KR20070020434A - 기판에 프린트된 패턴을 제공하는 방법 - Google Patents

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KR20070020434A
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디르크-잔 비. 반 담
아드리아누스 씨. 반 카스테렌
리차드 제이. 엠. 스크로에더스
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코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
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Abstract

머신(1)은 기판(20) 상에 패턴을 프린팅하기 위해 장착된다. 머신(1)은 기판(20)을 지지하고 움직이기 위한 테이블(10)과 기판(20)을 향해 잉크 방울을 발사하기 위한 프린트 헤드(30)를 포함한다. 추가로, 머신(1)은 프린트 헤드(30)를 포함하도록 배열되는 커버 플레이트(40)를 포함하며, 프린트 헤드(30)는 커버 플레이트(40) 내에서 홀을 통해서 부분적으로 확장한다. 프린팅 프로세스 동안, 잉크 방울의 부분인 용매의 증발은 잉크 방울이 기판(20)에 도착하자마자 시작한다. 커버 플레이트(40)의 존재는 프린트된 패턴 상에서 증발 속도에 이퀄라이징 효과를 가진다. 결과적으로, 패턴의 모든 프린트된 요소들의 높이 분포는, 일단 요소들이 건조되면, 미리 결정된 한계 내에 있게 된다.

Description

기판에 프린트된 패턴을 제공하는 방법{METHOD FOR PROVIDING A SUBSTRATE WITH A PRINTED PATTERN}
본 발명은 기판에 프린트된 패턴을 제공하는 방법에 관련되며, 패턴은 기판을 향하여 잉크 방울(ink droplets)을 발사하기 위한 프린트 헤드가 사용되는 동안 및 프린트 헤드와 기판이 서로에 대해 이동하는 동안 잉크-젯 프린팅 프로세스에 의해서 인가된다.
일반적으로, 잉크-젯 프린팅 프로세스는 잉크 방울을 방출하기 위해 다수의 노즐을 포함하는 프린트 헤드에 의해서 기판상에 잉크 층을 두는 것을 포함한다. 패턴을 얻기 위해서, 노즐이 기판을 향해서 잉크 방울들을 간헐적으로 발사하기 위해서 활성화되는 동안, 프린트 헤드와 기판은 서로에 대해서 이동된다. 기판상에 얻어진 패턴의 모습은 한편으론 프린트 헤드의 출력의 특성에 의해서 결정되고, 다른 한편으론 서로에 대해서 기판과 프린트 헤드의 채택된 위치에 의해서 결정된다.
다음으로, 단순화를 위해, 프린트 헤드의 위치가 고정되는 동안에 기판은 프린팅 프로세스 동안 이동된다는 것이 추정된다. 그것은 본 발명이 기판과 프린트 헤드가 다른 방식, 즉 단지 프린트 헤드가 이동하는 프로세스 또는 기판과 프린트 헤드 모두가 움직이는 프로세스로 실현되는 프로세스 목적으로 또한 이용가능하다 는 점을 변경시키지 않는다.
잉크-젯 프린팅은, 디스플레이가 일반적으로 폴리LED 디스플레이로 일반적으로 불리는, 다수의 발광 다이오드를 포함하는 디스플레이의 권위 있는 제조 기술임이 입증되었다. 일반적으로, 폴리LED 디스플레이는 기판과 다수의 발광 다이오우드를 포함하며, 여기서 발광 다이오드가 미리 결정된 패턴에 따라 기판상에 위치한다. 각각의 (일반적으로 LED라 불리는)발광 다이오드는 전극과 프린트된 요소를 포함한다. 프린트된 요소는 개별적인 층들의 스택을 포함하며, 각층은 미리 결정된 형태와 미리 결정된 치수를 가지는 기판 부분 위에 용매 속에 용해된 층 재질(material of the layers)을 놓음으로써 형성된다. 기판에 층들을 제공함을 목적으로 프린트 헤드에 의해서 방출되는 잉크 방울은 상기 용매와 상기 층 재질을 포함한다는 것이 이해될 것이다.
본 발명은 하나의 프린트된 층을 포함하는 프린트된 패턴의 성분들의 경우에 그리고 하나 이상의 프린트된 층을 포함하는 프린트된 패턴의 성분들의 경우 모두에 이용가능하다.
많은 경우에, 폴리LED 디스플레이 제조를 목적으로, 요구된 패턴의 치수들은 기판이 잉트-젯 프린팅 프로세스 동안 움직이는 방향에 직각 방향으로 프린트 헤드의 치수보다 크다. 그러므로, 그러한 경우에, 기판의 움직임은 둘 이상의 스트로크에서 수행되며, 각각의 스트로크에서, 프린트 헤드에 대한 기판의 위치는 기판이 움직이는 방향에 대한 수직 방향으로 고정된다.
