KR102632727B1 - 잉크젯 헤드 모듈 - Google Patents

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KR102632727B1
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(주)풍산시스템
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Abstract

본 발명은 봉지 박막 형성 시 액적을 정확한 위치에 적하할 수 있도록 잉크젯 멀티 헤드의 위치를 정밀하게 조절할 수 있는 잉크젯 헤드 모듈에 관한 것으로, 액적을 적하하는 잉크젯 멀티 헤드와, 상기 잉크젯 멀티 헤드가 설치되는 프레임과, 상기 프레임의 일단을 회전 가능하게 지지하는 제1 회전 가이드와, 상기 프레임의 타단을 전후 또는/및 좌우방향으로 이동시키는 제1 회전 구동부와, 상기 프레임의 타단을 회전 가능하게 지지하는 제2 회전 가이드와, 상기 프레임의 일단을 전후 또는/및 좌우방향으로 이동시키는 제2 회전 구동부를 포함한다.

Description

잉크젯 헤드 모듈{INKJET HEAD MODULE}
본 발명은 잉크젯 헤드 모듈에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 봉지 박막 형성 시 액적을 정확한 위치에 적하할 수 있도록 잉크젯 멀티 헤드의 위치를 정밀하게 조절할 수 있는 잉크젯 헤드 모듈에 관한 것이다.
일반적으로, 유기 발광 다이오드 디스플레이 장치는 자발광 소자인 유기 발광 다이오드(Organic Light Emitting Diode; OLED)를 픽셀 내에 포함한 디스플레이 장치이다.
OLED 디스플레이 장치는 백라이트가 필요치 않아 액정 디스플레이(Liquid Crystal Display; LCD) 장치에 비하여 소비전력이 낮고 응답속도가 빠르며 보다 넓은 시야각을 가질 뿐만 아니라 상대적으로 얇은 두께로 제작될 수 있다.
OLED 디스플레이 장치는 박막 트랜지스터(Thin-Film Transistor; TFT)에 실장된 OLED를 밀봉하는 박막 봉지층을 포함한다. 박막 봉지층은 산소와 수분으로부터 화소를 보호하기 위한 무기물 박막층과 파티클의 침투를 억제하기 위한 유기물 박막층으로 이루어진 다층 구조를 가진다.
OLED 디스플레이 장치의 박막층, 특히 유기물 박막층은 잉크젯 설비를 통해 형성되며, 이러한 잉크젯 설비는 액적을 적하하는 잉크젯 멀티 헤드와 잉크젯 멀티 헤드에 액적을 공급하는 탱크 등을 포함하여 구성된다.
상술한 구성 중 잉크젯 멀티 헤드는 유기물 박막층을 균일한 두께로 형성할 수 있도록 액적이 정확한 위치에 적하되어야 하는데, 이를 위해서는 잉크젯 멀티 헤드의 위치를 정밀하게 조절할 필요가 있다. 특히, 최근에는 잉크젯 멀티 헤드의 적하 정밀도를 마이크로미터 단위의 오차범위만 허용하고 있으므로 잉크젯 멀티 헤드의 위치를 더욱 정밀하게 조절해야 한다.
공개특허공보 제2015-0036595호(2015.04.07.)
본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 봉지 박막 형성 시 액적을 정확한 위치에 적하할 수 있도록 잉크젯 멀티 헤드의 위치를 정밀하게 조절할 수 있는 잉크젯 헤드 모듈을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 잉크젯 헤드 모듈은, 액적을 적하하는 잉크젯 멀티 헤드와, 상기 잉크젯 멀티 헤드가 설치된 프레임과, 상기 프레임의 일단을 회전 가능하게 지지하는 제1힌지부와, 상기 프레임의 타단을 회전 가능하게 지지하는 제2힌지부와, 상기 제1힌지부를 상기 프레임의 전후방향으로 이동시키는 제1구동부와, 상기 제2힌지부를 상기 프레임의 좌우방향으로 이동시키는 제2구동부를 포함한다.
상기 제1구동부는, 제1구동모터와, 상기 제1구동모터의 출력축에 구비된 제1편심캠과, 상기 제1편심캠이 내접하는 제1작동블록과, 상기 제1작동블록과 상기 제1힌지부를 연결하는 작동레버로 구성된다.
