KR20090118628A

KR20090118628A - 프린트 헤드, 프린트 헤드 어셈블리 및 프린트 방법

Info

Publication number: KR20090118628A
Application number: KR1020080044531A
Authority: KR
Inventors: 정진수; 전백균; 서봉성; 성병훈
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2008-05-14
Filing date: 2008-05-14
Publication date: 2009-11-18
Also published as: US20090284570A1; US20110096126A1

Abstract

프린트 헤드는 제1 거리만큼 이격되는 복수의 노즐 홀들을 갖는 제1 노즐 그룹 및 상기 제1 거리와 다른 제2 거리만큼 이격되는 복수의 노즐 홀들을 갖는 제2 노즐 그룹을 포함하는 노즐 유닛, 노즐 홀들에 대응되는 복수의 압전 진동자들, 압전 진동자들과 노즐 홀들 사이에 위치하고 제1 및 제2 노즐 그룹들을 각각 커버하는 복수의 제1 전도선들을 포함하는 제1 도전부재, 및 제1 도전부재의 반대 쪽에 위치하여 제1 도전부재와의 사이에 압전 진동자들을 개재하고 제1 및 제2 노즐 그룹들을 각각 커버하는 복수의 제2 전도선들을 포함하는 제2 도전부재를 포함한다. 따라서, 일렬의 프린트 헤드를 하나의 헤드 세트로 하여 복수의 라인으로 복스의 헤드 세트를 배치하면 복잡한 스페이서 패턴을 구현할 수 있게 된다.

Description

프린트 헤드, 프린트 헤드 어셈블리 및 프린트 방법 {PRINTER HEAD, PRINTER HEAD ASSEMBLY AND PRINTING METHOD HAVING THE SAME}

본발명은 프린트 헤드, 프린트 헤드 어셈블리 및 프린트 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는 액정표시장치(LCD)패널에 패턴을 형성하기 위한 프린트 헤드, 이를 갖는 프린트 헤드 어셈블리 및 프린트 방법에 관한 것이다.

액정표시장치는 현재 가장 널리 사용되고있는 타입의 평면표시장치로서 일반적으로 액정재료가 2개의 기판 사이에 밀봉된 구조를 지닌다. 상부 기판 및 하부 기판으로 이루어진 두 기판 사이에 주변 끝단부에 폐곡선 모양으로 형성된 봉지재를 결합 부재로 하여 조립된다. 이때, 두 기판의 중심 영역에는 '셀갭'이라 불리는 일정한 간격을 유지하기 위해 복수의 스페이서가 형성된다.

대체로, 레진이나 글라스 또는 이와 유사한 합성수지물로 이루어진 구형의 스페이서를 이용할 때는 스프레이 법에 의해 기판 내부의 유효 면적 위에 흩뿌리게 된다. 이 경우 픽셀 유효 면적 내부에 불투명한 스페이서가 형성되어 표시장치의 투과율이 저하되고 스페이서 밀도 또한 조절하기 힘들다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 구형 스페이서의 높은 탄성력을 이용하면서도 포토리소그래피법과 같이 정확한 위치에 스페이서를 형성하기 위한 새로운 프린트 헤드를 제공하는데 있다.

또한, 본 발명은 상기 프린트 헤드를 포함하는 프린트 헤드 어셈블리를 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 프린트 헤드를 이용한 프린트 방법을 제공한다.

상기한 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 실시예에 따른 프린트 헤드는 노즐 유닛, 복수의 압전 진동자들, 제1 도전부재 및 제2 도전부재를 포함한다. 상기 노즐 유닛은 제1 거리만큼 이격되는 복수의 노즐 홀들을 갖는 제1 노즐 그룹 및 상기 제1 거리와 다른 제2 거리만큼 이격되는 복수의 노즐 홀들을 갖는 제2 노즐 그룹을 포함한다. 상기 압전 진동자들은 상기 노즐 홀들에 대응된다. 상기 제1 도전부재는 상기 압전 진동자들과 상기 노즐 홀들 사이에 위치하고, 상기 제1 및 제2 노즐 그룹들을 각각 커버하는 복수의 제1 전도선들을 포함한다. 상기 제2 도전부재는 상기 제1 도전부재의 반대 쪽에 위치하여 상기 제1 도전부재와의 사이에 상기 압전 진동자들을 개재하고, 상기 제1 및 제2 노즐 그룹들을 각각 커버하는 복수의 제2 전도선들을 포함한다.