실제로, 폴리LED 디스플레이의 제조 프로세스 동안, LED의 프린트된 요소는 하나의 스트로크에서 프린트되는 패턴의 가장자리 부분에 위치하는 LED의 프린트된 요소, 즉 상기 패턴의 주변에 위치하는 LED의 프린트된 요소가 많은 경우에 다른 LED, 특히 패턴의 중심부에 위치하는 LED의 프린트된 요소와 실질적으로 다르게 되었다. 차이는 프린트된 요소의 높이 분포에 관련되며, 일단 용매가 증발하면, 다시 말해, 일단 요소들이 완전히 건조되면, 명백해진다. 결과적으로, 프린트된 요소의 완전한 패턴이 둘 이상의 스트로크에서 획득되는 경우, 상호 다른 밴드들이 구별될 수 있고, 하나의 밴드의 프린트된 요소의 높이 분포 특성은 이웃 밴드의 높이 분포 특성과 실질적으로 다른데, 이는 하나의 밴드의 프린트된 요소들이 하나의 스트로크에서 프린트되는 패턴의 가장다리 부분에 위치하고, 인접 밴드의 프린트된 요소들이 패턴의 중심부에서 더 많이 위치하기 때문이다. 각각의 프린트된 요소의 높이 분포는 미리 결정된 한계내에 있어야만 하는데, 이는 LED의 모습과 동작이 이러한 특성에 관련되기 때문이다. 하지만, 높이 분포 차이는 매우 커서 프린트된 요소들의 부분의 높이 분포는 한계 밖에 있을 수 있어, 결과적으로 프린트된 요소들의 상기 부분과 연관된 LED는 실제로 사용될 수 없다.
분명함을 위해서, 사용된 용어 "높이"는 프린트된 요소들의 상부 표면과 하부 표면 사이의 거리를 나타내는 것으로 이해되어야 하며, 프린트된 요소들의 하부 표면은 기판에 놓여있다는 것이 추정된다는 것이 주목된다. 프린트된 요소들의 다른 부분들은 다른 높이를 가져서, 프린트된 요소의 상부 표면은 완전히 평면적이지 않고, 불균일한 모습을 가진다. 그러므로, 프린트된 요소의 "높이 분포"는 높이가 결정되는 방향과 직각 방향에서 결정되는 것으로, 프린트된 요소의 다른 높이에 관련된다. LED가 적절하게 동작하도록 하기 위해, 그것의 프린트된 요소의 높이 분포는 미리 결정된 한계 사이에 있어야만 한다. 다시 말해, 프린트된 요소의 상부 표면은 가상의 하부 한계 표면과 가상의 상부 한계 표면 사이에 완전히 맞추어져야 한다.
수용할 수 없는 높이 분포를 가지는 프린트된 요소의 수, 달리 말해, 실제로 사용될 수 없는 LED의 수는 감소 되어 바람직하게는 0으로 감소 되는 방식으로 폴리LED 디스플레이를 프린팅하기 위한 알려진 방법을 조정하는 것은 본 발명의 중요한 목적이다. 상기 목적은, 프린트된 패턴의 적어도 일부분의 근처면ㅈ적(vincinity)을 조정함(conditioning)으로써 프린트된 패턴의 가장자리 부분의 증발률(evaporation rate)과 프린트된 패턴의 중심 부분의 증발률 사이의 차이를 감소시키는 단계를 포함하는 프린팅 방법에 의해서 달성된다.
본 발명의 기초를 이루는 중요한 통찰력에 따라, 프린트된 요소들의 높이 분포에 있어서의 차이는 프린팅 프로세스 동안 인가된 용매의 증발률에 있어서의 차이의 결과로서 얻어진다. 일반적으로, 패턴의 가장자리 부분에서 프린트된 가장자리 도트(the edge dot)은 패턴의 중심부에 프린트된 중심 도트(the center dot)보다 빨리 건조되는데, 이는 가장자리 도트 근처의 습도 레벨이 중심 도트 근처의 습도레벨보다 낮기 때문이다. 프린트된 패턴의 적어도 일부의 근처면적, 예컨대 가장자리 부분과 중심 부분 중 하나의 근처면적, 또는 양 부분 모두의 근처면적을 조정함으로써, 증발률의 차이는 감소 되므로, 프린트된 요소들의 보다 균일한 높이 분포가 얻어질 수 있다.
본 발명은 증발률 차이를 감소시키는 두 가지 중요한 방법을 제공한다.
제1 방식에 따라서, 프린트된 패턴의 위 및/또는 프린트된 패턴을 따라 위치하는 커버 플레이트(cover plate)가 이용된다. 이런 방식으로, 프린트된 패턴의 근처의 적어도 일부가 뒤덮인다. 바람직하게, 커버 플레이트는 프린트 헤드를 포함하도록 배열되고, 커버 플레이트와 기판 사이의 거리의 값은 상대적으로 작게 선택된다. 일반적으로, 커버 플레이트의 존재는 용매의 증발 프로세스에 대한 감속효과(decelerating effect)를 가지며, 이는 용매 증기의 이탈이 커버 플레이트에 의해서 방해를 받기 때문이다는 것이 이해될 것이다. 결과적으로 프린트된 패턴의 건조 프로세스는 더욱 통일된 방식으로 발생하며, 프린트된 요소들의 높이 분포에서의 차이들은 수용할 수 있는 레벨로 축소된다.
제2 방식에 따라, 용매 증기(solvent vapour)는 패턴의 한 편에서 새롭게 프린트된 패턴에 공급되며, 용매 증기가 패턴의 또 다른 편에서 추출되어서, 프린트된 패턴 전체는, 지속적으로 증기의 흐름과 접촉한다는 사실 때문에, 증기에 의해서 지속적으로 둘러싸이게 된다는 것이 보장된다. 위에서 설명된 커버 플레이트의 인가와 같이, 건조 프로세스 동안 프린트된 패턴을 증기 환경에서 유지하는 것은 건조 프로세스의 더욱 통일된 절차에 이르게 되어서, 프린트된 요소들의 높이 분포들 사이의 차이의 감소를 야기한다.
