KR102298209B1 - 약액 토출 장치 - Google Patents

Abstract

약액 토출 장치는 레저버, 잉크젯 헤드, 공급 라인, 분기 라인, 입도 분석기, 및 제어부를 포함할 수 있다. 상기 레저버는 저장된 약액을 잉크젯 헤드로 공급하도록 구비될 수 있다. 상기 잉크젯 헤드는 상기 레저버로부터 공급되는 상기 약액을 기판 상에 토출하도록 구비될 수 있다. 상기 공급 라인은 상기 레저버로부터 상기 잉크젯 헤드로 상기 약액이 공급될 수 있게 상기 레저버와 상기 잉크젯 헤드 사이를 연결하도록 구비될 수 있다. 상기 분기 라인은 상기 잉크젯 헤드로 공급되지 않는 약액을 상기 공급 라인으로부터 외부로 배출시킬 수 있게 상기 공급 라인으로부터 분기되도록 구비될 수 있다. 상기 입도 분석부는 상기 레저버로부터 상기 잉크젯 헤드로 공급되는 상기 약액의 입도 사이즈를 측정할 수 있게 상기 분기 라인이 분기되는 이전의 공급 라인 쪽에 배치되도록 구비될 수 있다. 상기 제어부는 상기 약액의 입도 사이즈 측정 결과, 설정값보다 작은 입도 사이즈를 갖는 약액은 상기 공급 라인을 통하여 상기 잉크젯 헤드로 공급되도록 제어하고, 상기 설정값보다 큰 입도 사이즈를 갖는 약액은 상기 분기 라인으로 배출되도록 제어할 수 있다.

Description

약액 토출 장치{APPARATUS FOR DISCHARGING DROPLET}

본 발명은 약액 토출 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게 본 발명은 레저버로부터 잉크젯 헤드로 약액을 공급할 수 있게 레저버와 잉크젯 헤드 사이를 연결하도록 구비되는 공급 라인을 포함하는 약액 토출 장치에 관한 것이다.

유기 EL 표시 소자 등과 같은 디스플레이 소자의 제조에서는 약액 토출 장치를 사용하여 기판 상에 컬러 필터 등과 같은 패턴으로 형성하기 위한 약액을 토출하는 토출 공정을 수행할 수 있다.

약액 토출 장치는 레저버(reservoir), 잉크젯 헤드(inkjet head), 공급 라인 등을 포함할 수 있는 것으로써, 공급 라인은 레저버로부터 잉크젯 헤드로 약액이 공급될 수 있게 레저버와 잉크젯 헤드 사이를 연결하도록 구비될 수 있다.

잉크젯 헤드로 약액의 공급시 약액을 구성하는 입자들이 뭉쳐지는 상황이 발생하여 공급 라인 내부에 뭉친 입자들이 침전될 수도 있다.

그런데 뭉침 입자와 함께 침전된 입자들이 공급 라인을 통하여 잉크젯 헤드로 공급될 경우 잉크젯 헤드의 노즐을 막아버릴 수도 있기 때문에 약액 토출에 지장을 끼칠 수도 있고, 더욱이 약액 토출 장치의 수명까지도 저하시킬 수 있을 것이다.

또한, 뭉친 입자 및 침전 입자들이 약액의 공급에 따른 유량 및 유속에도 지장을 끼칠 수도 있기 때문에 일정한 유량과 유속을 요구하는 약액 토출 공정에서의 공정 불량을 일으키는 원인으로도 작용할 수 있다.

본 발명의 일 과제는 잉크젯 헤드로 약액의 공급시 뭉친 입자 및 침전 입자가 발생하여도 뭉친 입자 및 침전 입자가 잉크젯 헤드로 공급되는 것을 사전에 차단시킬 수 있는 약액 토출 장치를 제공하는데 있다.