상기 프린트 헤드는 상기 전도선 위에 복수의 압전 진동자 사이의 접촉 저항을 낮추기 위한 복수의 접촉 전극을 더 포함한다.

상기 제1 도전부재는 상기 제1 전도선들 중의 하나에 인가되는 구동 전압을 조절하는 적어도 하나의 IC 칩을 포함한다.

상기 제1 도전부재는 상기 IC칩으로부터 상기 제1 전도선들로 연결되는 복수의 전기 접속부들을 더 포함한다.

상기 제2 도전부재는 상기 제2 전도선들 중의 하나에 인가되는 구동 전압을 조절하는 적어도 하나의 IC 칩을 포함한다.

상기 노즐 유닛은 상기 제2 거리와 다른 제3 거리만큼 이격되는 복수의 노즐 홀들을 갖는 제3 노즐 그룹을 더 포함한다.

상기 제1 노즐 그룹의 상기 각 노즐 홀의 직경은 상기 제2 노즐 그룹의 상기 각 노즐 홀의 직경과 서로 다르다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 프린트 헤드는 노즐 유닛, 복수의 압전 진동자들, 제1 도전부재 및 제2 도전부재를 포함한다. 상기 노즐 유닛은 각각 서로 다른 간격으로 이격되는 복수의 노즐 홀들을 갖는 복수의 노즐 그룹들을 포함한다. 상기 압전 진동자들은 상기 노즐 홀들에 대응된다. 상기 제1 도전부재는 상기 압전 진동자들과 상기 노즐 홀들 사이에 위치하고 상기 노즐 홀들을 커버하는 도전체를 포함한다. 상기 제2 도전부재는 상기 제1 도전부재의 반대 쪽에 위치하여 상기 제1 도전부재와의 사이에 상기 압전 진동자들을 개재하고, 상기 노즐 그룹들을 각각 커버하는 복수의 전도선들을 포함한다.

상기 각 노즐 그룹의 상기 각 노즐 홀의 직경은 인접하는 노즐 그룹의 상기 각 노즐 홀의 직경과 서로 다르다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 프린트 헤드 어셈블리는 서로 평행한 복수의 라인을 따라서 엇갈리게 정렬되며 공정 기판의 마주보는 두 측을 가로지르고 각각 소정 간격으로 이격되는 복수의 노즐 홀들을 포함하는 복수의 프린트 헤드들을 포함하고, 다른 라인에서 서로 인접하는 프린트 헤드들의 최외곽 노즐 홀들 사이의 간격이 상기 라인을 기준으로 상기 소정 간격과 동일한 프린트 헤드 세트를 포함한다.

상기 프린트 헤드 세트는 상기 라인에 평행한 방향으로 서로 이격되어 배치되는 복수의 프린트 헤드 세트들을 더 포함한다.

상기 라인에 평행한 방향을 기준으로 인접하는 프린트 헤드 세트들 사이의 이격거리가 d/n이다(단, n은 상기 프린트 헤드 세트들의 개수이고, d는 각 프린트 헤드의 인접하는 노즐 홀들 사이의 간격).

본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치 제조용 프린트법에 있어서, 먼저 공정 기판상에 스페이서 패턴을 형성하기 위해 상기 스페이서 패턴과 동일한 간격으로 이격된 복수의 노즐 홀들을 갖는 노즐그룹을 선택한다. 이어서, 상기 선택된 노즐 그룹에 해당하는 전도선에 압전진동자 구동 전압을 인가한다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치 제조용 프린트법에 있어서, 먼저 각각 서로 다른 간격으로 이격되는 복수의 노즐 홀들을 갖는 복수의 노즐 그룹들을 구비하는 복수의 프린트 헤드 세트들을 서로 평행한 복수의 라인을 따라서 서로 이격되도록 배치한다. 이어서, 상기 라인에 평행한 방향을 기준으로 인접하는 프린트 헤드 세트들 사이의 이격거리가 d/n이 되도록 상기 프린트 헤드 세트들의 위치를 조절한다(단, n은 상기 프린트 헤드 세트들의 개수이고, d는 각 프린트 헤드의 인접하는 노즐 홀들 사이의 간격). 이후에, 상기 프린트 헤드 세트들의 각 선택된 노즐 그룹에서 순차적으로 잉크를 공정 기판 상에 분사한다.

인접하는 프린트 헤드 세트들에서 선택된 노즐 그룹의 잉크 분사 시간들 사이의 간격은 상기 공정 기판 상에 형성되는 스페이서 패턴들의 간격에 따라 조절된다.