본 발명은 또한 본 발명에 따른 방법을 수행하도록 설계된 프린팅 머신, 즉 프린트된 패턴의 가장자리 부분의 증발률과 프린트된 중심 부의 증발률 사이의 차이를 감소시키기 위해서 기판상에 프린트된 패턴의 적어도 일부의 근처면적을 조정하기 위해 장착된 프린팅 머신에 관련된다.
본 발명은 이제 유사한 부분들은 동일한 참조 부호에 의해서 지시되는 도면을 참조하여 더욱더 상세하게 설명될 것이다.
도 1은 프린팅 머신에 위치한 기판뿐만 아니라 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 프린팅 머신을 도시하는 개략도.
도 2는 도 1에서 도시된 프린팅 머신의 커버 플레이트에 대한 개략적인 평면도.
도 3은 도 1에서 도시된 프린팅 머신의 프린트 헤드와 커버 플레이트, 기판 및 프린트 헤드에 의해서 방출되는 잉크 방울을 도시하는 개략도.
도 4는 기판상에 얻어진 패턴을 도시하는 개략도.
도 5는 본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따른 프린팅 머신 및 이러한 프린팅 머신에 위치하는 기판에 대한 개략도.
도 6은 도 5에서 도시된 프린팅 머신의 커버 플레이트를 도시하는 개략적인 평면도.
도 7은 본 발명의 바람직한 제3 실시예에 따른 프린팅 머신 및 이러한 프린팅 머신에 위치한 기판에 대한 개략도.
도 8은 프린팅 머신에 위치한 기판뿐만 아니라 본 발명의 바람직한 제4 실시예에 따른 프린팅 머신에 대한 개략도.
도 1에서, 본 발명의 제1 바람직한 실시예에 따른 프린팅 머신(1)이 개략적으로 도시되었다. 제1 프린팅 머신(1)은 기판(20)을 지지하고 이동시키기 위해서 이동가능한 테이블(10)과, 기판(20)을 향하여 잉크 방울을 발사하기 위한 프린트 헤드(30)를 포함한다. 프린트 헤드(30)는 예컨대 행으로 배열되고, 각각의 노즐은 개별적인 잉크 방울을 방출할 수 있는 (도시되지 않은)많은 노즐이 제공된다. 기판(20)은 잉크 방울을 받아들이기 위한 수신 표면(21)을 포함한다. 제1 프린팅 머신(1)에서 프린트 헤드(30)는 수신 표면(21)의 위에 위치한다. 단순함을 위해서, 프린팅 머신(1)의 다양한 부분들을 제공하기 위한 제1 프린팅 머신(1)의 프레임들이 도 1에 도시되지 않는다.
테이블(10)은 X-테이블(11)과 Y-테이블(12)을 포함한다. X-테이블(11)은 X-방향으로 이동가능하며, Y-테이블(12)은 Y-방향으로 이동가능한데, X-방향과 Y-방향은 기판(20)의 수신 표면(21)이 확장하는 평면에서 방향에 대응하며, X-방향과 Y-방향은 서로에 대해서 직각이다. X-방향과 Y-방향은 도 1에서 표시되어있다.
제1 프린팅 머신(1)의 동작 동안, 테이블(10)이 이동되며, 기판(20)은 프린트 헤드(30)에 대해서 미리 결정된 프린팅 위치에 놓여 진다. 기판(20)이 프린트 헤드(30)에 대한 프린팅 위치를 추정할 때마다, 프린트 헤드(30)는 잉크 방울을 방출하기 위해 활성화된다. 이런 식으로, 프린트된 패턴은 기판(20)의 수신 표면(21) 상에 형성된다. 프린트된 패턴의 예는 도 4에서 도시되며, 참조 번호(22)에 의해서 표시된다.
일반적으로, 잉크 방울은 용매에 용해된 프린트 재질을 포함한다. 잉크 방울이 기판(20)의 수신표면(21) 상에 내려앉자마자, 건조 프로세스가 시작되고, 그동안 용매는 증발하고, 프린트 물질은 수신 표면(21)에 남아있다. 잉크 방울은 모든 용매가 증발할 때 완전히 건조된다.
제1 프린팅 머신(1)은 기판(20)에 LED의 프린팅 요소의 목적으로 인가될 수 있으며, 이는 폴리LED 디스플레이의 제조 프로세스에 있어서 중요한 단계이다. 그러한 경우에, 기판(20)의 수신 표면(21)은 (도시되지 않은)전극이 제공된다. 정상적으로, LED의 프린트된 요소들은 다수의 층들을 포함하며, 각각의 층은 미리 결정된 형태와 미리 결정된 사이즈를 가지는 기판의 부분의 위치해서 잉크 방울을 인가함으로써 얻어지며, 잉크 방울은 용매로 용해된 층의 재질을 포함한다. 두 개의 연속적인 층을 프린팅할 때, 후속적인 층은 선행하는 층이 건조되었을 때, 즉, 일단 선행하는 층의 모든 용매가 증발하면, 프린트될 수 있다.
