KR102187198B1 - 기판 인쇄 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

에지 형상 검사를 통해 인쇄 대상체의 형상을 분석하고, 그 분석 결과를 토대로 인쇄 대상체에 대해 인쇄 공정을 수행하는 기판 인쇄 장치 및 방법을 제공한다. 상기 기판 인쇄 장치는, 기판의 형상을 측정하는 기판 형상 측정부; 기판의 형상을 기초로 기판의 인쇄 영역에 대한 정보를 생성하며, 인쇄 영역을 인쇄하는 데에 이용될 젯팅 드라이버를 획득하는 측정 결과 분석부; 및 젯팅 드라이버를 이용하여 인쇄 영역에 인쇄를 하는 기판 처리부를 포함한다.

Description

기판 인쇄 장치 및 방법 {Apparatus and method for printing substrate}
본 발명은 기판을 인쇄하는 장치 및 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 잉크젯 헤드를 이용하여 기판을 인쇄하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
LCD(Liquid Crystal Display) 등의 디스플레이 장치를 제조하기 위해 투명 기판 상에 인쇄 공정(printing process)을 수행하는 경우, 잉크젯 헤드(ink-jet head)를 구비하는 인쇄 장치가 사용될 수 있다.
한국공개특허 제10-2016-0139186호 (공개일: 2016.12.07.)
인쇄 장치는 얼라인 마크(align-mark) 등의 기준점을 이용하여 인쇄 공정, 코팅 공정 등을 수행할 수 있다.
그런데 유리 기판(glass), 편광 필름(polarizer film) 등 부착 재현성이 떨어지는 구조물의 경우, 얼라인 마크 없이 인쇄 공정을 수행해야 하는데, 이 경우 인쇄 장치는 구조물에 인쇄 공정을 수행하기 어려울 수 있다.
본 발명에서 해결하고자 하는 과제는, 에지 형상 검사를 통해 인쇄 대상체의 형상을 분석하고, 그 분석 결과를 토대로 인쇄 대상체에 대해 인쇄 공정을 수행하는 기판 인쇄 장치를 제공하는 것이다.
또한 본 발명에서 해결하고자 하는 과제는, 에지 형상 검사를 통해 인쇄 대상체의 형상을 분석하고, 그 분석 결과를 토대로 인쇄 대상체에 대해 인쇄 공정을 수행하는 기판 인쇄 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 기판 인쇄 장치의 일 면(aspect)은, 기판의 형상을 측정하는 기판 형상 측정부; 상기 기판의 형상을 기초로 상기 기판의 인쇄 영역에 대한 정보를 생성하며, 상기 인쇄 영역을 인쇄하는 데에 이용될 젯팅 드라이버(jetting driver)를 획득하는 측정 결과 분석부; 및 상기 젯팅 드라이버를 이용하여 상기 인쇄 영역에 인쇄를 하는 기판 처리부를 포함한다.
상기 측정 결과 분석부는 상기 기판의 에지(edge)에 대한 정보를 기초로 인쇄가 시작되는 제1 지점과 인쇄가 종료되는 제2 지점을 결정하며, 상기 제1 지점 및 상기 제2 지점에 대한 정보를 기초로 상기 인쇄 영역에 대한 정보를 생성할 수 있다.
상기 측정 결과 분석부는 상기 인쇄 영역에 대한 정보를 기초로 외부에서 상기 젯팅 드라이버가 생성되면 상기 젯팅 드라이버를 획득하거나, 상기 인쇄 영역에 대한 정보를 기초로 상기 젯팅 드라이버를 직접 생성하여 획득할 수 있다.
상기 측정 결과 분석부는 상기 기판 처리부로 상기 젯팅 드라이버를 다운로드받을 수 있는 경로에 대한 정보를 제공할 수 있다.
상기 기판 형상 측정부는 상기 기판의 상부에 설치되어 상기 기판의 삼차원 정보를 획득하는 제1 카메라를 이용하여 상기 기판의 형상을 측정하거나, 상기 기판의 상부에 설치되어 상기 기판의 이차원 정보를 획득하는 제2 카메라 및 상기 기판의 측부에 설치되어 상기 기판의 이차원 정보를 획득하는 제3 카메라를 이용하여 상기 기판의 형상을 측정할 수 있다.