상기와 같은 본 발명에 따르면, 정확한 위치에 스페이서를 배치시키고 스페이서의 밀도를 용이하게 조절할 수 있다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 실시예들을 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 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 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, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

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.

첨부된 도면에 있어서, 기판, 층(막) 또는 패턴들 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다. 본 발명에 있어서, 각 층(막), 패턴 또는 구조물들이 기판, 각 층(막) 또는 패턴들의 상에, 상부에 또는 하부에 형성되는 것으로 언급되는 경우에는 각 층(막), 패턴 또는 구조물들이 직접 기판, 각 층(막) 또는 패턴들 위에 형성되거나 아래에 위치하는 것을 의미하거나, 다른 층(막), 다른 패턴 또는 다른 구조물들이 기판 상에 추가적으로 형성될 수 있다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.

도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 프린트 헤드 어셈블리의 프린트 헤드의 회전식 프린팅 방법을 나타내는 평면도이다.

도 1a를 참조하면, 프린트 헤드(10)는 공정 기판(1)의 적어도 한 면을 커버한다. 노즐 홀(102)로부터 떨어지는 각각의 잉크 방울은 공정 기판의 정해진 패턴 위치(21)에 낙착한다. 도 1a에서, 인접하는 패턴 위치들(21) 사이의 거리는 w1이며, 공정 기판(1)의 장축방향을 기준으로 인접하는 노즐 홀들(102) 사이의 거리와 동일하다. 또한, 프린트 헤드(10)는 상기 장축방향에 수직한 방향을 기준으로 소정각도(1)만큼 기울어진다.

도 1b는 도 1a에 도시된 프린트 헤드를 회전시켜서 인접하는 노즐 홀들 사이의 거리를 변경시킨 프린트 헤드를 나타내는 평면도이다.

그림 1b에서와 같이 프린트 헤드의 회전 각도가 증가함에 따라 최 인접 노즐 홀(102)간 유효 거리는 감소하기 때문에, 도 1a의 경우보다 작은 거리(w2)만큼 이격된 패턴 위치들(21')에 대응되는 낙착 간격(w2)은 회전 각도(2)에 따라 조절된다.

그러나, 회전 각도(2)와 분사 타이밍을 동기화 하여 정확한 위치에 분사하는 것은 매우 어렵다. 회전 각도에 따라 노즐 홀마다 각각 다른 분사 타이밍을 갖게 해야 하기 때문이다.

도 2에는 도 1a 및 1b에 도시된 프린트 장치를 나타내는 사시도이다.

도 2를 참조하면, 스페이서들을 포함하는 스페이서 용액(31)을 프린트 헤드 세트(11, 12)에 전달하기 위해 적어도 하나의 용액 탱크(30)가 구성되어 있고, 복 수의 프린트 헤드(10)가 공정 기판(1)의 적어도 한 면을 커버하기 위해 예컨대 x방향으로 배열되어 있다. 다양한 스페이서 패턴을 지원하기 위해 복수의 프린트 헤드 세트(11, 12)가 y 방향으로 배치되어 있다.

프린트 헤드 세트(11, 12)는 공정 기판(1) 위 x방향 또는 y방향으로 자유롭게 움직일 수 있다. 한편, 프린트 헤드 세트(11, 12)는 고정되고 프린트 장치의 스테이지(2)가 x방향 또는 y방향으로 자유롭게 움직일 수 있게 설정될 수도 있다.

도 3에는 도 2에 도시된 프린트 헤드를 나타내고 있다.

도 3을 참조하면, 프린트 헤드(10)는 낙착 거리와 낙액 크기를 조절할 수 있는 노즐 유닛(100), 유로판(110), 진동판(120), 상판(140) 그리고 복수의 압전 진동자(130)를 포함한다.

상판(140)과 진동판(120)은 복수의 압전 진동자(130) 사이에 전극으로 활용된다. 양 전극에 복수의 압전 진동자(130)에 전원(150)으로부터 구동 전압이 인가되었을 경우 압전 진동자(130)는 전압 파형의 주파수만큼 진동하며 유로판(110)에 구성된 챔버에서 잉크액을 밀어 낸다.

도 4에는 도 3에 도시된 프린트 헤드의 예시적인 단면을 나타낸다.

도 4를 참조하면, 노즐 유닛(100)은 잉크 반발 층(103)과 다수의 노즐 홀(102)을 포함하고, 유로 판(110)은 잉크 챔버(111), 격벽(112) 그리고 저장소(113)를 포함하여 구성된다.

진동판(120) 및 상판(140)에는 압전 진동자(130)를 구동하기 위한 전극으로서의 전기적 배선이 증착될 수 있다.