상기 본 발명의 일 과제를 달성하기 위한 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 약액 토출 장치는 레저버, 잉크젯 헤드, 공급 라인, 분기 라인, 입도 분석기, 및 제어부를 포함할 수 있다. 상기 레저버는 저장된 약액을 잉크젯 헤드로 공급하도록 구비될 수 있다. 상기 잉크젯 헤드는 상기 레저버로부터 공급되는 상기 약액을 기판 상에 토출하도록 구비될 수 있다. 상기 공급 라인은 상기 레저버로부터 상기 잉크젯 헤드로 상기 약액이 공급될 수 있게 상기 레저버와 상기 잉크젯 헤드 사이를 연결하도록 구비될 수 있다. 상기 분기 라인은 상기 잉크젯 헤드로 공급되지 않는 약액을 상기 공급 라인으로부터 외부로 배출시킬 수 있게 상기 공급 라인으로부터 분기되도록 구비될 수 있다. 상기 입도 분석부는 상기 레저버로부터 상기 잉크젯 헤드로 공급되는 상기 약액의 입도 사이즈를 측정할 수 있게 상기 분기 라인이 분기되는 이전의 공급 라인 쪽에 배치되도록 구비될 수 있다. 상기 제어부는 상기 약액의 입도 사이즈 측정 결과, 설정값보다 작은 입도 사이즈를 갖는 약액은 상기 공급 라인을 통하여 상기 잉크젯 헤드로 공급되도록 제어하고, 상기 설정값보다 큰 입도 사이즈를 갖는 약액은 상기 분기 라인으로 배출되도록 제어할 수 있다.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 공급 라인 및 상기 분기 라인이 분기되는 위치에 배치되어 상기 공급 라인이 개방될 경우에는 상기 분기 라인을 폐쇄시킴과 아울러 상기 분기 라인이 개방될 경우에는 상기 공급 라인을 폐쇄시키도록 구비되는 선택부를 더 포함할 수 있다.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 선택부는 상기 제어부의 제어에 따라 상기 공급 라인 및 상기 분기 라인을 선택적으로 개방 및 폐쇄시키도록 구비될 수 있다.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 잉크젯 헤드로 공급만 이루어지고 토출되지 않는 약액을 상기 잉크젯 헤드로부터 상기 레저버로 회수할 수 있게 상기 잉크젯 헤드와 상기 레저버 사이를 연결하도록 구비되는 회수 라인을 더 포함할 수 있다.

본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 약액 토출 장치는 잉크젯 헤드로 약액의 공급시 뭉친 입자 및 침전 입자가 발생하여도 뭉친 입자 및 침전 입자가 잉크젯 헤드로 공급되는 것을 사전에 차단시킬 수 있기 때문에 잉크젯 헤드의 노즐을 막아버리는 상황까지도 사전에 차단할 수 있을 것이다.

이에, 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 약액 토출 장치는 보다 안정적으로 약액의 토출을 달성할 수 있을 뿐만 아니라 잉크젯 헤드의 노즐 막힘을 차단할 수 있기 때문에 이로 인한 약액 토출 장치의 수명에 끼치는 영향을 최소화할 수 있을 것이다.

또한, 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 약액 토출 장치는 뭉친 입자 및 침전 입자들의 외부 배출을 달성할 수 있기 때문에 뭉친 입자 및 침전 입자들로 인한 약액의 공급에 따른 유량 및 유속에 끼치는 지장도 최소화할 수 있을 것이다.

따라서 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 약액 토출 장치는 안정적인 약액의 공급 및 토출을 달성할 수 있기 때문에 디스플레이 소자의 제조에 따른 공정 신뢰도의 향상까지도 기대할 수 있을 것이다.

다만, 본 발명의 과제 및 효과는 상기 언급한 바에 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 약액 토출 장치를 설명하기 위한 개략적인 도면이다.
도 2는 도 1의 약액 토출 장치에 구비되는 선택부를 설명하기 위한 개략적인 도면이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 실시예를 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조 부호를 유사한 구성 요소에 대해 사용하였다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "이루어진다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

도 1은 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 약액 토출 장치를 설명하기 위한 개략적인 도면이고, 도 2는 도 1의 약액 토출 장치에 구비되는 선택부를 설명하기 위한 개략적인 도면이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 약액 토출 장치(100)는 유기 EL 표시 소자 등과 같은 디스플레이 소자의 제조시 기판 상에 컬러 필터 등과 같은 패턴으로 형성하기 위한 약액을 토출하는데 사용할 수 있는 것으로써, 레저버(11), 잉크젯 헤드(13), 공급 라인(15), 분기 라인(17), 입도 분석부(18), 제어부(19), 선택부(21), 회수 라인(25) 등을 포함할 수 있다.

