KR20080057856A - 잉크젯 분사 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 분사 헤드의 이동을 단순화할 수 있으며 유기액 분사의 정밀성을 높일 수 있는 잉크젯 분사 장치 및 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 잉크젯 분사 장치는 다수개의 분사 노즐이 일렬로 형성되며 유기액을 분사하는 분사 헤드; 및 상기 분사 노즐의 배열 방향으로 분사 헤드를 위치시키는 이송 유닛을 포함한다.
잉크젯 분사 장치, 분사 헤드, 분사 노즐

Description

잉크젯 분사 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD OF PRINTING INKJET}
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 하나의 분사 헤드를 포함하는 잉크젯 분사 장치를 도시한 평면도이다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 제1 및 제2 실시예에 따른 서브 화소의 크기에 따라 분사 노즐의 개수를 설명하기 위해 도시한 사시도이다.
도 3은 도 1 내지 도 2b에 도시된 분사 헤드가 유기액을 분사한 결과를 설명하기 위해 도시한 평면도이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 분사 헤드를 설명하기 위해 도시한 평면도이다.
도 5a 내지 도 5c는 본 발명의 제3 내지 제5 실시예에 따른 분사 헤드를 설명하기 위해 도시한 평면도이다.
도 6은 도 4 내지 도 5c에 도시된 분사 헤드가 유기액을 분사한 결과를 설명하기 위해 도시한 평면도이다.
도 7은 본 발명의 제6 실시예에 따른 2개의 분사 헤드가 유기액을 분사하는 것을 설명하기 위해 도시한 평면도이다.
도 8은 본 발명의 제7 실시예에 따른 4개의 분사 헤드가 유기액을 분사하는 것을 설명하기 위해 도시한 평면도이다.
도 9는 본 발명의 제8 실시예에 따른 3개의 분사 헤드가 유기액을 분사하는 것을 설명하기 위해 도시한 평면도이다.
<도면 부호의 간단한 설명>
10 : 기판 50 : 서브 화소
70 : 화소 100, 102, 104, 106, 108 : 분사 헤드
110, 112, 114, 116, 118 : 분사 노즐
130 : 공급 유닛
142, 144, 146, 152, 154 : 분사 노즐 그룹
본 발명은 잉크젯 분사 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 분사 헤드의 이동을 단순화할 수 있으며 유기액 분사의 정밀성을 높일 수 있는 잉크젯 분사 장치 및 방법에 관한 것이다.
다양한 정보를 화면으로 구현해 주는 영상 표시 장치는 정보 통신 시대의 핵심 기술로 더 얇고 더 가볍고 휴대가 가능하면서도 고성능의 방향으로 발전하고 있다. 이러한 평판 표시 장치는 유전 이방성 액정을 이용한 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display : LCD), 전계에 의해 방출된 전자를 가속 충돌시킴으로써 빛을 일으키는 방식을 이용한 전계 방출 표시 장치(Field Emission Display : FED)을 포함한다. 그리고, 평판 표시 장치는 불활성 가스의 방전을 이용한 플라즈마 표시 패널(Plasma Display Panel : PDP) 및 빛을 발하는 반도체 소자를 이용한 전기 발광 표시 장치(Electro-Luminescence Display : ELD) 등을 포함한다. 이들 중 플라즈마 디스플레이 패널은 대형 TV로만 응용되고 반면에 액정 표시 장치 및 유기 전계 발광 표시 장치는 휴대폰, 노트북, 모니터, TV 등과 같이 소형부터 대형까지 다양한 크기로 많은 분야에 응용되고 있다.
이러한 평판 표시 장치는 색을 구현하는 컬러층 등의 다수의 유기막을 포함한다. 이 유기막은 증착(코팅) 공정, 노광 공정, 현상 공정 및 식각 공정 등을 포함하는 마스크 공정에 의해 형성된다. 그러나, 마스크 공정은 제조 공정이 복잡하여 제조 단가를 상승시키는 문제점이 있다. 이에 따라, 최근에는 유기막을 잉크젯 분사 방식으로 형성하는 잉크젯 분사 장치에 대한 연구가 진행되고 있다.