상판(140)과 진동판(120) 위의 전도선(121, 141)에는 압전 진동자와 전도선 간의 접촉 저항을 낮추기 위하여 복수의 접촉 전극(125, 145)을 형성할 수 있다. 본 실시예에서, 상판(140) 및 진동판(120)이 모두 전도선(121, 141)을 포함한다. 이때, 상판(140) 또는 진동판(120) 중 어느 하나에만 전도선이 형성되고, 나머지 하나의 판은 전면에 형성되는 도전막(도시되지 않음)을 포함할 수도 있다.

도 5는 도 4에 도시된 진동판 및 상판에 형성된 전도선을 나타내는 평면도이다.

도 5에서, 전도선(121, 141)을 증착하는 방법으로 전기화학적 플레이팅, 스퍼터링, 화학기상증착법, 롤 인쇄법 등이 적용될 수 있다.

전도선(121,141)은 상판 또는 하판의 일부 영역에 위치한IC 칩(142)까지 복수의 방사형 패드 라인(123, 143)으로 연결된다.

예컨대, 상판(140)에 형성된 첫 번째 리드 라인(141)으로 전압이 인가될 때 IC 칩(142)을 거쳐 복수의 전도선(141)으로의 전압을 선택적으로 분배한다.

진동판(120)에 형성된 두 번째 리드 라인(121)은 상판(140)에 형성된 첫 번째 리드 라인(141)에 대응되는 위치에 형성되며 IC 칩을 생략할 수도 있다. 단, 두번째 리드 라인(121)에도IC 칩(도시되지 않음)을 설치하여 부의 전압을 인가할 수도 있다.

도 6에는 도 4에 도시된 유로판의 구조를 나타내는 평면도이다.

도 4 및 6을 참조하면, 유로판(110)은 저장소(113), 격벽(112) 그리고 챔버(111)등으로 구성되는데, 용액 탱크로부터 유입된 스페이서 용액은 프린트 헤드 부의 유로판(110)에 형성된 저장소(113)에 저장된 다음 진동판(120)의 진동에 의해 압전 진동자 아래 위치한 잉크 챔버(111)로 충전된다.

도 6에서, 유로판(110)의 잉크 챔버들(111)은 두 개의 라인으로 배열되며, 첫 번째 라인의 인접하는 잉크 챔버들(111) 사이의 거리(wa)는 두 번째 라인의 인접하는 잉크 챔버들(111) 사이의 거리(wb)와 동일하다. 이때, 유로판(110)의 잉크 챔버들이 하나의 라인으로만 배열될 수도 있다.

도 7a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 프린트 헤드 어셈블리의 프린트 헤드를 이용한 프린트법을 나타내는 평면도이다.

도 7a을 참조하면, 상기 프린트 방법을 이용하면 낙착 거리를 조절하기 위해 프린트 헤드(10a)의 회전을 할 필요가 없다.

프린트 헤드(10a)의 노즐 유닛은 몇 개의 노즐 홀 라인들을 갖는데, 각각의 라인은 원하는 패턴에 따라 별개로 구동할 수 있는 노즐 그룹(201, 202)에 해당한다.

본 실시예에서, 노즐 홀들(102)은 각 노즐그룹(201, 202) 별로 서로 다른 폭들(wc, wd)을 갖는다. 예를 들어, 프린트 헤드(10a)의 최하부에 배치된 노즐그룹(201)의 인접하는 노즐 홀들(102) 사이의 거리(wc)는 프린트 헤드(10a)의 최상부에 배치된 노즐그룹(202)의 인접하는 노즐 홀들(102) 사이의 거리(wd)보다 작다.

프린트 헤드(10a)는 공정 기판(1)의 각 화소들 사이의 거리(w3)와 동일한 이격 거리(wc)를 갖는 노즐그룹(201)을 통하여 스페이서를 분사한다. 도 7a에서, 공정 기판(1)의 각 화소들 사이의 거리(w3)는 최하부에 배치된 노즐그룹(201)의 인접 하는 노즐 홀들(102) 사이의 거리(wc)와 동일하다.

각 노즐 그룹(201, 202)은 IC칩(142a)에 의해 전도선(141a, 141b)들 중의 하나를 독립적으로 선택함으로써 개별적인 구동이 가능하게 되어, 제조 모델 별로 구별되는 다양한 스페이서 패턴에 적용할 수 있다. 도 7a에서, IC칩(142a)은 프린트 헤드(10a)의 최하부에 배치된 전도선(141a)에 전압을 인가한다. 도 7a에서 IC칩(142a)에 의해 각 노즐 그룹(201, 202)이 선택적으로 구동된다. 이때, 프린트 헤드(10a)에 이격되어 배치되는 구동회로(도시되지 않음)에 의해 각 노즐 그룹(201, 202)의 동작이 제어될 수도 있다.