폴리LED 디스플레이를 제조하기 위해서 LED요소를 프린팅한다는 점에서, 프린트된 요소들의 획득된 높이 분포는 용매의 증발 프로세스의 증발률에 의해서 영향을 받는 것처럼 보인다. 프린트된 요소들의 높이 분포의 차이가 수용할 수 있는 한계 사이에 놓여있는 것을 실현하기 위해서, 제1 프린팅 머신(1)은 기판(20)의 수신 표면(21)의 부분을 커버하기 위한 커버 플레이트(40)를 포함하며, 커버 플레이트(40)와 기판(20) 사이의 거리는 상대적으로 작다. 커버 플레이트(40)의 평면도가 도 2에 도시되어 있다.
도시된 예에서, 커버 플레이트(40)는 프린트 헤드(30)를 포함하도록 배열되 어서, 프린트 헤드(30)를 통과하도록 하기 위한 홀(hole)(41)을 포함한다. 더욱이, 도시된 예에서, 커버 플레이트(40)의 치수들은 기판(20)의 수신표면(21)이 모든 프린트 헤드(30)와 테이블(10)의 가능한 모든 위치에서 주변 커버 플레이트(40)에 의해서 완전히 커버되도록 선택된다. 바람직하게, 커버 플레이트(40)는 프린트 헤드(30)에 부착되지만, 커버 플레이트(40)는 예컨대 또한 제1 프린팅 머신(1)의 프레임에 부착될 수 있다는 점을 변경하지 않는다.
도시된 예에서, X-방향과 Y-방향 모두에서 프린트 헤드(30)의 치수는 상기 방향에서 기판(20)의 수신 표면(21)의 치수보다 작다. 기판(20)의 상당한 부분을 프린트된 패턴(22)으로 커버하기 위해서, 프린트 헤드(30)에 대한 기판(20)의 움직임은 몇몇 스트로크에서 발생할 필요가 있다.
정상적으로, 적어도 두 스트로크가 수행되는 프린팅 프로세스의 각각의 스트로크 동안, 단지 X-테이블(11) 및 Y-테이블(12) 중의 단지 하나가 이동되고, 프린트 헤드(30)는 간헐적으로 기판(20)의 수신 표면(21)을 향해서 간헐적으로 잉크 방울을 발사한다. 이러한 과정에서, X-테이블(11) 및 Y-테이블(12)의 또 다른 하나는 프린팅 프로세스의 하나의 스트로크가 완료되고 또 다른 스트로크가 시작될 필요가 있을 때 단지 이동된다. 후속하는 스트로크와 연관된 패턴 부분이 선행하는 스트로크에 연관된 패턴 부분에 인접하게 놓인다고 추정하면, 스트로크를 이동하는 동안 커버되는 거리는 패턴 부분의 폭에 실질적으로 대응한다.
도 3은 프린트 헤드(30)에 의해서 방출되는 잉크 방울(32)뿐만 아니라 프린트 헤드(30)와 주변 커버 플레이트(40) 및 기판(20)을 도시한다.
도 4는 기판(20)의 수신 표면(21) 상의 두 개의 스트로크에 놓인 프린트된 패턴(22)의 예를 도시한다. 도면에서, 우선적으로 얻어진 패턴 부분은 참조 번호(23)에 의해서 표시되는 반면, 마지막으로 얻어진 패턴 부분은 참조 번호(24)에 의해서 표시된다. 제1 패턴 부분(23)과 마지막 패턴 부분(24)의 가상의 경계선은 점선(25)에 의해서 개략적으로 묘사된다. 더욱이, 하나의 스트로크와 연관된 테이블(10)의 움직임 방향은 화살표 A에 의해서 표시되는 반면, 스트로크의 이동에 연관된 테이블(10)의 움직임 방향은 화살표 B에 의해서 표시된다.
도 4에 도시된 프린트된 패턴(22)은 프린트된 도트(26)에 기초하여 형성된 요소(29)를 포함하는 반면, 각각의 프린트된 도트(26)는 기판(20)의 수신 표면(21)에 도착한 잉크 방울(32)을 표시한다. 도 4에 도시된 예에서, 각각의 요소(29)는 5x5 도트(26)를 포함한다. 도시된 요소(29)는 폴리LED 디스플레이의 LED부분일 수 있다. 그런 경우에, 실제로, 요소(29)의 개별적인 도트(26)를 구분하는 것은 가능하지 않다. 반면에, 요소(29)는 지속적인 외관을 가진다. 도 4는 단지 본 발명을 예시하는데 도움이 되며, LED의 프린트된 요소들의 실제 외관의 실질적인 모습을 제공하도록 의도되지 않는다.
프린팅 프로세스 동안에, 잉크 방울(32)이 기판(20)의 수신 표면(21)에 도착하자마자, 잉크 방울(32)에 의해서 포함된 용매의 증발이 시작된다. 용매의 증발 프로세스가 발생하는 증발 률에 영향을 주는 중요한 요소는 잉크 방울(32)에 기초하여 얻어진 토드(26)의 근처의 조건이다. 특히 어떤 커버 플레이트(40)도 인가되지 않은 상황에서 특히, 패턴 부분(23,24)의 가장 자리 부분(27)에서 프린트된 도 트(26)의 근처의 조건이 패턴 부분(23,24)의 중심 부분(28)에서 프린트된 도트(26)의 근처의 조건과 다르다. 패턴 부분(23,24)의 가장자리 부분(27)에서, 습도 레벨이 더욱 낮은데, 이는 패턴(23,24)의 중심부(28)에서 프린트된 도트(26)가 패턴(23,24)의 가장자리 부분(27)에서 프린트된 도트(26)보다 더욱 새롭게 프린트된 다른 도트(26)에 의해서 둘러싸인다는 사실 때문이다. 결과적으로, 가장자리 부분(27)에서의 증발률은 중심 부분(28)에서 증발률보다 높으며, 증발 속도 사이의 차이가 매우 커서 모든 프린트된 요소(29)가 수용할 수 있는 한계 내에 있는 높이 분포를 얻는 것이 가능하지 않다. 많은 경우에, 패턴 부분(23,24)의 가장자리 부분(27)에서 프린트된 획득된 요소(29)의 높이 분포는 패턴 부분(23,24)의 중심 부분(28)에서 프린트된 요소(29)의 획득된 높이 분포보다 더욱 균일치 않아서, 제1 요소(29)의 높이 분포는 요구들을 만족시키지 못하는 것처럼 보인다.