이 잉크젯 분사 장치는 유기액을 기판 상에 분사하는 다수개의 분사 노즐을 포함하는 적어도 하나의 분사 헤드를 포함한다. 분사 헤드는 서브 화소 당 하나씩 배치되거나 서브 화소 당 다수개 배치되어 각 서브 화소에 유기액을 분사한다.
서브 화소 당 한 개 배치되는 분사 헤드의 특정 분사 노즐에 불량이 발생되는 경우, 그 불량 분사 노즐을 통해 분사된 유기액과 정상 분사 노즐을 통해 분사된 유기액의 분사량이 달라진다. 이때, 불량 분사 노즐은 열 또는 행방향으로 나란히 배치된 인접한 서브 화소들에 유기액을 분사하게 된다. 이에 따라, 분사량이 다른 유기액이 분사된 서브 화소들은 나머지 서브 화소들에 비해 출사광량이 달라진다. 더욱이 불량 분사 노즐을 통해 유기액이 분사된 서브 화소들은 열 또는 행방향으로 나란히 배치되어 띠 얼룩과 같은 화질 불량으로 시인되는 문제점이 발생한다.
또한, 분사 헤드는 적어도 하나의 분사 노즐을 포함한다. 이러한 하나의 분사 노즐이 서브 화소를 분사해야 하므로 분사 노즐이 불량이 발생할 경우 서브 화소에 유기액이 분사되지 않는 문제점이 발생한다.
따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 다수개의 분사 노즐을 이용하여 분사 헤드의 이동을 단순화할 수 있으며 유기액 분사의 정밀성을 높일 수 있는 잉크젯 분사 장치 및 방법에 관한 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 잉크젯 분사 장치는 다수개의 분사 노즐이 일렬로 형성되며 유기액을 분사하는 분사 헤드; 및 상기 분사 노즐의 배열 방향으로 분사 헤드를 위치시키는 이송 유닛을 포함한다.
그리고, 상기 분사 헤드는 동일한 색의 유기액을 분사하는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 분사 헤드는 다수 색의 유기액을 분사하는 것을 특징으로 한다.
이러한 상기 분사 헤드는 다수개의 분사 노즐로 이루어진 분사 노즐 그룹을 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 분사 헤드는 상기 분사 노즐 그룹이 반복적으로 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 다수개의 분사 노즐 그룹은 분사 노즐 그룹 별로 각각 다른 색의 유기액을 분사하는 것을 특징으로 한다.
이러한, 상기 분사 노즐 그룹에 형성된 다수개의 분사 노즐은 동일한 색의 유기액을 분사하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 분사 노즐 그룹은 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)의 유기액 각각을 분사하는 분사 노즐을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 이송 유닛은 다수 개의 분사 헤드를 교번적으로 위치시키는 것을 특징으로 한다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 잉크젯 분사 방법은 다수개의 서브 화소를 가지는 기판을 마련하는 단계; 다수개의 분사 노즐이 일렬로 형성되는 분사 헤드를 마련하는 단계; 상기 화소 영역과 평행하게 분사 헤드를 위치시키는 단계; 상기 화소 영역에 분사 헤드를 이용하여 유기액을 분사하는 단계를 포함한다.
이러한, 상기 유기액을 분사하는 단계는 상기 분사 헤드는 서브 화소에 상기 다수개의 분사 노즐을 이용하여 유기액을 분사하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 유기액을 분사하는 단계는 상기 분사 헤드는 서브 화소에 동일한 색의 유기액을 분사하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 기술적 과제 외에 본 발명의 다른 기술적 과제 및 이점들은 첨부 도면을 참조한 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예들을 도 1 내지 도 9를 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 하나의 분사 헤드를 포함하는 잉크젯 분사 장치를 도시한 평면도이다. 도 2a 및 도 2b는 본 발명의 제1 및 제2 실시예에 따른 서브 화소의 크기에 따라 분사 노즐의 개수를 설명하기 위해 도시한 사시도이다. 도 3은 도 1 내지 도 2b에 도시된 분사 헤드가 유기액을 분사한 결과를 설명하기 위해 도시한 평면도이다.
