 방향(Ⅱ)으로 직선 이동한다. 이와 같이, 헤드(410,420,430)가 제 2 방향(Ⅱ)을 따라 개별 이동됨에 따라, 헤드(410,420,430) 간의 간격이 조절될 수 있다.

제 2 이동 유닛(540)은 가이드 부재(542), 슬라이더(544), 검출기(546), 제어기(548)를 포함한다. 가이드 부재(542)는 제 1 이동 유닛(520)의 이동 플레이트(526)에 결합되며, 슬라이더(544)의 제 3 방향(Ⅲ) 직선 이동을 안내한다. 슬라이더(544)는 가이드 부재(542)에 제 3 방향(Ⅲ)으로 직선 이동 또는 제 3 방향(Ⅲ)에 나란한 축을 중심으로 회전 가능하게 결합된다. 슬라이더(544)에는 직선 구동기, 예를 들어 리니어 모터(미도시)가 내장될 수 있다. 또한, 슬라이더(544)에는 회전 구동기가 내장될 수 있다. 헤드(410)는 슬라이더(544)에 결합되며, 슬라이더(544)의 제 3 방향(Ⅲ) 직선 이동에 의해 제 3 방향(Ⅲ)으로 이동된다.

검출기(546)는 갠트리(200)에 설치될 수 있으며, 헤드(410)와 기판(S) 사이의 간격을 검출한다. 검출기(546)는 레이저 센서일 수 있다. 제어기(548)는 검출기(546)의 검출 신호에 대응하는 제어 신호를 생성하고, 슬라이더(544)에 내장된 리니어 모터에 제어 신호를 전달하여 리니어 모터의 구동을 제어한다. 검출기(546)의 검출 결과에 따라 헤드(410)와 기판(S) 사이의 간격이 기설정된 기준치를 벗어나는 것으로 판단되면, 제어기(548)는 리니어 모터(미도시)의 구동을 제어하여 헤드(410)와 기판(S) 사이의 간격을 조절한다.

다시 도 3을 참조하면, 액정 공급 유닛(600)은 액정 공급 모듈(620)과 압력 조절 모듈(640)을 포함한다. 액정 공급 모듈(620)과 압력 조절 모듈(640)은 갠트리(200)에 결합될 수 있다. 액정 공급 모듈(620)은 액정 공급부(도 1의 도면 번호 50)로부터 액정을 공급받고, 액정을 개별 헤드(410,420,430)에 공급한다. 압력 조절 모듈(640)은 액정 공급 모듈(620)에 양압 또는 음압을 제공하여 액정 공급 모듈(620)의 압력을 조절한다.

액정 토출량 측정 유닛(800)은 개별 헤드(410,420,430)의 액정 토출량을 측정한다. 액정 토출량 측정 유닛(800)은 베이스(B) 상의 기판 지지 유닛(100)의 일측에 배치될 수 있다. 액정 토출량 측정 유닛(800)은 개별 헤드(410,420,430) 마다 전부의 노즐들(410a,410b, 도 4 참조)로부터 토출되는 액정 량을 측정한다. 개별 헤드(410,420,430)의 액정 토출량 측정을 통해, 개별 헤드(410,420,430)의 노즐들(410a,410b, 도 4 참조)의 이상 유무를 거시적으로 확인할 수 있다. 즉, 개별 헤드(410,420,430)의 액정 토출량이 기준치를 벗어나면, 노즐들(410a,410b, 도 4 참조) 중 적어도 하나에 이상이 있음을 알 수 있다.

헤드들(410,420,430)은 갠트리 이동 유닛(300)과 헤드 이동 유닛(500)에 의해 제 1 방향(Ⅰ)과 제 2 방향(Ⅱ)으로 이동되어 액정 토출량 측정 유닛(800)의 상부에 위치할 수 있다. 헤드 이동 유닛(500)은 헤드들(410,420,430)을 제 3 방향(Ⅲ)으로 이동시켜 헤드들(410,420,430)과 액정 토출량 측정 유닛(800)과의 상하 방향 거리를 조절할 수 있다.

노즐 검사 유닛(900)은 광학 검사를 통해 헤드들(410,420,430)에 제공된 개별 노즐의 이상 유무를 확인한다. 액정 토출량 측정 유닛(800)에서 거시적인 노즐의 이상 유무를 확인한 결과, 불특정의 노즐에 이상이 있는 것으로 판단된 경우, 노즐 검사 유닛(900)은 개별 노즐의 이상 유무를 확인하면서 노즐에 대한 전수 검사를 진행할 수 있다.