커버 플레이트(40)의 인가는 패턴 부분(23,24) 위에서 증발속도 차이의 감소로 이어진다. 모든 프린트된 요소(29)의 획득된 높이 분포가 미리 결정된 한계 내에 있는 정도로 차이를 감속시키는 것이 가능한 것처럼 보인다. 그러므로, 커버 플레이트(40)가 폴리LED 디스플레이의 LED의 프린팅 요소(29)의 프로세스 동안 인가될 때, 모든 LED의 프린트된 요소(29)의 높이 분포가 미리 결정된 한계 내에 있어서, 모든 LED가 사용가능한 것이 보장될 수 있다.
본 발명의 범위에서, 커버 플레이트(40)는 다양한 장식으로 설계될 수 있다는 것이 이해될 것이다. 예컨대, 커버 플레이트(40)가 프린트 헤드(30)를 완전히 포함하도록 형성되는 것이 필수적인 것은 아니다. 더욱이, 커버 플레이트(40)의 치 수가 기판(20)의 수신 표면(21)이 프린트 헤드(30)의 전부 및 테이블(10)의 가능한 모든 위치에서 주변 커버 플레이트(40)에 의해서 완전히 커버 되도록 선택되는 것이 필수적인 것은 아니다. 커버 플레이트(40)는 다수의 개별적인 부분, 예컨대 프린트 헤드(30)의 반대 측에 배열된 두 부분들을 포함한다.
커버 플레이트(40)는 미리 결정된 장소에서 용매 증기를 통과시키기 위해 홀(hole)이 제공될 수 있으며, 홀은 동일할 필요가 없다. 반면에, 하나의 홀의 치수 및/또는 형태는 다른 홀의 치수 및/또는 형태로부터 벗어날 수 있다. 커버 플레이트(40)의 적어도 일부가 투과성 막(porous membrane) 또는 일종의 철망(wire gauze)으로 설계되는 것이 가능하며, 커버 플레이트(40)가 증기에 대해 투과성이 있는 범위는 커버 플레이트(40)의 다른 부분들에 대해서는 다를 수 있다.
커버 플레이트(40)는, 예컨대 X-방향 및 Y-방향으로, 이동가능하게 배열될 수 있는데, 특히 이동가능하게 배열된 프린트 헤드(30) 및 고정되게 배열된 테이블(10)을 포함하는 프린팅 머신의 경우에 특히 그러하다.
도 5에서, 본 발명의 제 2 바람직한 실시예에 따른 프린팅 머신(2)이 개략적으로 도시되어 있다. 제1 프린팅 머신과 같이, 제2 프린팅 머신(2)은 X-테이블(11) 및 Y-테이블(12)을 구비하는 이동가능한 테이블(10)을 포함하며, 이러한 테이블(10)은 기판(20)을 지지하는 역할을 한다. 단순함을 위해서, 테이블(10)을 제공하기 위한 제2 프린팅 머신(2)의 프레임과 프린팅 머신(2)의 다른 부분들은 도 5에 도시되지 않는다.
제2 프린팅 머신(2)은 기판(20)상에 다른 컬러의 프린팅 층에 대해서 장착된 다. 그러므로 제2 프린팅 머신(2)은 하나 이상의 프린트 헤드(30)를 포함한다. 도 5에서, 4개의 프린트 헤드(30)를 포함하는 프린트 헤드 유닛(31)은 하나의 예에서 처럼 도시된다. 프린트 헤드(30)는 Z-방향, 즉 X-축 및 Y-축 모두에 직각인 방향으로 이동가능하게 배열된다. X-방향 및 Y-방향뿐만 아니라, Z-방향이 도 5에서 표시되어 있다. 프린트 헤드 유닛(31)은 또한 프린트 헤드(30)가 서로에 인접한 방향으로 서로 배열되는데, 방향은 도시된 예에서 X-방향에 대응한다. 이러한 방식으로, 프린팅 프로세스 동안, 기판(20)이 테이블(10)에 의해서 프린트 헤드 유닛(31)에 대해서 미리 결정된 프린팅 위치에 놓일 때, 네 개의 개별적인 프린트 헤드(30)를 사용하여, 기판(20)의 미리 결정된 부분 상에 연속적으로 층을 프린트하는 것이 가능하다. 바람직하게, 프린트 헤드 유닛(31)은 기판(20)의 수신 표면(21)에 대해서 미리 결정된 위치에서 네 개의 프린트 헤드(30)의 각각을 놓을 수 있도록 하기 위해 네 개의 다른 위치들을 추정할 수 있다.