도 1을 참조하면, 잉크젯 분사 장치는 다수개의 서브 화소(50)를 포함한 기판(10) 상에 유기액을 분사하는 분사 헤드(100)와, 분사 헤드(100)에 유기액을 공급하는 공급 유닛(130)과, 분사 헤드(100)를 이송시키기 위한 이송 유닛(도시하지 않음)을 포함한다.
공급 유닛(130)은 분사 헤드(100)의 분사 노즐(110)에 유기액을 공급한다.
이송 유닛은 분사 헤드(100)를 소정 방향으로 이송시킨다. 구체적으로, 이송 유닛은 분사 노즐(110)의 배열 방향으로 분사 헤드(100)를 위치시킨다. 이송 유닛은 기판(10)에 형성된 서브 화소(50)와 평행하게 분사 헤드(100)를 위치시킨다.
분사 헤드(100)는 동일한 색을 분사하며 다수개의 분사 노즐을 포함한다. 분사 헤드(100)는 서브 화소(50)의 크기에 따라 분사 노즐의 개수를 다르게 하여 유기액을 분사한다. 예를 들어, 서브 화소(50)의 크기에 따라 도 2a에 도시된 바와 같이 7개의 분사 노즐(110)을 이용하여 유기액을 분사할 수 있고, 도 2b에 도시된 바와 같이 13개의 분사 노즐(110)을 이용하여 유기액을 분사할 수 있다. 분사 헤드(100)는 분사 노즐(110)의 배열 방향으로 기판(10)과 평행하게 배치된다. 구체적으로, 동일한 색을 구현하는 제1, 제4,..., 제n 화소열에 분사 헤드(100)의 분사 노즐(110)을 이용하여 도 3에 도시된 바와 같이 유기액을 분사한다. 분사 헤드(100)를 서브 화소(50)와 평행하게 배치시키고 분사 노즐(110)의 배열 방향으로 분사 헤드(100)를 쉬프트시켜서 다수개의 분사 노즐(110)을 이용하여 서브 화소(50)에 유기액을 분사한다. 이에 따라, 분사 헤드(100)는 상/하/좌/우만 움직여서 유기액을 분사하므로 분사 헤드(100)의 이동을 단순화할 수 있다. 또한, 서브 화소(50)에 유기액을 분사하기 위해 다수의 분사 노즐(110)을 사용하기 때문에 하나의 분사 노즐(110)이 불량이 발생하더라도 서브 화소(50)에 유기액을 분사할 수 있다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 분사 헤드를 설명하기 위해 도시한 평면도이다. 도 5a 내지 도 5c는 본 발명의 제3 내지 제5 실시예에 따른 분사 헤드를 설명하기 위해 도시한 평면도이다. 도 6은 도 4 내지 도 5c에 도시된 분사 헤 드가 유기액을 분사한 결과를 설명하기 위해 도시한 평면도이다.
도 4를 참조하면, 분사 헤드(100)는 하나의 서브 화소(50)를 분사하기 위해 다수개의 분사 노즐(110)을 포함하는 분사 노즐 그룹(142, 144, 146)을 형성한다. 그리고, 분사 노즐 그룹(142, 144, 146)은 서브 화소(50)의 크기에 따라 분사 노즐(110)의 개수는 변경될 수 있다. 이러한, 하나의 분사 노즐 그룹(142)은 동일한 색의 유기액을 분사하며 인접한 분사 노즐 그룹(144)은 각각 다른 색의 유기액을 분사한다. 예를 들어, 적색의 유기액을 분사하는 제1 분사 노즐 그룹(142)은 적색을 구현하는 서브 화소(50)에 유기액을 분사하며 녹색의 유기액을 분사하는 제2 분사 노즐 그룹(144)은 녹색을 구현하는 서브 화소(50)에 유기액을 분사한다. 그리고, 청색의 유기액을 분사하는 제3 분사 노즐 그룹(146)은 청색을 구현하는 서브 화소(50)에 유기액을 분사한다.