상기 기판 처리부는, 상기 기판이 안착되는 기판 지지 유닛; 상기 기판 상에 액정을 토출하는 잉크젯 헤드 유닛; 측면을 통해 상기 잉크젯 헤드 유닛과 결합되는 갠트리 유닛; 상기 기판 상에서 상기 갠트리 유닛을 제1 방향으로 이동시키는 갠트리 이동 유닛; 및 상기 갠트리 유닛의 측면을 따라 상기 잉크젯 헤드 유닛을 제2 방향으로 이동시키는 헤드 이동 유닛을 포함할 수 있다.
상기 기판 처리부는 상기 인쇄 영역에 BM 인쇄를 할 수 있다.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 기판 인쇄 방법의 일 면은, 기판의 형상을 측정하는 단계; 상기 기판의 형상을 기초로 상기 기판의 인쇄 영역에 대한 정보를 생성하는 단계; 상기 인쇄 영역을 인쇄하는 데에 이용될 젯팅 드라이버를 획득하는 단계; 및 상기 젯팅 드라이버를 이용하여 상기 인쇄 영역에 인쇄를 하는 단계를 포함한다.
상기 생성하는 단계는 상기 기판의 에지(edge)에 대한 정보를 기초로 인쇄가 시작되는 제1 지점과 인쇄가 종료되는 제2 지점을 결정하며, 상기 제1 지점 및 상기 제2 지점에 대한 정보를 기초로 상기 인쇄 영역에 대한 정보를 생성할 수 있다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 인쇄 장치를 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 인쇄 장치를 구성하는 기판 형상 측정부의 다양한 형태를 설명하기 위한 제1 예시도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 인쇄 장치를 구성하는 기판 형상 측정부의 다양한 형태를 설명하기 위한 제2 예시도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 인쇄 장치를 구성하는 기판 처리부의 개략적인 구조를 보여주는 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 인쇄 장치를 구성하는 기판 처리부의 개략적인 구조를 보여주는 평면도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 인쇄 방법을 개략적으로 도시한 흐름도이다.
도 7은 도 6의 인쇄 방법을 설명하기 위한 참고도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 게시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 게시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
소자(elements) 또는 층이 다른 소자 또는 층의 "위(on)" 또는 "상(on)"으로 지칭되는 것은 다른 소자 또는 층의 바로 위뿐만 아니라 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 소자가 "직접 위(directly on)" 또는 "바로 위"로 지칭되는 것은 중간에 다른 소자 또는 층을 개재하지 않은 것을 나타낸다.
공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 소자를 뒤집을 경우, 다른 소자의 "아래(below)" 또는 "아래(beneath)"로 기술된 소자는 다른 소자의 "위(above)"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 소자는 다른 방향으로도 배향될 수 있고, 이에 따라 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 소자, 구성요소 및/또는 섹션들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 소자, 구성요소 및/또는 섹션들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 소자, 구성요소 또는 섹션들을 다른 소자, 구성요소 또는 섹션들과 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 소자, 제1 구성요소 또는 제1 섹션은 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 소자, 제2 구성요소 또는 제2 섹션일 수도 있음은 물론이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어 도면 부호에 상관없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
종래에는 인쇄 장치가 얼라인 마크(align-mark) 등의 기준점을 이용하여 인쇄 공정을 수행하였다. 이 경우, 다음과 같은 문제가 발생할 수 있다.
첫째, 인쇄 대상체(예를 들어, 기판)의 형상이 변경되는 경우, 상기의 방식으로 인쇄 공정을 수행하게 되면, 인쇄 대상체에 인쇄 불량이 발생할 수 있다.
둘째, 인쇄 영역이 유리 기판(glass)의 에지(edge) 부분인 경우, 유리 기판의 컷팅(cutting) 오차로 인해 에지 부분의 시작(start) 영역이 변경될 수 있다.
셋째, 인쇄물의 인쇄 기준점이 변경되는 경우, 넘침, 미도포 불량 발생 등으로 인해 상기의 방식으로는 인쇄 자체가 불가능하다.