제1 프린팅 머신(1)에서 처럼, 제2 프린팅 머신(2)은 커버 플레이트(40)를 포함한다. 커버 플레이트(40)의 평면도가 도 6에 도시된다. X-방향 및 Y-방향 모두에서, 제2 프린팅 머신(2)의 커버 플레이트(40)의 치수들은 프린트 헤드 유닛(31)에서보다 더 크다. 네 개의 프린트 헤드(30)를 통과시킬 목적으로, 커버 플레이트(40)는 네 개의 홀(41)이 제공된다. 프린팅 프로세스 동안, 프린트 헤드(30)는 한번에 하나씩 활성화된다. 그러한 상황에서, 활성화된 프린트 헤드(30)는 다른 프린트 헤드(30)가 커버 플레이트(40)의 위에 위치하는데 반해, 커버 플레이트(40) 내의 연관된 홀(41)을 통해서 부분적으로 확장하도록 위치된다.
제2 프린팅 머신(2)에서, 커버 플레이트(40)의 애플리케이션은 또한 기판(20)의 수신 표면(21)에서 새롭게 프린트된 패턴(22)의 근처에 대한 조건을 설정하는(conditioning) 효과를 가진다. 여기서, 패턴(22)의 다양한 요소(29)의 건조율 차이는 감소 되어, 결과적으로 요소(29)의 얻어진 높이 차이가 감소 되어, 모든 요소(29)의 얻어진 높이 분포는 수용할 수 있는 한계에 있다.
바람직하게, 도 5에 도시된 바와 같이, 커버 플레이트(40)의 주변에서 제공되는 커버 플레이트(40)의 커버링 능력을 증가시키기 위해, 테이블(10)에 직면하는 커버 플레이트(40)의 한쪽 측면에서, 높아진 가장자리(33)가 커버 플레이트(40)의 주변에서 제공된다.
제2 프린팅 머신(2)의 네 개의 프린트 헤드(30)는 단색의 한 층을 프린트하기 위해서 사용될 수 있다. 그러한 경우에, 프린팅 프로세스 동안, 모든 프린트 헤드(30)는 동시에 활성화되고, 모든 프린트 헤드(30)는 홀(41)을 통해서 부분적으로 확장한다. 이러한 방식으로, 프린팅 프로세스에 대해서 요구되는 시간은 단지 하나의 프린트 헤드(30)가 인가되는 프린팅 프로세스에 대해서 단축된다.
도 7에서, 본 발명의 제3 바람직한 실시예에 따른 프린팅 머신(30)은 개략적으로 도시된다. 제2 프린팅 머신(2)에서 처럼, 제3 프린팅 머신(3)은 테이블(10)이 기판(20)을 지지하기 위해 도움이 되는 X-테이블(11) 및 Y-테이블(12)을 구비하는 이동가능한 테이블(10)과 네 개의 이동가능하게 배열된 프린트 헤드(30)를 구비하는 이동가능하게 배열된 프린트 헤드 유닛(31)을 포함한다. X-방향, Y-방향 및 Z-방향이 도 7에 표시된다. 단순화를 위해서, 프린팅 머신(3)의 부분들을 제공하기 위한 제3 프린팅 머신(3)의 프레임은 도 7에서 도시되지 않는다.
테이블(10) 및 프린트 헤드 유닛(31) 이외에도, 제3 프린팅 머신(3)은 프린트 헤드(30)를 통과시키기 위해(제1 프린팅 머신(1)의 커버 플레이트(40)에서처럼) 하나의 홀(41)을 포함하는 감길 수 있는(rollable) 커버 시트(40)를 포함한다. 커버 시트(40)의 반대편은 프린트 헤드 유닛(31)의 반대편에서 배열되는 두 개의 롤러(42) 주변에서 감긴다. 커버 시트(40)가 감길 수 있는 방향은 프린트 헤드(30)가 서로에 인접해 있는 방향, 즉 도시된 예에서 X-방향에 대응한다.
프린팅 프로세스 동안, 프린트 헤드 유닛(31)에 대한 커버 시트(40)의 위치는, 다른 프린트 헤드가 커버 시트(40) 위에 위치하는 반면, 활성화된 프린트 헤드(30)는 커버 시트(40) 위에 홀(41)을 통해서 확장하도록 프린트 헤드(30)의 활성화에 의존하여 변화된다. 예컨대, 패턴(22)은 제1 프린트 헤드(30)에 의해서 기판(20)의 수신 표면(21)에 프린트되고, 제2 프린트 헤드(30)는 수신 표면(21) 상에 패턴(22)을 프린트하기 위해서 후속으로 사용될 필요가 있을 때, 다음의 연속적인 단계가 취해진다: 1)제1 프린트 헤드(30)가 커버 시트(40) 위의 위치에 이를 때까지, 수신 표면(21)으로부터 멀어지는 방향으로 움직여 진다; 2) 롤러(42)는, 제2 프린트 헤드(30)를 통과할 수 있도록 커버 시트(40) 내에 홀(41)이 위치될 때까지, 프린트 헤드 유닛(31)에 대해서 커버 시트(40)를 변위시키기 위해서 하나의 회전 방향으로 회전된다; 그리고 3)제2 프린트 헤드(30)는 수신 표면(21)를 향하는 방향으로 움직여지며, 제 2 프린트 헤드(30)의 부분은 커버 시트(40) 내의 홀(41)을 통해서 움직인다.