레저버(11)는 잉크젯 헤드(13)로 공급하기 위한 약액을 저장하는 것으로써, 약액 토출 공정의 수행시 저장된 약액을 잉크젯 헤드(13)로 공급하도록 구비될 수 있다.

레저버(11)는 약액을 저장하는 저장 부재인 캐니스터(canister)로부터 약액을 공급받을 수 있는 것으로써, 캐니스터와 연결되는 구조를 갖도록 구비될 수 있다.

잉크젯 헤드(13)는 레저버(11)로부터 공급이 이루어지는 약액을 기판 상에 토출하도록 구비되는 것으로써, 기판과 마주하는 일면에는 다수개의 노즐들이 배치되는 구조를 갖도록 구비될 수 있다.

본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 약액 토출 장치(100)에서의 잉크젯 헤드(13)에는 약 128개 또는 256개의 노즐들이 구비될 수 있고, 노즐들에 대응하는 개수만큼으로 압전 소자들이 구비될 수 있다. 이에, 약액의 토출시 압전 소자들 각각에 인가되는 전압 제어에 의해 노즐들 각각으로부터 토출되는 약액의 토출량이 조절될 수 있다.

공급 라인(15)은 레저버(11)로부터 잉크젯 헤드(13)로 약액이 공급될 수 있게 레저버(11)와 잉크젯 헤드(13) 사이를 연결하도록 구비될 수 있다.

회수 라인(25)은 잉크젯 헤드(13)로부터 레저버(11)로 약액을 회수할 수 있는 것으로써, 특히 잉크젯 헤드(13)로 공급만 이루어지고 토출되지 않는 약액을 잉크젯 헤드(13)로부터 레저버(11)로 회수할 수 있게 잉크젯 헤드(13)와 레저버(11) 사이를 연결하도록 구비될 수 있다.

이에, 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 약액 토출 장치(100)는 공급 라인(15)을 통하여 레저버(11)로부터 잉크젯 헤드(13)로 약액을 공급받아 기판 상에 토출시킴과 아울러 잉크젯 헤드(13)에서 토출되지 않는 약액은 회수 라인(25)을 통하여 다시 레저버(11)로 회수할 수 있을 것이다.

본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 약액 토출 장치(100)는 회수 라인(25)을 선택적으로 구비할 수 있는데, 회수 라인(25)을 구비할 경우 약액은 순환계 시스템으로 플로우될 수 있을 것이고, 회수 라인(25)을 생략할 경우 약액은 비순환계 시스템으로 플로우될 수 있을 것이다.

회수 라인(25)을 생략할 경우 잉크젯 헤드(13)로 공급만 이루어지고 토출되지 않는 약액은 잉크젯 헤드(13)로부터 외부로 배출되는 구성일 수 있다.

그리고 본 발명의 예시적인 실시에들에 따른 약액 토출 장치(100)는 레저버(11)로부터 공급 라인(15)을 통하여 잉크젯 헤드(13)로 약액을 공급할 때에는 레저버(11)에 양압을 공급하는 구성일 수 있고, 약액의 공급을 중단시킬 때에는 레저버(11)에 음압을 공급하는 구성일 수 있다.

분기 라인(17)은 공급 라인(15)으로부터 분기되도록 구비될 수 있는 것으로써, 특히 잉크젯 헤드(13)로 공급되지 않는 약액을 공급 라인(15)으로부터 외부로 배출시킬 수 있도록 구비될 수 있다.

분기 라인(17)으로부터 배출되는 약액은 외부로 바로 배출되는 것이 아니라 분기 라인(17)과 연결되는 배출 탱크(23)로 배출될 수 있을 것이다.