본 발명은 상기의 문제를 해결하기 위한 것으로서, 에지 형상 검사를 통해 인쇄 대상체의 형상을 분석하고, 그 분석 결과를 토대로 인쇄 대상체에 대해 인쇄 공정을 수행하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 인쇄 대상체의 인쇄 영역(예를 들어, 인쇄 시작 및 종료(start-end) 영역)이 변경되더라도 인쇄 공정이 가능해지며, 인쇄 대상체의 형상 다양화에 대해 플렉서블(flexible)하게 대응 가능해진다. 이하에서는 도면 등을 참조하여 본 발명을 자세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 인쇄 장치를 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 1에 따르면, 인쇄 장치(100)는 기판 형상 측정부(110), 측정 결과 분석부(120) 및 기판 처리부(130)를 포함하여 구성될 수 있다.
인쇄 장치(100)는 잉크젯 헤드(ink-jet head)를 이용하여 기판을 인쇄하는 것이다. 이하에서는 인쇄 장치(100)가 인쇄 대상체를 기판으로 특정하여 인쇄하는 것으로 설명할 것이나, 본 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 인쇄 장치(100)는 기판 이외의 것을 인쇄 대상체로 하여 인쇄하는 것도 가능하다. 인쇄 장치(100)는 예를 들어, 편광 필름(polarizer film) 등을 인쇄하는 것도 가능하다.
인쇄 장치(100)는 기판의 형상을 분석하여 얻은 결과를 기초로 플렉서블 잉크젯 방식(flexible ink-jetting)으로 기판의 소정 영역을 인쇄할 수 있다. 이러한 인쇄 장치(100)는 예를 들어, BM 인쇄(Black Matrix printing) 분야에 적용될 수 있다.
기판 형상 측정부(110)는 기판의 형상을 측정하는 것이다. 이러한 기판 형상 측정부(110)는 기판에 대한 삼차원(3D) 정보를 획득함으로써 기판의 형상을 측정할 수 있다.
기판의 형상 다양화에 대해 플렉서블하게 대처하기 위해서는 기판이 로딩(loading)되면 불규칙한 인쇄 영역을 확인할 필요가 있다. 본 실시예에서 기판 형상 측정부(110)는 이를 위해 비전 카메라(vision camera)를 이용하여 기판의 형상을 검사할 수 있다.
기판 형상 측정부(110)는 기판의 일부 영역(예를 들어, 기판의 에지 부분)에 대해 그 형상을 측정할 수 있다. 그러나 본 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 기판 형상 측정부(110)는 기판의 전체 영역에 대해 그 형상을 측정하는 것도 가능하다.
기판 형상 측정부(110)는 도 2에 도시된 바와 같이 한 개의 3D 카메라(예를 들어, 비전 카메라)(210)를 이용하여 기판(230)에 대한 (x, y, z) 정보를 획득할 수 있다. 이때 3D 카메라(210)는 기판(230)의 상부에 설치될 수 있다. 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 인쇄 장치를 구성하는 기판 형상 측정부의 다양한 형태를 설명하기 위한 제1 예시도이다.
그러나 본 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 기판 형상 측정부(110)는 도 3에 도시된 바와 같이 두 개의 2D 카메라(221, 222)를 이용하여 기판(230)에 대한 (x, y, z) 정보를 획득하는 것도 가능하다. 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 인쇄 장치를 구성하는 기판 형상 측정부의 다양한 형태를 설명하기 위한 제2 예시도이다.
기판 형상 측정부(110)는 두 개의 2D 카메라(221, 222)를 이용하는 경우, 제1 2D 카메라(221)를 기판(230)의 상부에 설치하여 기판(230)에 대한 (x, y) 정보를 획득하고, 제2 2D 카메라(222)를 기판(230)의 측부에 설치하여 기판(230)에 대한 (y, z) 정보를 획득하여, 기판에 대한 (x, y, z) 정보를 획득할 수 있다.
다시 도 1을 참조하여 설명한다.
측정 결과 분석부(120)는 기판 형상 측정부(110)의 측정 결과를 분석하는 것이다. 측정 결과 분석부(120)는 이를 위해 연산 처리 능력을 갖춘 프로세서를 구비하는 컴퓨터나 서버로 구현될 수 있다.