제2 프린팅 머신(2)에 의해서 수행되는 프린팅 프로세스 동안, 새롭게 프린트된 패턴(22)의 근처의 조건은 비활성 프린트 헤드(30) 아래에 위치한 커버 플레이트(40) 내의 홀(41)의 존재에 의해서 영향을 받는다. 그러한 효과는 제3 프린팅 머신(3)이 인가될 때 발생하지 않는다는 것이 분명해질 것인데, 이는 제3 프린팅 머신(3)의 커버 시트(40)가 프린트 헤드(30)를 통과하도록 하기 위해서 하나의 홀(41)을 단지 포함하기 때문이다.
프린트 헤드 유닛(31) 및/또는 기판(20)에 대해서 커버 시트(40)의 변위를 실현하기 위해서, 커버 시트가 감길 수 있고, 커버 시트(40)의 반대쪽에서 위치한 두 개의 롤러(42) 주위에서 감기는 것이 반드시 필요한 것이 아니며, 이는 커버 시트(40)를 대체하기 위한 다른 적절한 방법들이 이용가능하기 때문이다.
일반적으로, 본 발명에 따라서, 패턴(22)의 위에/또는 패턴을 따라, 프린트된 패턴(22)의 근처에서 커버 플레이트 또는 시트(40)의 존재는 프린트된 패턴(22) 위에 용매의 증발률에 이퀄라이징 효과(equalizing effect)를 가진다. 결과적으로, 패턴(22)의 모든 프린트된 요소(29)의 높이 분포는 일단 요소(29)가 건조되면, 미리 결정된 한계 내에 있다.
도 8에서, 본 발명의 제4 바람직한 실시예에 따른 프린팅 머신(4)이 개략적으로 도시되어 있다. 제1 프린팅 머신(1)에서 처럼, 제4 프린팅 머신(4)은 X-테이블(11) 및 Y-테이블(12)을 구비하는 이동가능한 테이블(10)을 포함하며, 이러한 테이블(10)이 기판(20), 프린트 헤드(30), 그리고 프린트 헤드(30)를 포함하는 커버 플레이트(40)를 지지한다. X-방향 및 Y-방향 모두 도 8에 표시되어 있다. 단순함을 위해서, 제4 프린팅 머신(4)의 부분을 제공하기 위한 제4 프린팅 머신(4)의 프레임은 도 8에 도시되지 않는다.
제4 프린팅 머신(4)은 커버 플레이트(40) 및 기판(20)의 수신 표면(21) 사이에 존재하는 증기 공간(50)에 용매 증기를 제공하기 위해서 공급 수단(51)을 포함한다. 더욱이, 제4 프린팅 머신(4)은 증기 공간(50)으로부터 용매 증기를 추출하기 위한 추출 수단(52)을 포함한다. 공급 수단(51)과 추출 수단(52)은 다른 위치에 배열되어서, 용매 증기의 흐름은 증기 공간(50)에서 실현되고, 일정한 증기 상태가 획득된다. 이러한 방식으로, 새롭게 프린트된 패턴(22)은 항상 증기 환경에 위치되는 것을 보장한다.
본 발명에 따라서, 프린트된 패턴(22)이 증기 환경에서 건조되도록 허락하는 것은 패턴(22) 상에서 증발 속도 차이의 감소를 야기한다. 결과적으로 증기 환경은 폴리LED 디스플레이 LED의 프린팅 요소(29)의 과정 동안 만들어질 때, 모든 LED의 프린트된 요소(29)의 높이 분배는 미리 결정된 한계 내에 있게 되어서 모든 LED가 사용가능하게 된다.
본 발명의 범위가 앞서 다루어진 예들에 제한되지 않지만, 몇몇 수정과 변경이 첨부된 청구항에서 한정되는 본 발명의 범위로부터 벗어나지 않고 가능하다는 것은 당업자에게는 분명해질 것이다.
특히, 프린트된 패턴(22) 및/또는 기판(20)의 수신 표면(21)의 주변 부분이 커버 플레이트 또는 시트(40)에 의해서 완전히 커버되거나, 완전한 프린트된 패턴(22)이 증기 환경에서 놓이는 것이 필수적인 것은 아니다는 것이 분명해 질 것이 다. 패턴(22)의 단지 일부의 건조 프로세스가 그러한 조치들에 의해서 영향을 받는 경우에, 최적의 프린팅 결과를 얻는 것이 가능하지는 않지만, 여전히 그러한 조치들이 전혀 적용되지 않는 경우보다 수용할 수 있는 한계 밖에 있는 높이 분포를 가지는 더 적은 프린트된 요소(29)가 있게 될 것이다.
본 발명은 프린트된 패턴(22)의 다양한 요소(29)의 높이 분포가 미리 결정된 한계 내에 있을 필요가 있는 상황에 관련된다. 이는 앞서 이미 설명된 바와 같이 프린트된 요소(29)를 구비하는 프린트된 LED를 포함하는 폴리LED 디스플레이에 관련된 경우이다. 하지만, 이는 예컨대 프린트된 트랜지스터를 포함하는 액정 디스플레이 환경과 같은 다른 환경에서의 경우이다.