도 5a 내지 도 5c를 참조하면, 분사 헤드(100)는 각기 다른 색의 유기액을 분사하는 다수개의 분사 노즐(110)을 포함하는 분사 노즐 그룹(152, 154)을 형성한다. 이러한 분사 헤드(100)는 반복적으로 분사 노즐 그룹(152, 154)이 형성된다. 분사 헤드(100)는 도 5a에 도시된 바와 같이 세 개의 분사 노즐(110)이 하나의 분사 노즐 그룹(152)을 형성한다. 세 개의 분사 노즐(110)은 각각 다른 색의 유기액을 분사한다. 이에 따라, 분사 헤드(100)는 분사 노즐 그룹(152, 154) 중 동일한 색의 유기액을 서브 화소(50)에 분사한다. 예를 들어, 분사 노즐 그룹(152, 154)은 적, 녹, 청색의 유기액을 각각 분사하는 세 개의 분사 노즐(110)을 포함한다. 적색의 서브 화소(50)를 구현하기 위해서는 제1 분사 노즐 그룹(152)에 형성된 적 색의 유기액을 분사하는 분사 노즐(110)을 이용하여 유기액을 분사한 후 분사 헤드(100)를 쉬프트시킨다. 이후, 제2 분사 노즐 그룹(154)에 형성된 적색의 유기액을 분사하는 분사 노즐(110)을 이용하여 유기액을 분산한다. 이렇게 하나의 서브 화소(50)가 완성될 때까지 반복하여 실행한다. 청색, 녹색의 서브 화소(50)에 유기액을 분사할 때도 위와 같은 과정을 반복한다. 그리고, 분사 헤드(100)는 도 5b에 도시된 바와 같이 여섯 개의 분사 노즐(110)이 하나의 분사 노즐 그룹(152)을 형성한다. 이때, 여섯 개의 분사 노즐(110) 중 두 개의 분사 노즐씩 동일한 색의 유기액을 분사한다. 위에서 설명한 하나의 분사 노즐(110)씩 각각 다른 색의 유기물을 분사하는 것과 동일한 방법으로 유기액을 서브 화소(50)에 분사한다. 이에 따라, 도 6에 도시된 바와 같이 기판에 삼색의 서브 화소(50)로 이루어진 화소(70)가 완성된다.
여기서 분사 노즐 그룹(142, 144, 146, 152, 154)은 삼색의 유기액을 분사하는 세 개 및 여섯 개의 분사 노즐(110)로 이루어진 것을 설명하였지만 일정한 규칙으로 분사 노즐(110)이 형성되면 서브 화소(50) 구현이 가능하다.
한편, 잉크젯 분사 장치는 하나의 분사 헤드(100)를 예를 설명하였지만 도 7 및 도 9에 도시된 바와 같이 한개 이상의 분사 헤드에도 적용가능하다.
도 7은 본 발명의 제6 실시예에 따른 2개의 분사 헤드가 유기액을 분사하는 것을 설명하기 위해 도시한 평면도이다. 도 8은 본 발명의 제7 실시예에 따른 4개의 분사 헤드가 유기액을 분사하는 것을 설명하기 위해 도시한 평면도이다.
도 7 및 도 8에 도시된 분사 헤드(100)는 도 5a에 도시된 분사 헤드(100)와 동일하므로 분사 헤드(100)의 상세한 설명은 생략하기로 한다.
잉크젯 분사 장치는 도 7에 도시된 바와 같이 2개의 분사 헤드(102, 104)를 이용하여 기판에 형성된 서브 화소(50)에 유기액을 분사한다. 2개의 분사 헤드(102, 104) 각각은 다수개의 분사 노즐(112, 114)을 포함한다. 그리고, 잉크젯 분사 장치는 도 8에 도시된 바와 같이 4개의 분사 헤드(102, 104, 106, 108)를 이용하여 기판에 형성된 서브 화소(50)에 유기액을 분사한다. 4개의 분사 헤드(102, 104, 106, 108) 각각은 다수개의 분사 노즐(112, 114, 116, 118)을 포함한다. 이에 따라, 삼색의 서브 화소(50)를 포함하는 하나의 화소(70)가 형성된다.
도 9는 본 발명의 제8 실시예에 따른 3개의 분사 헤드가 유기액을 분사하는 것을 설명하기 위해 도시한 평면도이다.