측정 결과 분석부(120)는 기판 형상 측정부(110)의 측정 결과를 기초로 기판에서의 인쇄 영역에 대한 정보를 생성할 수 있다. 즉, 측정 결과 분석부(120)는 기판의 삼차원 정보(즉, (x, y, z) 정보)를 토대로 기판을 3D 모델링한 후, 기판의 3D 모델에서 실제 좌표별 인쇄 영역을 형성할 수 있다.
측정 결과 분석부(120)는 인쇄 시작 지점과 인쇄 종료 지점을 결정하기 위해 기판의 상부면에 대해 에지(edge)에 대한 정보, 코너(corner)에 대한 정보 등을 인쇄 영역에 대한 정보로 생성할 수 있다. 상기에서, 에지에 대한 정보는 모서리(outline)에 대한 정보를 의미하며, 코너에 대한 정보는 서로 다른 두 모서리가 만나는 꼭지점에 대한 정보를 의미한다.
그러나 본 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 측정 결과 분석부(120)는 기판의 측면이나 하부면에 대해 에지에 대한 정보, 코너에 대한 정보 등을 인쇄 영역에 대한 정보로 생성하는 것도 가능하다.
측정 결과 분석부(120)는 인쇄 영역에 대한 정보가 생성되면, 이 인쇄 영역에 대한 정보를 기초로 생성된 젯팅 드라이버(jetting D/R)를 저장할 수 있다. 기판 처리부(130)가 기판을 인쇄하기 위해서는 젯팅 드라이버가 필요하다. 측정 결과 분석부(120)는 이러한 젯팅 드라이버를 기판 처리부(130)에 제공하기 위해 젯팅 드라이버를 저장할 수 있다.
측정 결과 분석부(120)는 젯팅 드라이버를 저장하는 경우, 외부에서 생성된 젯팅 드라이버를 외부로부터 수신하여 저장하거나, 내부에서 젯팅 드라이버를 직접 생성한 후 저장할 수 있다.
한편, 측정 결과 분석부(120)는 젯팅 드라이버 자체를 저장하지 않고, 젯팅 드라이버를 다운로드받을 수 있는 경로에 대한 정보를 저장하는 것도 가능하다.
측정 결과 분석부(120)는 인쇄 영역에 대한 정보가 생성되면, 이 정보를 기판 처리부(130)로 전송할 수 있다. 기판 처리부(130)가 예를 들어, 액적(droplet) 토출 장치로 구현되는 경우, 측정 결과 분석부(120)는 액적 토출 장치의 갠트리 유닛(gantry unit)으로 인쇄 영역에 대한 정보를 전송할 수 있다.
측정 결과 분석부(120)는 인쇄 영역에 대한 정보를 기판 처리부(130)로 전송할 때, 젯팅 드라이버를 함께 제공할 수 있다. 이때 측정 결과 분석부(120)는 젯팅 드라이버를 제공하지 않고, 젯팅 드라이버를 다운로드받을 수 있는 경로에 대한 정보를 제공하는 것도 가능하다.
기판 처리부(130)는 측정 결과 분석부(120)의 분석 결과를 기초로 기판을 인쇄하는 것이다. 이러한 기판 처리부(130)는 기판 상의 원하는 위치에 액적을 토출하여 기판을 인쇄할 수 있다.
기판 처리부(130)는 기판을 인쇄하기 위해 젯팅 드라이버를 다운로드받을 수 있다. 측정 결과 분석부(120)는 인쇄 영역에 대한 정보를 기판 처리부(130)에 제공할 때 젯팅 드라이버를 함께 제공할 수 있지만, 젯팅 드라이버를 다운로드받을 수 있는 경로에 대한 정보를 제공하거나, 젯팅 드라이버를 아예 제공하지 않을 수도 있다. 이 경우, 기판 처리부(130)는 측정 결과 분석부(120)에 의해 제공된 정보를 기초로 젯팅 드라이버를 다운로드받거나, 측정 결과 분석부(120)에 요청하여 젯팅 드라이버를 다운로드받을 수 있다.