또한, 상기 제2구동부는, 제2구동모터와, 상기 제2구동모터의 출력축에 구비된 제2편심캠과, 상기 제1편심캠이 내접하며 상기 제2힌지부에 연결된 제2작동블록으로 구성된다.
상술한 구성에 따르면, 상기 제1구동모터의 작동 시 상기 제1 편심캠 회전하며 상기 제1작동블록을 이동시키고, 상기 제1작동블록과 연결된 상기 작동레버가 제1힌지부를 상기 프레임의 전후방향으로 이동시킴으로써 상기 프레임이 상기 제2힌지부를 중심으로 피봇 회전되도록 한다.
또한, 상기 제2구동모터의 작동 시 상기 제2 편심캠이 회전하며 상기 작동 블록과 연결된 상기 제2 브래킷을 상기 프레임의 좌우방향으로 이동시킴으로써 상기 프레임이 좌우방향으로 슬라이딩되도록 한다.
상술한 구성의 본 발명은, 제1구동부의 작동 시 프레임이 피봇 회전을 하고 제2구동부의 작동 시 프레임이 슬라이딩을 하므로, 작업자의 필요에 따라 프레임에 설치된 잉크젯 멀티 헤드의 위치를 다양한 방향으로 이동시킬 수 있고, 잉크젯 멀티 헤드의 위치를 정밀하게 조절하여 액적의 적하 정밀도를 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 잉크젯 헤드 모듈 유닛의 사시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 잉크젯 헤드 모듈의 사시도.
도 3과 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 잉크젯 헤드 모듈의 분해사시도.
도 5 내지 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 잉크젯 헤드 모듈의 위치 조절 과정을 도시한 도면.
첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다. 이하, 본 발명에 따른 실시예를 설명함에 있어, 그리고 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 부가하였다.
본 발명의 일 실시예에 따른 잉크젯 헤드 모듈은, OLED 디스플레이 장치의 박막 트랜지스터(Thin-Film Transistor; TFT)에 박막 봉지층을 형성하기 위한 모듈에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 박막 트랜지스터에 실장된 OLED를 밀봉할 수 있도록 액적을 적하하는 잉크젯 헤드 모듈에 관한 것이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 잉크젯 헤드 모듈(10)은 인캡 잉크젯 장비의 헤드 패널(20)에 다수로 구비되며, 박막 봉지층을 균일한 두께로 형성할 수 있도록 헤드 패널(20)의 X축 방향(좌우방향)과 Z축 방향(전후방향)을 따라 일정한 간격으로 이격된다.
전술한 잉크젯 헤드 모듈(10)과 헤드 패널(20)을 포함하는 유닛을 잉크젯 헤드 모듈 유닛(1)이라 하며, 잉크젯 헤드 모듈 유닛(1)은 인캡 잉크젯 장비의 헤드 프레임(미도시)에 설치된다.
도 2 내지 도 4를 참조하여 본 실시예에 따른 잉크젯 헤드 모듈(10)를 살펴보면 다음과 같다.
잉크젯 헤드 모듈(10)은, 액적을 적하하는 잉크젯 멀티 헤드(100)와, 잉크젯 멀티 헤드(100)가 설치되는 프레임(200)과, 프레임(200)의 양 단부를 회전 가능하게 지지하는 힌지부(300,400)와, 프레임(200)을 전후 또는/및 좌우방향으로 이동시키는 구동부(500,600)와, 구동부(500,600)의 작동 시 힌지부(300,400)의 이동을 안내하기 위한 안내부(700,800)를 포함하여 구성된다.
잉크젯 멀티 헤드(100)는 박막 봉지층의 형성을 위해 OLED가 실장된 박막 트랜지스터에 액적을 적하하는 수단이다. 이러한 잉크젯 멀티 헤드(100)는 액적이 저장된 레저버(reservoir,미도시)와 연결되고, 레저버(미도시)에서 공급된 액적을 토출하는 노즐(미도시)을 포함한다. 또한, 잉크젯 멀티 헤드(100)는 액적의 토출압을 제어하기 위한 피에조 펌프(미도시)를 더 포함하여 구성될 수 있다.
전술한 잉크젯 멀티 헤드(100)의 구조 및 작동은 인캡 잉크젯 장비에 통상적으로 사용되는 잉크젯 멀티 헤드의 구조 및 작동과 동일하므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
프레임(200)은 일 방향(도면상 X축 방향)으로 연장된 링크(link)로서, 구동부(500,600)의 작동 시 피봇 회전을 하거나 슬라이딩하는 회전 링크이다.