본 실시예에서, 노즐 그룹들(201, 202) 중에서 하나의 노즐 그룹(201)이 선택되어 작동하게 되면 하나의 프린트 헤드(10a) 상에 존재하는 다른 노즐 그룹들(202)은 동작하지 않는다.

도 7b는 도 7a에 도시된 프린트 헤드를 회전시키지 않고서 인접하는 노즐 홀들 사이의 거리를 변경시킨 프린트법을 나타내는 평면도이다.

그림 7b에서와 같이, 공정 기판(1)의 각 화소들 사이의 거리(w4)가 변경되는 경우, 노즐 그룹들(201, 202) 중에서 각 화소들 사이의 거리(w4)에 대응되는 다른 노즐 그룹(202)이 선택된다.

예를 들어, IC칩(142a)에 의해 프린트 헤드(10a)의 최상부에 배치된 전도선(141b)에 전압을 인가하여, 프린트 헤드(10a)는 공정 기판(1)의 각 화소들 사이의 거리(w4)와 동일한 이격 거리(wd)를 갖는 노즐그룹(202)을 통하여 스페이서를 분사한다.

도 7b에서, 공정 기판(1)의 각 화소들 사이의 거리(w4)는 최상부에 배치된 노즐그룹(202)의 인접하는 노즐 홀들(102) 사이의 거리(wd)와 동일하다.

도 8은 도 7a 및 7b에 도시된 프린트 헤드를 포함하는 프린트 장치를 나타내는 평면도이다. 본 실시예에서, 각 프린트 헤드는 도 7a 및 7b에 도시된 프린트 헤드와 동일하므로 중복되는 설명은 생략한다.

도 8을 참조하면, 프린트 장치에 있어서 복수의 프린트 헤드(10a)가 일렬로 배치되어 하나의 헤드 세트를 이루는데, 경우에 따라 도 8에서와 같이 이러한 헤드 세트가 복수개의 세트를 복수개의 라인으로 배치될 수 있다.

프린트 헤드(10a)는 노즐 홀들(102)이 균일한 노즐 간격'd'를 유지할 수 있도록 인접한 헤드(10a)의 끝부분은 교대로 오버 랩 시키면서 배치한다. 만약 끝 부분이 오버 랩 되지 않으면 헤드 최후 노즐 홀과 다음 번 헤드의 최초 노즐 홀 간의 거리를 충분히 작게 형성할 수 없다. 스페이서 간격은 통상 수 m에서 수 mm 범위 내의 간격에서 형성된다.

상기와 같은 본 실시예에 따르면, 프린트 헤드(10a)를 회전하지 않더라도, 정확한 위치에 스페이서 패턴을 형성할 수 있다.

도 9는 본 발명의 도 7a 및 7b에 도시된 프린트 헤드를 포함하는 프린트 헤드 어셈블리를 이용한 프린트 법을 나타내는 평면도이다.

도 9를 참조하면, 공정 기판(1)의 적어도 한 면을 커버하도록 복수의 프린트 헤드가 일렬로 배치되어 하나의 헤드 세트(11)를 이루고, 경우에 따라 각각의 세트가 복수의 라인으로 배치되어 복수의 헤드 세트(11, 12)를 이룬다.

상기 복수의 프린트 헤드 세트(11, 12)는 첫번째 프린트 헤드 세트(11)로부터 n번째 프린트 헤드 세트(12)까지 d/n (n=1,2,3) 거리 만큼 x 방향으로 이격 되어 배치된다. 여기서 d는 인접 노즐 홀 간격, n은 첫번째 헤드 세트로부터 n번째 헤드 세트까지 각각의 헤드세트를 가리키는 자연수를 나타낸다. 또한, d/n은 각 화소들 사이의 거리(w)와 동일하다.

예를 들어, 두 개의 헤드 세트(11, 12)를 배열한 경우, 첫 번째 세트(11)에서의 첫 번째 노즐 홀이 두 번째 세트(12)에서 첫 번째 노즐 홀과'd/2'간격을 이루도록 한다. 만약 세 개의 헤드 세트를 배열한 경우라면 첫 번째 세트에서의 첫 번째 노즐 홀, 두 번째 세트에서 첫 번째 노즐 홀, 세 번째 세트에서의 첫 번째 노즐 홀, 이어서 첫 번째 세트에서의 두 번째 노즐 홀이 연속해서 각각'd/3'간격을 이루도록 한다.