노즐 검사 유닛(900)은 베이스(B) 상의 기판 지지 유닛(100) 일측에 배치될 수 있다. 헤드들(410,420,430)은 갠트리 이동 유닛(300)과 헤드 이동 유닛(500)에 의해 제 1 방향(Ⅰ)과 제 2 방향(Ⅱ)으로 이동되어 노즐 검사 유닛(900)의 상부에 위치할 수 있다. 헤드 이동 유닛(500)은 헤드들(410,420,430)을 제 3 방향(Ⅲ)으로 이동시켜 헤드들(410,420,430)과 노즐 검사 유닛(900)과의 상하 방향 거리를 조절할 수 있다.

헤드 세정 유닛(1000)은 퍼징(Purging) 공정과 흡입(Suction) 공정을 진행한다. 퍼징(Purging) 공정은 헤드들(410,420,430)의 내부에 수용된 액정의 일부를 고압으로 분사하는 공정이다. 흡입(Suction) 공정은, 퍼징(Purging) 공정 후, 헤드들(410,420,430)의 노즐면에 잔류하는 액정을 흡입하여 제거하는 공정이다.

도 7과 도 8은 도 2의 헤드 촬영 유닛의 작동 과정을 나타낸 도면이다.

도 2, 도 4, 도 7 및 도 8을 참조하면, 헤드 촬영 유닛(1100)은 촬영부재(1110)와 촬영부재 이동유닛(1160)을 포함한다. 촬영부재(1110)는 헤드들(410,420,430)의 하측에서 노즐들(410a,410b)을 촬영한다. 촬영부재 이동유닛(1160)은 베이스(B)의 상면에 제공되고, 촬영부재(1110)를 갠트리(200)의 길이방향에 평행한 방향(즉, 제 2 방향(Ⅱ)) 또는 수직한 방향(즉, 제 1 방향(Ⅰ))으로 이동시킨다.

촬영부재(1110)는 제1촬영부재(1111), 제2촬영부재(1113) 그리고 조명부재(1170)를 포함한다. 제1촬영부재(1111)는 헤드(410)의 노즐 중 제1노즐(410a, 도 4 참조)을 촬영하여 제1촬영이미지(810, 도 12 참조)를 획득한다. 제2촬영부재(1113)는 헤드(410)의 노즐 중 제2노즐(410b, 도 4 참조)을 촬영하여 제2촬영이미지(830, 도 12 참조)를 획득한다. 일 예로, 제1촬영부재(1111)는 헤드(410)의 저면 일측 말단부에 위치하는 제1노즐(410a)을 촬영하고, 제2촬영부재(1113)는 헤드(410)의 저면 타측 말단부에 위치하는 제2노즐(410b)을 촬영할 수 있다.

조명부재(1170)는 헤드(410)의 노즐들(410a,410b)에 광을 조사한다. 일 예로, 조명부재(1170)는 LED로 제공될 수 있다.

촬영부재 이동유닛(1160)는 슬라이더(1120), 제1구동부재(1130), 제2구동부재(1140), 그리고 가이드 몸체(1150)를 포함한다.

슬라이더(1120)는 촬영부재(1110)를 지지한다. 슬라이더(1120)는 직사각형의 판 형상으로 제공된다. 촬영부재(1110)는 슬라이더(1120) 상에서 제 2 방향(Ⅱ)과 나란하게 일정간격 이격배치된다. 일 예로, 슬라이더(1120)의 중심과 제1노즐(410a)의 중심을 동축상에 놓았을 때, 제1촬영부재(1111)는 제1노즐(410a)의 수직 하방향에, 제2촬영부재(1113)는 제2노즐(410b)의 수직 하방향에 위치할 수 있다.

제1구동부재(1130)는 슬라이더(1120)가 제 2 방향(Ⅱ)으로 이동하도록 구동력을 제공한다. 제2구동부재(1140)는 슬라이더(1120)가 제 1 방향(Ⅰ)으로 이동하도록 구동력을 제공한다. 제1구동부재(1130)와 제2구동부재(1140)는 리니어 모터로 제공될 수 있다.

가이드 몸체(1150)는 그 내부에 제1구동부재(1130)와 제2구동부재(1140)가 배치되는 공간을 제공한다. 가이드 몸체(1150)의 상면에는 제 2 방향(Ⅱ)으로 제1가이드홈(1151)이 제공된다. 제1가이드홈(1151)은 슬라이더(1120)가 제 2 방향(Ⅱ)으로 직선이동하게 한다. 제1가이드홈(1151)의 양측 말단에는 제2가이드홈(1152,1153)이 각각 제공된다. 제2가이드홈(1152,1153)은 슬라이더(1120)가 제 1 방향(Ⅰ)으로 직선이동하게 한다.

도 9 내지 도 11은 도 2의 헤드 촬영 유닛을 이용하여 헤드의 위치 변동 여부를 판단하는 과정을 나타낸 순서도이다.

도 2와 도 9 내지 도 11을 참조하여, 헤드의 위치 변동 여부를 판단하는 과정을 설명한다.