기판 처리부(130)는 젯팅 드라이버가 다운로드 완료되면, 측정 결과 분석부(120)로부터 수신된 인쇄 영역에 대한 정보를 기초로 기판 상에 액적을 토출하여 기판을 인쇄할 수 있다. 기판 처리부(130)는 이를 위해 액적 토출 장치로 구현될 수 있다. 이하에서는 기판 처리부(130)가 액적 토출 장치로 구현되는 경우에 대하여 설명한다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 인쇄 장치를 구성하는 기판 처리부의 개략적인 구조를 보여주는 사시도이며, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 인쇄 장치를 구성하는 기판 처리부의 개략적인 구조를 보여주는 평면도이다.
도 4 및 도 5에 따르면, 기판 처리부(130)는 베이스(310), 기판 지지 유닛(320), 갠트리 유닛(330), 갠트리 이동 유닛(340), 잉크젯 헤드 유닛(350), 헤드 이동 유닛(360), 액정 토출량 측정 유닛(370), 노즐 검사 유닛(380) 및 헤드 세정 유닛(390)을 포함하여 구성될 수 있다.
베이스(310)는 일정한 두께를 가지는 직육면체 형상으로 제공될 수 있다. 베이스(310)의 상면에는 기판 지지 유닛(320)이 배치된다.
기판 지지 유닛(320)은 기판(S)이 놓이는 지지판(321)을 가진다. 지지판(321)은 사각형 형상의 판일 수 있다. 지지판(321)의 하면에는 회전 구동 부재(322)가 연결된다. 회전 구동 부재(322)는 회전 모터일 수 있다. 회전 구동 부재(322)는 지지판(321)에 수직한 회전 중심축을 중심으로 지지판(321)을 회전시킨다.
지지판(321)이 회전 구동 부재(322)에 의해 회전되면, 기판(S)은 지지판(321)의 회전에 의해 회전될 수 있다. 액정이 도포될 기판(S)에 형성된 셀의 장변 방향이 제2 방향(20)을 향하는 경우, 회전 구동 부재(322)는 셀의 장변 방향이 제1 방향(10)을 향하도록 기판을 회전시킬 수 있다.
지지판(321)과 회전 구동 부재(322)는 직선 구동 부재(323)에 의해 제1 방향(10)으로 직선 이동될 수 있다. 직선 구동 부재(323)는 슬라이더(324)와 가이드 부재(325)를 포함한다. 회전 구동 부재(322)는 슬라이더(324)의 상면에 설치된다.
가이드 부재(325)는 베이스(310)의 상면 중심부에 제1 방향(10)으로 길게 연장된다. 슬라이더(324)에는 리니어 모터(미도시)가 내장될 수 있으며, 슬라이더(324)는 리니어 모터(미도시)에 의해 가이드 부재(325)를 따라 제1 방향(10)으로 직선 이동된다.
갠트리 유닛(330)은 지지판(321)이 이동되는 경로의 상부에 제공된다. 갠트리 유닛(330)은 베이스(310)의 상면으로부터 상측 방향으로 이격 배치되며, 갠트리 유닛(330)은 길이 방향이 제2 방향(20)을 향하도록 배치된다.
갠트리 이동 유닛(340)은 갠트리 유닛(330)을 제1 방향(10)으로 직선 이동시킨다. 갠트리 이동 유닛(340)은 제1 이동 유닛(341)과 제2 이동 유닛(342)을 포함한다.
제1 이동 유닛(341)은 갠트리 유닛(330)의 일단에 제공되고, 제2 이동 유닛(342)은 갠트리 유닛(330)의 타단에 제공된다. 제1 이동 유닛(341)은 베이스(310)의 일측에 제공된 가이드 레일(421)을 따라 슬라이딩 이동하고, 제2 이동 유닛(342)은 베이스(310)의 타측에 제공된 가이드 레일(422)을 따라 슬라이딩 이동하며 갠트리 유닛(330)를 제1 방향(10)으로 직선 이동시킨다.
잉크젯 헤드 유닛(350)은 헤드 이동 유닛(360)에 의해 갠트리 유닛(330)에 결합된다. 잉크젯 헤드 유닛(350)은 헤드 이동 유닛(360)에 의해 갠트리 유닛(330)의 길이 방향, 즉 제2 방향(20)으로 직선 이동할 수 있으며, 제3 방향(30)으로 직선 이동할 수도 있다. 또한 잉크젯 헤드 유닛(350)은 헤드 이동 유닛(360)에 대해 제3 방향(30)에 나란한 축을 중심으로 회전할 수 있다.