공정기판(1)상에 예정된 패턴을 형성하기 위해 각 프린트 헤드(10a)의 노즐 그룹들(201, 202) 중에서 적어도 하나의 노즐그룹(202)을 선택할 필요가 있다.

선택된 노즐 그룹(202)에 해당하는 전도선에 압전 진동자의 구동 전압을 인가하여 첫 번째 헤드 세트(11)의 선택된 노즐 그룹(202)에서 잉크를 분사하고 다음 순번의 헤드 세트(12)의 선택된 노즐 그룹(202)에서 순차적으로 잉크를 분사한다.

상기 첫번째 헤드 세트(11)에서 선택된 노즐 그룹(202)의 잉크 분사 시간과 다음 순번의 헤드 세트(12)에서 선택된 노즐 그룹(202)의 잉크 분사 시간 사이의 간격은 y 방향의 스페이서 간격에 따라 조절되는 것이다. 예를 들어, 만약 프린트 장치에서 프린트 헤드(10a)가 고정되고 스테이지 위에 놓인 공정 기판(1)이 움직이 는 경우, 프린트 헤드(10a)의 분사 타이밍은 공정 기판(1)이 프린트 헤드(10a)에 다가가는 속도에 따라 동기화 하여 조절함으로써 다양한 스페이서 패턴에 대응될 수 있도록 한다.

스테이지 속도가 증가할수록 진행 방향에 앞선 헤드 세트(11)의 분사 타이밍과 뒤따라오는 헤드 세트(12)의 분사 타이밍 사이의 시간 간격은 좁아진다.

상기와 같은 본 실시예에 따르면, 액정표시패널의 화면 크기가 증가하더라도, 스페이서 패턴을 정확한 위치에 형성할 수 있다.

도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 프린트 헤드 어셈블리의 노즐 유닛을 나타내는 평면도이다.

도 10을 참조하면, 노즐 홀은 40인치부터 82인치 제품에 맞게 다양한 사이즈로 가공된다. 프린트 헤드(10b)는 복수개의 노즐 그룹들(301, 302, 303, 304, 305, 306)을 가지며, 노즐 그룹들(301, 302, 303, 304, 305, 306)은 복수개의 노즐 홀들(301a, 302a, 303a, 304a, 305a, 306a)을 갖는다.

도 10에서, 서로 다른 노즐 그룹들(301, 302, 303, 304, 305, 306) 내의 인접하는 노즐 홀들(301a, 302a, 303a, 304a, 305a, 306a) 사이의 거리(wc, wd)는 서로 다르다. 본 실시예에서, 프린트 헤드(10b)의 하부에 배치된 노즐 그룹의 인접하는 노즐 홀들 사이의 거리는 상부에 배치된 노즐 그룹의 인접하는 노즐 홀들 사이의 거리보다 작다.

서로 다른 노즐 그룹들(301, 302, 303, 304, 305, 306) 내의 각 노즐 홀들(301a, 302a, 303a, 304a, 305a, 306a)의 지름(d1, d2, d3, d4, d5, d6)은 서로 다르다. 본 실시예에서, 프린트 헤드(10b)의 하부에 배치된 노즐 그룹의 각 노즐 홀의 지름은 상부에 배치된 노즐 그룹의 각 노즐 홀의 지름보다 작다. 예를 들어, 인접하는 노즐 홀들 사이의 거리가 증가할수록, 각 노즐 홀의 지름이 증가한다.

스페이서 크기는 상판과 하판 사이의 하중을 충분히 견딜 수 있도록 조정될 필요가 있다. 만약 이웃하는 스페이서의 간격(2×w)이 증가할수록 스페이서의 평면상에서의 사이즈는 더욱 커져야 한다. 스페이서의 평면상에서의 사이즈는 프린트 헤드(10b)의 노즐 홀(301a, 302a, 303a, 304a, 305a, 306a)로부터 분사되는 낙액의 용량에 따라 좌우되고, 노즐 홀(301a, 302a, 303a, 304a, 305a, 306a)의 크기가 낙액의 크기를 좌우하므로 스페이서의 평면 상에서의 사이즈를 조절하기 위해 노즐 홀(301a, 302a, 303a, 304a, 305a, 306a)의 크기가 원하는 스페이서 패턴 양식에 맞게 조절되어야 한다. 노즐 홀(301a, 302a, 303a, 304a, 305a, 306a)의 크기는 원형인 노즐 홀의 직경(d1, d2, d3, d4, d5, d6)에 해당한다.