제어부(90, 도 1 참조)는 헤드(410)의 하측에 촬영부재(1110)를 위치시킨다(제1단계,1310). 이 때, 제어부(90)는 제1구동부재(1130, 도 7 참조) 또는 제2구동부재(1140, 도 7 참조)를 작동시켜 촬영부재(1110)의 위치를 설정한다. 이어서, 제어부(90)는 촬영부재(1110)가 헤드(410)의 하측에서 헤드(410)의 노즐(410a,410b)을 촬영하여 촬영이미지들(1410,1430 도 12 참조)을 획득한다(제2단계,1320). 이 때, 제1촬영부재(1111, 도 7 참조)는 제1노즐(410a)를 촬영하고(제2-1단계,1321), 제2촬영부재(1113, 도 7 참조)는 제2노즐(410b)를 촬영할 수 있다(제2-2단계,1323). 한편, 제2-1단계와 제2-2단계는 동시에 진행될 수 있다. 이와 달리, 제2-1단계와 제2-2단계는 순차로 진행될 수도 있다. 이어서, 촬영부재(1110)는 촬영이미지들(1410,1430)을 제어부(90)로 전송한다(제3단계,1330). 이어서, 제어부(90)는 촬영이미지들(1410,1430)을 분석하여 헤드(410)의 위치 변동 여부를 판단한다(1340,제4단계). 일 예로, 도 11과 도 12를 참조하면, 제어부(90)는 제1촬영이미지(1410)의 중심(IO1)과 제2촬영이미지(1430)의 중심(IO2)을 연결하는 제1가상선(L1)을 설정한다(제4-1단계,1341). 이어서, 제어부(90)는 제1촬영이미지(1410)에 촬상된 제1노즐(410a)의 중심(NO1)과, 제2촬영이미지(1430)에 촬상된 제2노즐(410b)의 중심(NO2)을 연결하는 제2가상선(L2)를 설정한다(제4-2단계,1343). 이어서, 제어부(90)는 제1가상선(L1)과 제2가상선(L2)이 만나는 점(CO)을 기준으로 제1가상선(L1)과 제2가상선(L2) 사이의 교차각(θ)을 계산한다(제4-3단계,1345). 여기서 교차각(θ)이 오차범위 이내이면 제어부(90)는 헤드(410)가 정상위치라고 판단하고, 교차각(θ)이 오차범위를 벗어나면 제어부(90)는 헤드(410)의 위치가 변동되었다고 판단한다. 헤드(410)의 위치가 변동되었다고 판단된 경우(1350), 제어부(90)는 헤드(410)의 위치를 보정하고 다시 제2단계(1320)부터 수행한다. 헤드(410)의 위치가 정상이라고 판단된 경우(1360), 제어부(90)는 계속하여 공정이 진행되도록 한다.

이와 같은 과정을 통해, 헤드(410)의 위치 변동 여부를 판단한 후, 제어부(90)는 촬영부재(1110)를 제 2 방향(Ⅱ)으로 이동시켜 헤드(420)의 위치 변동 여부를 판단한다.

한편, 상술한 과정을 거쳐, 헤드들(400) 각각을 제 2 방향(Ⅱ)에 나란하도록 위치 보정한 후, 헤드들(400) 전체가 제 2 방향(Ⅱ)에 나란하게 배치되어 있는지 여부를 판단하고자 하는 경우, 다음과 같은 방법을 사용할 수 있다.

일 예로, 제1촬영부재(1111)로 헤드(410)의 제1노즐(410a)을 촬영하고, 제1가이드홈(1151)을 따라 촬영부재(1110)를 제 2 방향(Ⅱ)으로 이동시킨 후, 제2촬영부재(1113)로 헤드(430)의 제2노즐(이는, 헤드(410)의 제2노즐(410b)에 대응함)을 촬영한다. 이 때, 제2촬영부재(1113)로 헤드(430)를 촬영한 촬영이미지에 제2노즐이 촬상되지 않는 등의 경우, 제어부(90)는 촬영부재(1110)를 제2가이드홈(1153)을 따라 제 1 방향(Ⅰ)으로 이동시켜 다시 제2촬영부재(1113)로 헤드(430)를 촬영한다. 이와 같은 과정을 통해 획득한 촬영이미지들과 제 1 방향(Ⅰ)으로 이동한 촬영부재(1110)의 이동량을 이용하여 헤드들(400) 전체의 제 2 방향(Ⅱ) 정렬 여부를 판단할 수 있다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.