입도 분석부(18)는 약액의 입도 사이즈를 측정하도록 구비될 수 있는 것으로써, 레저버(11)로부터 잉크젯 헤드(13)로 공급되는 약액의 입도 사이즈를 측정할 수 있게 분기 라인(17)이 분기되는 이전의 공급 라인(15) 쪽에 배치되도록 구비될 수 있다.

제어부(19)는 입도 분석부(18)로부터 입도 사이즈의 측정 결과를 제공받도록 구비될 수 있다.

제어부(19)는 입도 사이즈 측정 결과, 설정값보다 작은 입도 사이즈를 갖는 약액은 공급 라인(15)을 통하여 잉크젯 헤드(13)로 공급되도록 제어할 수 있고, 이와 달리 설정값보다 큰 입도 사이즈를 갖는 약액은 분기 라인(17)으로 배출되도록 제어할 수 있다.

제어부(19)는 약액의 입도 사이즈에 따라 설정값보다 작을 경우에는 계속적으로 공급 라인(15)을 통하여 잉크젯 헤드(13)로 공급되도록 제어하고, 설정값보다 클 경우에는 분기 라인(17)으로 배출되도록 제어할 수 있다.

레저버(11)부터 잉크젯 헤드(13)로 약액의 공급시 약액을 구성하는 입자들이 뭉쳐지는 상황이 발생하여 공급 라인(15)에 침전될 수도 있기 때문에 공급 라인(15)을 경유하는 약액의 입도 사이즈가 설정값보다 크게 나올 수 있다.

이에, 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 약액 토출 장치(100)는 입도 분석부(18) 및 제어부(19)를 구비하여 설정값보다 작은 입도 사이즈를 갖는 약액은 공급 라인(15)을 통하여 잉크젯 헤드(13)로 공급되도록 할 수 있고, 설정값보다 큰 입도 사이즈를 갖는 약액은 분기 라인(17)으로 배출되도록 할 수 있다.

따라서 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 약액 토출 장치(100)는 잉크젯 헤드(13)로 약액의 공급시 뭉친 입자 및 침전 입자가 발생하여도 뭉친 입자 및 침전 입자가 잉크젯 헤드(13)로 공급되는 것을 사전에 차단시킬 수 있을 것이다.

또한, 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 약액 토출 장치(100)는 뭉친 입자 및 침전 입자들을 분기 라인(17)을 통하여 외부로 배출시킬 수 있기 때문에 뭉친 입자 및 침전 입자들이 계속해서 공급 라인(15) 쪽에 잔류함으로 인한 약액의 유량 및 유속에 끼치는 지장도 최소화할 수 있을 것이다.

잉크젯 헤드(13)로 공급되는 약액이 뭉쳐지거나 이로 인하여 침전될 경우 다시 설정값보다 작은 입도 사이즈를 갖도록 분산시켜야 하지만, 분산으로 인하여 약액의 입자들이 손상되는 상황이 발생할 수 있기 때문에 본 발명에서는 뭉친 입자 및 침전 입자들로 인하여 입도 사이즈가 설정값보다 크진 약액을 분산시키지 않고 분기 라인(17)을 통하여 외부로 배출시키도록 하는 것이다.

선택부(21)는 제어부(19)의 제어 명령에 따라 구동할 수 있게 구비됨과 아울러 공급 라인(15) 및 분기 라인(17)이 분기되는 위치에 배치되게 구비될 수 있다.

선택부(21)는 공급 라인(15)이 개방될 경우에는 분기 라인(17)을 폐쇄시킬 수 있게 구비됨과 아울러 분기 라인(17)이 개방될 경우에는 공급 라인(15)을 폐쇄시킬 수 있게 구비될 수 있다.

선택부(21)는 공급 라인(15) 및 분기 라인(17)이 선택적으로 개방 및 폐쇄시킬 수 있게 구비될 수 있다.

선택부(21)의 예로서는 공급 라인(15) 및 분기 라인(17)을 연결하는 3방향 밸브 등을 들 수 있을 것이다.