잉크젯 헤드 유닛(350)은 기판(S)에 액정의 액적을 토출한다. 잉크젯 헤드 유닛(350)은 복수 개 제공될 수 있다. 잉크젯 헤드 유닛(350)은 예를 들어, 제1 헤드 유닛(351), 제2 헤드 유닛(352), 제3 헤드 유닛(353) 등 세 개 제공될 수 있다. 복수 개의 잉크젯 헤드 유닛(350)은 제2 방향(20)으로 일렬로 나란하게 갠트리 유닛(330)에 결합된다.
잉크젯 헤드 유닛(350)은 액정의 액적을 토출하는 복수 개의 노즐(미도시) 및 복수 개의 노즐이 형성되어 있는 노즐 플레이트(미도시)를 포함하여 구성될 수 있다. 잉크젯 헤드 유닛(350)에는 예를 들어, 128개의 노즐 또는 256개의 노즐이 제공될 수 있다.
잉크젯 헤드 유닛(350)에는 복수 개의 노즐에 대응하는 수만큼의 압전 소자가 제공될 수 있다. 복수 개의 노즐의 액적 토출량은 압전 소자에 인가되는 전압의 제어에 의해 각기 독립적으로 조절될 수 있다.
헤드 이동 유닛(360)은 잉크젯 헤드 유닛(350)에 각각 제공될 수 있다. 본 실시예의 경우, 세 개의 잉크젯 헤드 유닛(351, 352, 353)이 제공된 예를 들어 설명하고 있으므로, 헤드 이동 유닛(360) 또한 헤드의 수에 대응하도록 세 개가 제공될 수 있다. 이와 달리 헤드 이동 유닛(360)은 단일 개 제공될 수 있으며, 이 경우 잉크젯 헤드 유닛(350)은 개별 이동이 아니라 일체로 이동될 수 있다.
액정 토출량 측정 유닛(370)은 잉크젯 헤드 유닛(350)의 액정 토출량을 측정한다. 액정 토출량 측정 유닛(370)은 베이스(310) 상의 기판 지지 유닛(320)의 일측에 배치될 수 있다.
액정 토출량 측정 유닛(370)은 잉크젯 헤드 유닛(350)마다 전체 노즐로부터 토출되는 액정량을 측정한다. 잉크젯 헤드 유닛(350)의 액정 토출량 측정을 통해, 잉크젯 헤드 유닛(350)의 전체 노즐의 이상 유무를 거시적으로 확인할 수 있다. 즉, 잉크젯 헤드 유닛(350)의 액정 토출량이 기준치를 벗어나면, 잉크젯 헤드 유닛(350) 중 적어도 하나에 이상이 있음을 알 수 있다.
잉크젯 헤드 유닛(350)은 갠트리 이동 유닛(340)과 헤드 이동 유닛(360)에 의해 제1 방향(10)과 제2 방향(20)으로 이동되어 액정 토출량 측정 유닛(370)의 상부에 위치할 수 있다. 헤드 이동 유닛(360)은 잉크젯 헤드 유닛(350)을 제3 방향(30)으로 이동시켜 잉크젯 헤드 유닛(350)과 액정 토출량 측정 유닛(370) 간 상하 방향 거리를 조절할 수 있다.
노즐 검사 유닛(380)은 광학 검사를 통해 잉크젯 헤드 유닛(350)에 제공된 개별 노즐의 이상 유무를 확인한다. 액정 토출량 측정 유닛(370)에서 거시적인 노즐의 이상 유무를 확인한 결과, 불특정의 노즐에 이상이 있는 것으로 판단된 경우, 노즐 검사 유닛(380)은 개별 노즐의 이상 유무를 확인하면서 노즐에 대한 전수 검사를 진행할 수 있다.
노즐 검사 유닛(380)은 베이스(310) 상의 기판 지지 유닛(320) 일측에 배치될 수 있다. 잉크젯 헤드 유닛(350)은 갠트리 이동 유닛(340)과 헤드 이동 유닛(360)에 의해 제1 방향(10)과 제2 방향(20)으로 이동되어 노즐 검사 유닛(380)의 상부에 위치할 수 있다. 헤드 이동 유닛(360)은 잉크젯 헤드 유닛(350)을 제3 방향(30)으로 이동시켜 잉크젯 헤드 유닛(350)과 노즐 검사 유닛(380)과의 상하 방향 거리를 조절할 수 있다.