예를 들어, 프린트 헤드(10b)의 노즐 그룹들(301, 302, 303, 304, 305, 306)은 각각 40inch, 46inch, 52inch, 64inch, 70inch 및 82inch의 액정표시패널용 표시기판에 스페이서 패턴을 형성하는데 사용되며, 노즐 홀(301a, 302a, 303a, 304a, 305a, 306a)의 직경(d1, d2, d3, d4, d5, d6)은 각각 461.75㎛, 530.25㎛, 600㎛, 740㎛, 807㎛ 및 940.5㎛이다.상기와 같은 본 실시예에 따르면, 스페이서 패턴의 형성속도 및 정확도가 증가한다. 또한, 스프레이법에 의한 구형 스페이서 형성법의 단점을 극복하기 위해 빛으로부터 가리워 지는 픽셀 영역 중 미리 정해진 위치에 스페이서를 형성할 수 있어서, 스프레이법에 비해 정확한 위치에 보다 정확한 크기와 형상으로 제조할 수 있는 장점을 가진다.

또한, 스페이서 패턴의 형성속도 및 정확도가 증가한다.

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

도 1a 및 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 프린트 헤드 어셈블리의 프린트 헤드의 회전식 프린팅 방법을 나타내는 평면도이다.

도 2는 도 1a 및 1b에 도시된 프린트 장치를 나타내는 사시도이다.

도 3은 도 2에 도시된 프린트 헤드의 모식도이다.

도 4는 도 3에 도시된 프린트 헤드의 단면도이다.

도 6은 도 4에 도시된 유로판의 구조를 나타내는 평면도이다.

도 7a 및 7b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 프린트 헤드 어셈블리의 프린트 헤드를 이용한 프린트 법을 나타내는 평면도이다.

도 8은 도 7a 및 7b에 도시된 프린트 헤드를 포함하는 프린트 장치를 나타내는 평면도이다.

도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 프린트 헤드 어셈블리의 노즐 유닛에 대한 평면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 공정 기판 2 : 스테이지

10 : 프린트 헤드 21 : 패턴 위치

30 : 용액 탱크 102 : 노즐 홀

110 : 유로판 120 : 진동판

130 : 압전 진동자 140 : 상판

150 : 전원 201, 202 : 노즐 그룹

Claims

제1 거리만큼 이격되는 복수의 노즐 홀들을 갖는 제1 노즐 그룹 및 상기 제1 거리와 다른 제2 거리만큼 이격되는 복수의 노즐 홀들을 갖는 제2 노즐 그룹을 포함하는 노즐유닛;

상기 노즐 홀들에 대응되는 복수의 압전 진동자들;

상기 압전 진동자들과 상기 노즐 홀들 사이에 위치하고, 상기 제1 및 제2 노즐 그룹들을 각각 커버하는 복수의 제1 전도선들을 포함하는 제1 도전부재; 및

상기 제1 도전부재의 반대 쪽에 위치하여 상기 제1 도전부재와의 사이에 상기 압전 진동자들을 개재하고, 상기 제1 및 제2 노즐 그룹들을 각각 커버하는 복수의 제2 전도선들을 포함하는 제2 도전부재를 포함하는 프린트 헤드.
제 1항에서, 상기 전도선 위에 복수의 압전 진동자 사이의 접촉 저항을 낮추기 위한 복수의 접촉 전극을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 프린트 헤드.
제 1항에서, 상기 제1 도전부재는 상기 제1 전도선들 중의 하나에 인가되는 구동 전압을 조절하는 적어도 하나의 IC 칩을 포함하는 것을 특징으로 하는 프린트 헤드.
제 3항에서, 상기 제1 도전부재는 상기 IC칩으로부터 상기 제1 전도선들로 연결되는 복수의 전기 접속부들을 더 포함한 것을 특징으로 하는 프린트 헤드.
제 1항에서, 상기 제2 도전부재는 상기 제2 전도선들 중의 하나에 인가되는 구동 전압을 조절하는 적어도 하나의 IC 칩을 포함하는 것을 특징으로 하는 프린트 헤드.
제 1항에서, 상기 노즐 유닛은 상기 제2 거리와 다른 제3 거리만큼 이격되는 복수의 노즐 홀들을 갖는 제3 노즐 그룹을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 프린트 헤드.
제 1항에서, 상기 제1 노즐 그룹의 상기 각 노즐 홀의 직경은 상기 제2 노즐 그룹의 상기 각 노즐 홀의 직경과 서로 다른 것을 특징으로 하는 프린트 헤드.
각각 서로 다른 간격으로 이격되는 복수의 노즐 홀들을 갖는 복수의 노즐 그룹들을 포함하는 노즐유닛;