프레임(200)의 양 단부에는 링크홀(210,220)이 각각 형성되고, 링크홀(210,220)에는 프레임(200)을 회전 가능하게 지지하는 힌지부(300,400)가 결합된다.
또한, 프레임(200)의 중단부에는 슬롯 형상의 헤드 삽입공(230)이 형성되며, 헤드 삽입공(230)에는 박막 봉지층의 형성을 위해 액적을 적하하는 잉크젯 멀티 헤드(100)가 설치된다.
힌지부(300,400)는, 프레임(200)의 일단(도면상 우측단)을 회전 가능하게 지지하는 제1힌지부(300)와, 프레임(200)의 타단(도면상 좌측단)을 회전 가능하게 지지하는 제2힌지부(400)로 구성된다.
제1힌지부(300)는, 프레임(200)의 제1링크홀(210)을 수직으로 관통하도록 결합되는 제1힌지축(310)과, 제1링크홀(210)과 제1힌지축(310) 사이에 개재되어 제1힌지축(310)을 회전 가능하게 지지하는 한 쌍의 제1베어링(320)과, 제1링크홀(210)의 상부에 구비되어 제1힌지축(310)과 제1베어링(320)의 이탈 및 분리를 방지하는 제1스토퍼(330) 및 제1플랜지(340)로 구성된다.
또한, 제2힌지부(400)는 제1힌지부(300)와 동일하게 구성된다. 즉, 프레임(200)의 제2링크홀(220)을 수직으로 관통하도록 결합되는 제2힌지축(410)과, 제2링크홀(220)과 제2힌지축(410) 사이에 개재되는 한 쌍의 제2베어링(420)과, 제2링크홀(220)의 상부에 구비되는 제2스토퍼(430) 및 제2플랜지(440)로 구성된다.
상술한 구성의 제1 힌지부(300)와 제2힌지부(400)는 프레임(200)의 피봇 회전을 위한 회전축임과 동시에 프레임(200)의 슬라이딩을 위한 링크축 역할을 한다.
예를 들어, 제1 힌지부(300)는 후술할 제2구동부(600)의 작동 시 프레임(200)의 슬라이딩 이동을 위한 링크축의 역할을 하고, 제2힌지부(400)는 후술할 제1구동부(500)의 작동 시 프레임(200)의 피봇 회전을 지지하는 회전축의 역할을 한다.
구동부(500,600)는 힌지부(300,400)를 전후 또는/및 좌우방향으로 이동시켜 프레임(200)이 피봇 회전을 하거나 슬라이딩 이동을 할 수 있도록 하며, 이를 통하여 프레임(200)에 설치된 잉크젯 멀티 헤드(100)의 위치를 조절하는 구동수단이다.
구동부(500,600)는, 프레임(200)의 일단(도면상 우측단)에 구비된 제1힌지부(300)를 이동시키는 제1구동부(500)와, 프레임(200)의 타단(도면상 좌측단)에 구비된 제2힌지부(400)를 이동시키는 제2구동부(600)로 구성된다. 이때, 제1구동부(500)는 제1힌지부(300)를 프레임(200)의 전후방향(Z축 방향)으로 이동시키고, 제2구동부(600)는 제2힌지부(400)를 프레임(200)의 좌우방향(X축 방향)으로 이동시킨다.
도 3을 참조하여 제1구동부(500)를 살펴보면, 전원 인가 시 회전력을 발생시키는 제1구동모터(510)와, 제1구동모터(510)의 출력축(512)에 구비되어 편심 회전을 하는 제1편심캠(520)과, 제1편심캠(520)이 내접하는 제1작동블록(530)과, 제1작동블록(530)을 제1힌지부(300)에 연결하는 작동레버(540)로 구성된다.
상술한 구성의 제1구동부(500)는, 제1구동모터(510)의 작동 시 제1 편심캠(520)이 편심 회전을 하며 제1작동블록(530)을 수평방향(X축 방향 또는/및 Z축 방향)으로 이동시키고, 제1작동블록(530)과 연결된 작동레버(540)가 제1힌지축(310)의 하단을 이동시킨다.