따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 **
100 : 기판 지지 유닛 200 : 갠트리
300 : 갠트리 이동 유닛 400 : 헤드들
500 : 헤드 이동 유닛 600 : 액정 공급 유닛
800 : 액정 토출량 측정 유닛 900 : 노즐 검사 유닛
1000 : 헤드 세정 유닛 1100 : 헤드 촬영 유닛
1110 : 촬영부재 1120 : 슬라이더
1150 : 가이드 몸체 1170 : 조명부재

Claims

잉크젯 헤드의 정렬 방법에 있어서,
제어부가 잉크젯 헤드의 하측에 촬영부재를 위치시키는 제1단계와;
상기 제1단계 이후에, 상기 촬영부재가 상기 잉크젯 헤드의 하측에서 상기 잉크젯 헤드의 노즐을 촬영하여 촬영이미지를 획득하는 제2단계와;
상기 제2단계 이후에, 상기 촬영부재가 상기 촬영이미지를 상기 제어부로 전송하는 제3단계와;
상기 제3단계 이후에, 상기 제어부가 상기 촬영이미지를 분석하여 상기 잉크젯 헤드의 위치 변동 여부를 판단하는 제4단계를 포함하며,
상기 제2단계는,
상기 촬영부재 중 제1촬영부재가 상기 잉크젯 헤드의 노즐 중 제1노즐을 촬영하여 제1촬영이미지를 획득하는 제2-1단계와;
상기 촬영부재 중 상기 제1촬영부재에 인접 배치된 제2촬영부재가 상기 잉크젯 헤드의 노즐 중 제2노즐을 촬영하여 제2촬영이미지를 획득하는 제2-2단계를 포함하고,
상기 제2-1단계와 상기 제2-2단계는 동시에 진행되고,
상기 제4단계는,
상기 제어부가 상기 제1촬영이미지의 중심과 상기 제2촬영이미지의 중심을 연결하는 제1가상선을 설정하는 제4-1단계와;
상기 제어부가 상기 제1촬영이미지에 촬상된 상기 제1노즐의 중심과 상기 제2촬영이미지에 촬상된 상기 제2노즐의 중심을 연결하는 제2가상선을 설정하는 제4-2단계와;
상기 제어부가 상기 제1가상선과 상기 제2가상선 사이의 교차각을 계산하여 상기 잉크젯 헤드의 위치 변동 여부를 판단하는 제4-3단계를 포함하는 잉크젯 헤드의 정렬 방법.
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베이스와;
상기 베이스의 상면으로부터 상측으로 이격 배치되는 갠트리와;
상기 갠트리에 결합되는 액정 공급 유닛과;
상기 갠트리에 이동 가능하게 결합되고, 그 하면에 상기 액정 공급 유닛으로부터 공급된 액정을 잉크젯 방식으로 토출하도록 복수개의 노즐이 제공된 잉크젯 헤드와;
상기 베이스의 상기 상면에 제공되고, 상기 갠트리의 길이방향에 평행 또는 수직한 방향으로 이동하며 상기 잉크젯 헤드의 하측에서 상기 노즐들을 촬영하는 헤드 촬영 유닛과;
상기 헤드 촬영 유닛으로부터 생성된 촬영이미지를 전송받아 상기 잉크젯 헤드의 위치 변동 여부를 판단하는 제어부를 포함하며,
상기 헤드 촬영 유닛은,
상기 잉크젯 헤드의 하측에서 상기 노즐들을 촬영하는 촬영부재와;
상기 베이스의 상면에 제공되고, 상기 촬영부재를 상기 갠트리의 길이방향에 평행 또는 수직한 방향으로 이동시키는 촬영부재 이동유닛을 포함하고,
상기 촬영부재는,
상기 잉크젯 헤드의 노즐 중 제1노즐을 촬영하여 제1촬영이미지를 획득하는 제1촬영부재와;
상기 제1촬영부재에 인접 배치되고, 상기 잉크젯 헤드의 노즐 중 제2노즐을 촬영하여 제2촬영이미지를 획득하는 제2촬영부재와;
상기 잉크젯 헤드의 노즐들에 광을 조사하는 조명부재를 포함하며,
상기 제어부는,
상기 제1촬영이미지의 중심과 상기 제2촬영이미지의 중심을 연결하는 제1가상선을 설정하고,
상기 제1촬영이미지에 촬상된 상기 제1노즐의 중심과 상기 제2촬영이미지에 촬상된 상기 제2노즐의 중심을 연결하는 제2가상선을 설정하고,
상기 제1가상선과 상기 제2가상선 사이의 교차각을 계산하여 상기 잉크젯 헤드의 위치 변동 여부를 판단하는 액정 토출 장치.
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제4항에 있어서,
상기 촬영부재 이동유닛은,
상기 촬영부재를 지지하는 슬라이더와;
상기 슬라이더가 상기 갠트리의 길이방향에 평행한 방향으로 이동하도록 구동력을 제공하는 제1구동부재와;
상기 슬라이더가 상기 갠트리의 길이방향에 수직한 방향으로 이동하도록 구동력을 제공하는 제2구동부재를 포함하는 액정 토출 장치.