비록 이것이 현실적이다 할지라도, 커버 플레이트 또는 시트(40)가 패턴(22)의 다양한 부분의 증발 속도 차이를 감소시키는 관점에서 패턴(22)의 프린팅 프로세스 동안 이미 현존하는 것이 필수적이지는 않다. 감소하는 효과는 또한 패턴(22)이 프린트된 직후에 패턴(22) 위에 및/또는 패턴(22)을 따라 커버 플레이트 또는 시트(40)가 위치하는 경우에 또한 얻어질 수 있다.
프린트된 패턴(22)을 증기 환경에 놓이게 할 가능성은 단지 하나의 프린트 헤드(30)를 구비하는 프린팅 머신(4)의 환경에서 기재되었다는 사실은 증기환경이 하나 이상의 프린트 헤드(30)를 구비하는 프린팅 머신에서 만들어질 수 없다는 것을 암시하지 않는다. 예컨대, 도시된 제2 프린팅 머신(2)과 제3 프린팅 머신(3)은 안정된 증기 상태를 얻기 위한 공급 수단(51)과 추출수단(52)이 제공될 수 있다.
본 발명의 범위에서, 용매 증기를 프린트된 패턴(22)의 근처에 제공하기 위 한 제공 수단(51)을 단지 인가하거나 또는 프린트된 패턴(22)의 근처로부터 용매 증기를 추출하기 위한 추출 수단(52)을 인가하는 것이 또한 가능하다. 그러한 경우에, 공급수단(51) 또는 추출 수단(52)의 위치는 이러한 수단(51, 52)이 패턴(22) 상에 습도 레벨 차이를 감소시킬 수 있도록 선택되는 것이 중요하다.
본 발명은 기판을 향하여 잉크 방울(ink droplets)을 발사하기 위해 프린트 헤드가 사용되는 동안 잉크-젯 프린팅 프로세스에 의해서 패턴을 인가하는 방법에 이용가능하다.

Claims (10)

  1. 기판(20)에 프린트된 패턴(22)을 제공하기 위한 방법으로서,
    -. 상기 기판(20)을 향해 잉크 방울(droplets)(32)을 발사하기 위해 프린트 헤드(30)가 사용되고, 상기 프린트 헤드(30)와 상기 기판(20)은 서로에 대해서 움직여지는 잉크-젯 프린팅 프로세스에 의해서 상기 기판(20)에 패턴(22)을 인가하는 단계; 그리고
    -. 상기 프린트된 패턴(22)의 적어도 일부 근처를 조정함(conditioning)으로써, 프린트된 패턴(22)의 가장자리 부분(27)의 증발속도와 프린트된 패턴(22)의 중심 부분(28)의 증발 속도 사이의 차이를 감소시키는 단계
    를 포함하는, 기판에 프린트된 패턴을 제공하기 위한 방법.
  2. 제1항에 있어서, 프린트된 패턴(22) 근처의 적어도 일부를 커버링(covering)하는 단계를 포함하는, 기판에 프린트된 패턴을 제공하기 위한 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 프린트된 패턴(22)의 적어도 일부를 증기 환경에 위치시키는 단계를 포함하는, 기판에 프린트된 패턴을 제공하기 위한 방법.
  4. 제1항에 따른 방법을 수행하기 위해 장착된 프린팅 머신으로서,
    - 잉크 방울(32)을 방출하기 위해 적어도 하나의 프린트 헤드(30);
    - 상기 적어도 하나의 프린트 헤드(30)로부터 잉크 방울(32)을 수용하기 위한 수용 표면(21)을 구비하는 기판(20)을 지지하기 위한 테이블(10);
    - 서로에 대해서 상기 적어도 하나의 프린트 헤드(30) 및 상기 테이블(10)을 움직이기 위한 이동 수단(moving means); 그리고
    - 상기 적어도 하나의 프린트 헤드(30)를 통과하도록 하기 위해 적어도 하나의 홀(hole)(41)이 제공되는 테이블(10)의 적어도 일부를 커버링하기 위한 커버링 수단(40)
    를 포함하는, 프린팅 머신.
  5. 제4항에 있어서, 상기 커버링 수단(40)은 적어도 하나의 프린트 헤드(30)를 포함하도록 배열되는, 프린팅 머신.
  6. 제4항 또는 제5항에 있어서, 상기 커버링 수단(40)은 적어도 하나의 프린트 헤드(30)에 부착된, 프린팅 머신.
  7. 제4항에 있어서, 적어도 두 개의 프린트 헤드(30)를 포함하며, 프린터 헤드(30)를 통과하기 위한 커버링 수단(40)에서 많은 홀(41)은 프린트 헤드(30)의 수보다 적고, 상기 커버링 수단(40)과 상기 프린트 헤드(30)는 서로에 대해서 이동가능하게(movably) 배열되는, 프린팅 머신.
  8. 제7항에 있어서, 상기 커버링 수단은 감길 수 있는 시트(40)를 포함하며, 회전할 수 있도록 배열된 롤러(42)가 상기 시트(40)의 두 개의 반대 측면을 감기 위해서 제공되는, 프린팅 머신.
  9. 제4항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 커버링 수단(40)과 상기 테이블(10) 사이에 존재하는 공간(50)에 증기를 제공하기 위한 공급 수단(51)을 포함하는, 프린팅 머신.
  10. 제4항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 커버링 수단(40)과 상기 테이블(10) 사이에 존재하는 공간(50)으로부터 증기를 추출하기 위한 추출 수단(52)를 포함하는, 프린팅 머신.
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