따라서 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 약액 토출 장치(100)는 입도 분석부(18) 및 제어부(19)에 의해 약액의 입도 사이즈가 설정값보다 작은 것으로 확인되면 공급 라인(15)을 개방시키면서 분기 라인(17)을 폐쇄시키도록 선택부(21)를 제어할 수 있고, 약액의 입도 사이즈가 설정값보다 큰 것으로 확인되면 공급 라인(15)을 폐쇄시키면서 분기 라인(17)을 개방시키도록 선택부(21)를 제어할 수 있다.

도시하지는 않았지만, 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 약액 토출 장치는 회수 라인 쪽에도 분기 라인, 입도 분석부, 및 제어부를 구비하여 잉크젯 헤드로부터 레저버로 회수되는 약액에 대한 입도 사이즈의 측정 결과에 따라 설정값보다 작은 입도 사이즈를 갖는 약액만 레저버로 회수되도록 할 수도 있을 것이다.

본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 약액 토출 장치는 기판 상에 컬러 필터 등과 같은 패턴의 형성에 적용될 수 있기 때문에 유기 EL 표시 소자 등과 같은 디스플레이 소자의 제조에 보다 적극적으로 적용할 수 있을 것이다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

11 : 레저버 13 : 잉크젯 헤드
15 : 공급 라인 17 : 분기 라인
18 : 입도 분석부 19 : 제어부
21 : 선택부 23 : 배출 탱크
25 : 회수 라인 100 : 약액 토출 장치

Claims (4)

1. 저장된 약액을 잉크젯 헤드로 공급하도록 구비되는 레저버;
   상기 레저버로부터 공급되는 상기 약액을 기판 상에 토출하도록 구비되는 잉크젯 헤드;
   상기 레저버로부터 상기 잉크젯 헤드로 상기 약액이 공급될 수 있게 상기 레저버와 상기 잉크젯 헤드 사이를 연결하도록 구비되는 공급 라인;
   상기 잉크젯 헤드로 공급되지 않는 약액을 상기 공급 라인으로부터 외부로 배출시킬 수 있게 상기 공급 라인으로부터 분기되도록 구비되는 분기 라인;
   상기 레저버로부터 상기 잉크젯 헤드로 공급되는 상기 약액의 입도 사이즈를 측정할 수 있게 상기 분기 라인이 분기되는 이전의 공급 라인 쪽에 배치되도록 구비되는 입도 분석부;
   상기 약액의 입도 사이즈 측정 결과, 설정값보다 작은 입도 사이즈를 갖는 약액은 상기 공급 라인을 통하여 상기 잉크젯 헤드로 공급되도록 제어하고, 상기 설정값보다 큰 입도 사이즈를 갖는 약액은 상기 분기 라인으로 배출되도록 제어하는 제어부; 및
   상기 분기 라인과 연결되는 배출 탱크를 포함하고,
   상기 분기 라인으로부터 배출되는 상기 설정값보다 큰 입도 사이즈를 갖는 약액은 상기 배출 탱크로 배출시키는 것을 특징으로 하는 약액 토출 장치.
2. 제1 항에 있어서,
   상기 공급 라인 및 상기 분기 라인이 분기되는 위치에 배치되어 상기 공급 라인이 개방될 경우에는 상기 분기 라인을 폐쇄시킴과 아울러 상기 분기 라인이 개방될 경우에는 상기 공급 라인을 폐쇄시키도록 구비되는 선택부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 약액 토출 장치.
3. 제1 항에 있어서,
   상기 선택부는 상기 제어부의 제어에 따라 상기 공급 라인 및 상기 분기 라인을 선택적으로 개방 및 폐쇄시키도록 구비되는 것을 특징으로 하는 약액 토출 장치.
4. 제1 항에 있어서,
   상기 잉크젯 헤드로 공급만 이루어지고 토출되지 않는 약액을 상기 잉크젯 헤드로부터 상기 레저버로 회수할 수 있게 상기 잉크젯 헤드와 상기 레저버 사이를 연결하도록 구비되는 회수 라인을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 약액 토출 장치.

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