상기 노즐 홀들에 대응되는 복수의 압전 진동자들;

상기 압전 진동자들과 상기 노즐 홀들 사이에 위치하고 상기 노즐 홀들을 커버하는 도전체를 포함하는 제1 도전부재; 및

상기 제1 도전부재의 반대 쪽에 위치하여 상기 제1 도전부재와의 사이에 상기 압전 진동자들을 개재하고, 상기 노즐 그룹들을 각각 커버하는 복수의 전도선들 을 포함하는 제2 도전부재를 포함하는 프린트 헤드.
제 8항에서, 상기 각 노즐 그룹의 상기 각 노즐 홀의 직경은 인접하는 노즐 그룹의 상기 각 노즐 홀의 직경과 서로 다른 것을 특징으로 하는 프린트 헤드.
서로 평행한 복수의 라인을 따라서 엇갈리게 정렬되며 공정 기판의 마주보는 두 측을 가로지르고 각각 소정 간격으로 이격되는 복수의 노즐 홀들을 포함하는 복수의 프린트 헤드들을 포함하고, 다른 라인에서 서로 인접하는 프린트 헤드들의 최외곽 노즐 홀들 사이의 간격이 상기 라인을 기준으로 상기 소정 간격과 동일한 프린트 헤드 세트를 포함하는 프린트 헤드 어셈블리.
제10항에 있어서, 상기 라인에 평행한 방향으로 서로 이격되어 배치되는 복수의 프린트 헤드 세트들을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 프린트 헤드 어셈블리.
제 11항에서, 상기 라인에 평행한 방향을 기준으로 인접하는 프린트 헤드 세트들 사이의 이격거리가 d/n인 것을 특징으로 하는 프린트 헤드 어셈블리(단, n은 상기 프린트 헤드 세트들의 개수이고, d는 각 프린트 헤드의 인접하는 노즐 홀들 사이의 간격).
제10항에 있어서, 상기 각 프린트 헤드는 각각 서로 다른 간격으로 이격되는 복수의 노즐 홀들을 갖는 복수의 노즐 그룹들을 포함하는 노즐유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 프린트 헤드 어셈블리.
제13항에서, 상기 각 노즐 그룹의 상기 각 노즐 홀의 직경은 인접하는 노즐 그룹의 상기 각 노즐 홀의 직경과 서로 다른 것을 특징으로 하는 프린트 헤드 어셈블리.
공정 기판상에 스페이서 패턴을 형성하기 위해 상기 스페이서 패턴과 동일한 간격으로 이격된 복수의 노즐 홀들을 갖는 노즐그룹을 선택하는 단계; 및

상기 선택된 노즐 그룹에 해당하는 전도선에 압전진동자 구동 전압을 인가하는 단계를 포함하는 프린트 방법.
각각 서로 다른 간격으로 이격되는 복수의 노즐 홀들을 갖는 복수의 노즐 그룹들을 구비하는 복수의 프린트 헤드 세트들을 서로 평행한 복수의 라인을 따라서 서로 이격되도록 배치하는 단계;

상기 라인에 평행한 방향을 기준으로 인접하는 프린트 헤드 세트들 사이의 이격거리가 d/n이 되도록 상기 프린트 헤드 세트들의 위치를 조절하는 단계(단, n은 상기 프린트 헤드 세트들의 개수이고, d는 각 프린트 헤드의 인접하는 노즐 홀들 사이의 간격); 및

상기 프린트 헤드 세트들의 각 선택된 노즐 그룹에서 순차적으로 잉크를 공정 기판 상에 분사 하는 단계를 포함하는 프린트 방법.
제16항에 있어서, 인접하는 프린트 헤드 세트들에서 선택된 노즐 그룹의 잉크 분사 시간들 사이의 간격은 상기 공정 기판 상에 형성되는 스페이서 패턴들의 간격에 따라 조절되는 것을 특징으로 하는 프린트 방법.
제16항에서, 상기 각 노즐 그룹의 상기 각 노즐 홀의 직경은 인접하는 노즐 그룹의 상기 각 노즐 홀의 직경과 서로 다른 것을 특징으로 하는 프린트 방법.