예컨대, 본 실시예의 제1구동부(500)는 작동 시 제1힌지부(300)를 프레임(200)의 전후방향(Z축 방향)으로 이동시켜 프레임(200)이 제2힌지부(400)를 중심으로 피봇 회전하도록 한다. 그리고, 이를 통하여 프레임(200)에 설치된 잉크젯 멀티 헤드(100)의 위치(수평 각도)를 조절한다.
한편, 프레임(200)의 일단(도면상 우측단)에는 제1구동부(500)의 작동 시 제1힌지부(300)의 이동을 안내하기 위한 제1안내부(700)가 마련된다. 제1안내부(700)는 제1힌지부(300)의 전후방향(Z축 방향) 이동을 안내함과 동시에 좌우방향(X축 방향) 이동을 허용한다.
이를 위하여, 제1안내부(700)는, 제1힌지축(310)의 하부에 구비되어 제1힌지부(300)의 전후방향(Z축 방향) 이동을 안내하는 제1가이드(710)와, 제1힌지축(310)과 작동레버(540) 사이에 개재되어 제1힌지부(300)의 좌우방향(X축 방향) 이동을 허용하는 제2가이드(720)로 구성된다.
도 4에 도시된 바와 같이, 제2구동부(600)는, 전원 인가 시 회전력을 발생시키는 제2구동모터(610)와, 제2구동모터(610)의 출력축(612)에 구비되어 편심 회전을 하는 제2편심캠(620)과, 제2편심캠(620)이 내접하며 제2힌지부(300)에 연결된 제2작동블록(630)으로 구성된다.
상술한 구성의 제2구동부(600)는, 제2구동모터(610)의 작동 시 제2 편심캠(620)이 편심 회전을 하고 제2작동블록(630)이 제2힌지축(410)의 하단을 수평방향(X축 방향 또는/및 Z축 방향)으로 이동시킨다.
예컨대, 본 실시예의 제2구동부(600)는 작동 시 제2힌지부(400)를 프레임(200)의 좌우방향(X축 방향)으로 이동시켜 프레임(200)이 그 길이방향(X축 방향)으로 슬라이딩 이동할 수 있도록 한다. 그리고, 이를 통하여 프레임(200)에 설치된 잉크젯 멀티 헤드(100)의 위치(좌우방향 위치)를 조절한다.
한편, 프레임(200)의 타단(도면상 좌측단)에는 제2구동부(600)의 작동 시 제2힌지부(400)의 이동을 안내하기 위한 제2안내부(800)가 마련된다. 제2안내부(800)는 제2힌지부(400)의 좌우방향(X축 방향) 이동을 안내함과 동시에 전후방향(Z축 방향) 이동을 허용한다.
이를 위하여, 제2안내부(800)는, 제2힌지축(410)의 하부에 구비되어 제2힌지부(400)의 좌우방향(X축 방향) 이동을 안내하는 제3가이드(810)와, 제2힌지축(410)과 wp2작동블록(630) 사이에 개재되어 제2힌지부(400)의 전후방향(Z축 방향) 이동을 허용하는 제4가이드(820)로 구성된다.
도 5 내지 도 8를 참조하여 본 실시예에 따른 잉크젯 헤드 모듈(10)의 위치 조절 과정을 살펴보면 다음과 같다.
도 5에 도시된 바와 같이, 제1 구동모터(도 3의 510)에 의해 제1편심캠(520)이 시계방향으로 회전하면, 제1작동블록(530)이 전방(프레임(200)의 전방, 도면상 하방)으로 이동하며 제1작동블록(530)과 연결된 작동레버(540)를 전방으로 이동시킨다.
따라서, 프레임(200)은 제2힌지부(400)를 중심으로 시계방향으로 피봇 회전하게 되어, 프레임(200)에 설치된 잉크젯 멀티 헤드(100)의 위치(수평 각도)를 조절할 수 있다.
반면, 도 6에 도시된 바와 같이, 제1 구동모터(도 3의 510)에 의해 제1편심캠(520)이 반시계방향으로 회전하면, 제1작동블록(530)이 후방(프레임(200)의 후방, 도면상 상방)으로 이동하며 제1작동블록(530)과 연결된 작동레버(540)를 후방으로 이동시킨다.
따라서, 프레임(200)은 제2힌지부(400)를 중심으로 반시계방향으로 피봇 회전하게 되어, 프레임(200)에 설치된 잉크젯 멀티 헤드(100)의 위치(수평 각도)를 조절할 수 있다.