헤드 세정 유닛(390)은 퍼징 공정(purging process)과 흡입 공정(suction process)을 진행한다. 퍼징 공정은 잉크젯 헤드 유닛(350)의 내부에 수용된 액정의 일부를 고압으로 분사하는 공정이다. 흡입 공정은 퍼징 공정 이후 잉크젯 헤드 유닛(350)의 노즐면에 잔류하는 액정을 흡입하여 제거하는 공정이다.
한편, 기판 처리부(130)는 액정 공급 장치(410)를 더 포함할 수 있다.
액정 공급 장치(410)는 갠트리 유닛(330)의 상부 및 측부에 설치될 수 있다. 이러한 액정 공급 장치(410)는 액정 공급 모듈(411)과 압력 조절 모듈(412)을 포함한다.
액정 공급 모듈(411)과 압력 조절 모듈(412)은 갠트리 유닛(330)에 결합될 수 있다. 액정 공급 모듈(411)은 액정 공급 장치(410)로부터 액정을 공급받고, 액정을 잉크젯 헤드 유닛(350)으로 공급한다. 압력 조절 모듈(412)은 액정 공급 모듈(411)에 양압 또는 음압을 제공하여 액정 공급 모듈(411)의 압력을 조절한다.
이상 도 1 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 인쇄 장치(100)에 대하여 설명하였다. 인쇄 장치(100)는 기판 형상 측정부(110), 측정 결과 분석부(120) 및 기판 처리부(130)를 통해 불규칙한 인쇄 영역을 매번 플렉서블하게 확인한 후에 인쇄를 진행하기 때문에, 불규칙한 기준 영역에 대해 플렉서블하게 인쇄 영역을 구현할 수 있으며, 이에 따라 영역별 맞춤 인쇄가 가능해지는 효과를 얻을 수 있다.
다음으로, 인쇄 장치(100)의 작동 방법에 대하여 설명한다. 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 인쇄 방법을 개략적으로 도시한 흐름도이며, 도 7은 도 6의 인쇄 방법을 설명하기 위한 참고도이다. 이하 설명은 도 6 및 도 7을 참조한다.
먼저, 기판 형상 측정부(110)가 기판의 형상을 측정한다(S510). 기판 형상 측정부(110)는 기판의 형상 측정을 통해 기판에 대한 삼차원 정보(즉, (x, y, z) 정보)를 획득할 수 있다.
이후, 측정 결과 분석부(120)가 기판 형상 측정부(110)의 측정 결과를 기초로 인쇄 영역에 대한 정보를 생성한다(S520).
구체적으로 설명하면, 먼저 측정 결과 분석부(120)는 기판에 대한 삼차원 정보를 기초로 기판의 상부면, 측면 등에 대해 에지에 대한 정보, 코너에 대한 정보 등을 검출한다.
이후 측정 결과 분석부(120)는 에지에 대한 정보, 코너에 대한 정보 등을 기초로 인쇄 시작 지점과 인쇄 종료 지점을 결정한다.
이후, 측정 결과 분석부(120)는 인쇄 시작 지점에 대한 정보, 인쇄 종료 지점에 대한 정보 등을 기초로 인쇄 영역에 대한 정보를 생성한다.
인쇄 영역에 대한 정보가 생성되면, 측정 결과 분석부(120)가 인쇄 영역에 대한 정보를 기초로 기판을 인쇄할 때에 이용될 젯팅 드라이버를 획득한다(S530). 측정 결과 분석부(120)는 인쇄 영역에 대한 정보를 기초로 생성된 젯팅 드라이버를 외부로부터 획득할 수 있으며, 젯팅 드라이버를 직접 생성하는 것도 가능하다. 물론, 측정 결과 분석부(120)는 젯팅 드라이버를 다운로드받을 수 있는 경로에 대한 정보를 획득하는 것도 가능하다.
이후, 기판 처리부(130)가 인쇄 영역에 대한 정보를 기초로 젯팅 드라이버를 이용하여 기판을 인쇄한다(S540).