도 9를 참조하면, 잉크젯 분사 장치는 3개의 분사 헤드(102, 104, 106)를 이용하여 기판(10)에 형성된 서브 화소(50)에 유기액을 분사한다. 이러한 잉크젯 분사 장치는 한 번의 공정으로 하나의 화소(70)를 완성한다. 이를 위하여, 잉크젯 분사 장치는 각기 다른 색을 분사하는 3개의 분사 헤드(102, 104, 106)를 이용한다. 구체적으로, 적색의 유기액을 분사하는 제1 분사 헤드(102)에 형성된 분사 노즐(112)을 이용하여 제1, 제4,...,제n 화소열에 유기액을 분사하고, 청색의 유기액을 분사하는 제2 분사 헤드(104)에 형성된 분사 노즐(114)을 이용하여 제2, 제5,..., 제 n+1 화소열에 유기액을 분사하고, 녹색의 유기액을 분사하는 제3 분사 헤드(106)에 형성된 분사 노즐(116)을 이용하여 제3, 제6,..., 제 n+2 화소열에 유기액을 분사한다. 이에 따라, 3개의 분사 헤드(100)를 이용하여 하나의 화소를 완 성한다.
여기서는 적, 녹, 청색으로 이루어진 화소(70)에 대해 설명하였지만 하나의 분사 헤드(100)를 추가하여 백색의 유기액을 분사시키면 적, 녹, 청, 백색으로 이루어진 화소(70)를 형성할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 잉크젯 분사 장치 및 방법은 동일한 색의 유기액을 분사하는 분사 노즐을 포함하거나 다수 색의 유기액을 포함하여 하나의 서브 화소에 동일한 색을 분사하는 분사 노즐을 포함한다. 이에 따라, 하나의 서브 화소에 유기액을 분사하기 위해 다수의 분사 노즐을 사용하기 때문에 하나의 분사 노즐이 불량이 발생하더라도 서브 화소에 유기액을 분사할 수 있다. 또한, 분사 헤드는 상/하/좌/우 방향만 움직여서 유기액을 분사하므로 분사 헤드의 이동을 단순화할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술 될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 자명하다.

Claims (12)

  1. 다수개의 분사 노즐이 일렬로 형성되며 유기액을 분사하는 분사 헤드; 및
    상기 분사 노즐의 배열 방향으로 분사 헤드를 위치시키는 이송 유닛을 포함하는 잉크젯 분사 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 분사 헤드는 동일한 색의 유기액을 분사하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 분사 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 분사 헤드는 다수 색의 유기액을 분사하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 분사 장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 분사 헤드는 다수개의 분사 노즐로 이루어진 분사 노즐 그룹을 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 분사 장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 분사 헤드는 상기 분사 노즐 그룹이 반복적으로 형성되는 것을 특징으 로 하는 잉크젯 분사 장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 다수개의 분사 노즐 그룹은 분사 노즐 그룹 별로 각각 다른 색의 유기액을 분사하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 분사 장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 분사 노즐 그룹에 형성된 다수개의 분사 노즐은 동일한 색의 유기액을 분사하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 분사 장치.
  8. 제 5항에 있어서,
    상기 분사 노즐 그룹은 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)의 유기액 각각을 분사하는 분사 노즐을 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 분사 장치.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 이송 유닛은 다수 개의 분사 헤드를 교번적으로 위치시키는 것을 특징으로 하는 잉크젯 분사 장치.
  10. 다수개의 서브 화소를 가지는 기판을 마련하는 단계;
    다수개의 분사 노즐이 일렬로 형성되는 분사 헤드를 마련하는 단계;
    상기 화소 영역과 평행하게 분사 헤드를 위치시키는 단계;
    상기 화소 영역에 분사 헤드를 이용하여 유기액을 분사하는 단계를 포함하는 잉크젯 분사 방법.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 유기액을 분사하는 단계는
    상기 분사 헤드는 서브 화소에 상기 다수개의 분사 노즐을 이용하여 유기액을 분사하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 분사 방법.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 유기액을 분사하는 단계는
    상기 분사 헤드는 서브 화소에 동일한 색의 유기액을 분사하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 분사 방법.
KR1020060131670A 2006-12-21 2006-12-21 잉크젯 분사 장치 및 방법 KR20080057856A (ko)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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