한편, 도 7에 도시된 바와 같이, 제2 구동모터(도 4의 610)에 의해 제2편심캠(620)이 반시계방향으로 회전하면, 제2작동블록(630)이 좌측(프레임(200)의 좌측, 도면상 좌측)으로 이동하며 제2작동블록(630)과 연결된 프레임(2000)를 좌측으로 이동시킨다.
반면, 도 7에 도시된 바와 같이, 제2 구동모터(도 4의 610)에 의해 8제2편심캠(620)이 시계방향으로 회전하면, 제2작동블록(630)이 우측(프레임(200)의 우측, 도면상 우측)으로 이동하며 제2작동블록(630)과 연결된 프레임(2000)를 우측으로 이동시킨다.
따라서, 프레임(200)은 길이방향으로 슬라이딩 이동하게 되어 프레임(200)에 설치된 잉크젯 멀티 헤드(100)의 좌우 위치를 조절할 수 있다.
이상 본 발명을 바람직한 실시예를 통하여 설명하였는데, 상술한 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과하며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화가 가능함은 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 보호범위는 특정 실시예가 아니라 특허청구범위에 기재된 사항에 의해 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상도 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
1: 잉크젯 헤드 모듈 유닛 10: 잉크젯 헤드 모듈
20: 헤드 패널 100: 잉크젯 멀티 헤드
200: 프레임 300: 제1힌지부
400: 제2힌지부 500: 제1구동부
600: 제2구동부 700: 제1안내부
800: 제2안내부

Claims (6)

  1. 액적을 적하하는 잉크젯 멀티 헤드;
    상기 잉크젯 멀티 헤드가 설치된 프레임;
    상기 프레임의 일단을 회전 가능하게 지지하는 제1힌지부;
    상기 프레임의 타단을 회전 가능하게 지지하는 제2힌지부;
    상기 제1힌지부를 상기 프레임의 전후방향으로 이동시키는 제1구동부; 및
    상기 제2힌지부를 상기 프레임의 좌우방향로 이동시키는 제2구동부를 포함하되,
    상기 제1구동부는, 제1구동모터와, 상기 제1구동모터의 출력축에 구비된 제1편심캠과, 상기 제1편심캠이 내접하는 제1작동블록과, 상기 제1작동블록과 상기 제1힌지부를 연결하는 작동레버로 구성되고,
    상기 제1구동모터의 작동 시 상기 제1 편심캠이 회전하며 상기 제1작동블록을 이동시키고, 상기 제1작동블록과 연결된 상기 작동레버가 상기 제1힌지부를 상기 프레임의 전후방향으로 이동시키며,
    상기 프레임은 상기 제1구동부의 작동 시 상기 제2힌지부를 중심으로 피봇 회전하고, 상기 제2구동부의 작동 시 상기 프레임의 좌우방향으로 슬라이딩하며 상기 잉크젯 멀티 헤드의 위치를 조절하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 헤드 모듈.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2구동부는, 제2구동모터와, 상기 제2구동모터의 출력축에 구비된 제2편심캠과, 상기 제2편심캠이 내접하며 상기 제2힌지부에 연결된 제2작동블록으로 구성되고,
    상기 제2구동모터의 작동 시 상기 제2 편심캠이 회전하며 상기 제2작동블록과 연결된 상기 제2힌지부를 상기 프레임의 좌우방향으로 이동시키는 것을 특징으로 하는 잉크젯 헤드 모듈.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 제1힌지부의 전후방향 이동을 안내하고 좌우방향 이동을 허용하는 제1안내부; 및
    상기 제2힌지부의 좌우방향 이동을 안내하고 전후방향 이동을 허용하는 제2안내부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 헤드 모듈.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 제1안내부는, 상기 제1힌지부의 전후방향 이동을 안내하는 제1가이드와, 상기 제1힌지부의 좌우방향 이동을 허용하는 제2가이드로 구성된 것을 특징으로 하는 잉크젯 헤드 모듈.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 제2안내부는, 상기 제2힌지부의 좌우방향 이동을 안내하는 제3가이드와, 상기 제2힌지부의 전후방향 이동을 허용하는 제4가이드로 구성된 것을 특징으로 하는 잉크젯 헤드 모듈.
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