이상과 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
100: 인쇄 장치 110: 기판 형상 측정부
120: 측정 결과 분석부 130: 기판 처리부
210, 221, 222: 카메라 230: 기판
310: 베이스 320: 기판 지지 유닛
330: 갠트리 유닛 340: 갠트리 이동 유닛
350: 잉크젯 헤드 유닛 360: 헤드 이동 유닛
370: 액정 토출량 측정 유닛 380: 노즐 검사 유닛
390: 헤드 세정 유닛 410: 액정 공급 장치
421, 422: 가이드 레일

Claims (9)

  1. 기판의 형상을 측정하는 기판 형상 측정부;
    상기 기판의 형상을 기초로 상기 기판의 인쇄 영역에 대한 정보를 생성하며, 상기 인쇄 영역을 인쇄하는 데에 이용될 젯팅 드라이버(jetting driver)를 획득하는 측정 결과 분석부; 및
    상기 젯팅 드라이버를 이용하여 상기 인쇄 영역에 인쇄를 하는 기판 처리부를 포함하며,
    상기 측정 결과 분석부는 상기 기판의 형상을 분석하여 인쇄 시작 지점 및 인쇄 종료 지점을 결정하는 기판 인쇄 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 측정 결과 분석부는 상기 기판의 에지(edge)에 대한 정보를 기초로 인쇄가 시작되는 제1 지점과 인쇄가 종료되는 제2 지점을 결정하며, 상기 제1 지점 및 상기 제2 지점에 대한 정보를 기초로 상기 인쇄 영역에 대한 정보를 생성하는 기판 인쇄 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 측정 결과 분석부는 상기 인쇄 영역에 대한 정보를 기초로 외부에서 상기 젯팅 드라이버가 생성되면 상기 젯팅 드라이버를 획득하거나, 상기 인쇄 영역에 대한 정보를 기초로 상기 젯팅 드라이버를 직접 생성하여 획득하는 기판 인쇄 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 측정 결과 분석부는 상기 기판 처리부로 상기 젯팅 드라이버를 다운로드받을 수 있는 경로에 대한 정보를 제공하는 기판 인쇄 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판 형상 측정부는 상기 기판의 상부에 설치되어 상기 기판의 삼차원 정보를 획득하는 제1 카메라를 이용하여 상기 기판의 형상을 측정하거나, 상기 기판의 상부에 설치되어 상기 기판의 이차원 정보를 획득하는 제2 카메라 및 상기 기판의 측부에 설치되어 상기 기판의 이차원 정보를 획득하는 제3 카메라를 이용하여 상기 기판의 형상을 측정하는 기판 인쇄 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판 처리부는,
    상기 기판이 안착되는 기판 지지 유닛;
    상기 기판 상에 액정을 토출하는 잉크젯 헤드 유닛;
    측면을 통해 상기 잉크젯 헤드 유닛과 결합되는 갠트리 유닛;
    상기 기판 상에서 상기 갠트리 유닛을 제1 방향으로 이동시키는 갠트리 이동 유닛; 및
    상기 갠트리 유닛의 측면을 따라 상기 잉크젯 헤드 유닛을 제2 방향으로 이동시키는 헤드 이동 유닛을 포함하는 기판 인쇄 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판 처리부는 상기 인쇄 영역에 BM 인쇄를 하는 기판 인쇄 장치.
  8. 기판의 형상을 측정하는 단계;
    상기 기판의 형상을 기초로 상기 기판의 인쇄 영역에 대한 정보를 생성하는 단계;
    상기 인쇄 영역을 인쇄하는 데에 이용될 젯팅 드라이버를 획득하는 단계; 및
    상기 젯팅 드라이버를 이용하여 상기 인쇄 영역에 인쇄를 하는 단계를 포함하며,
    상기 생성하는 단계는 상기 기판의 형상을 분석하여 인쇄 시작 지점 및 인쇄 종료 지점을 결정하는 기판 인쇄 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 생성하는 단계는 상기 기판의 에지(edge)에 대한 정보를 기초로 인쇄가 시작되는 제1 지점과 인쇄가 종료되는 제2 지점을 결정하며, 상기 제1 지점 및 상기 제2 지점에 대한 정보를 기초로 상기 인쇄 영역에 대한 정보를 생성하는 기판 인쇄 방법.
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