KR20100131263A

KR20100131263A - 잉크젯 프린팅 방법

Info

Publication number: KR20100131263A
Application number: KR1020090050069A
Authority: KR
Inventors: 권성규; 민태기; 심이섭; 김재훈
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2009-06-05
Filing date: 2009-06-05
Publication date: 2010-12-15
Also published as: US8328312B2; US20100309241A1

Abstract

본 발명은 잉크의 적하 위치를 파악하여 적하의 오정렬을 보정함으로써 정확한 위치에 잉크를 적하할 수 있는 잉크젯 프린팅 방법으로써, 본 발명의 실시예에 따른 잉크젯 프린팅 방법은 화소에 대응하는 위치에 복수의 개구부를 가지는 차광 부재 패턴을 마련하는 단계, 잉크젯 프린터를 사용하여 차광 부재 패턴 위에 더미 잉크 방울을 적하하는 단계, 적하된 더미 잉크 방울의 CCD(charge-coupled device) 이미지를 마련하는 단계, CCD 이미지를 직교 좌표상에 나타내는 단계, CCD 이미지의 x축 상의 중앙점과 y축 상의 중앙점을 산출하는 단계, 잉크젯 프린터의 설정에 따른 기준점으로부터 적하된 더미 잉크 방울의 CCD 이미지의 x축 상의 중앙점과 y축 상의 중앙점이 벗어난 정도인 이탈값을 산출하는 단계, 이탈값을 바탕으로 잉크 적하 시간 조정값을 산출하는 단계, 잉크 적하 시간 조정값 만큼 잉크젯 프린터의 각 노즐의 잉크 적하 시간을 조정하는 단계를 포함한다.

잉크젯 프린팅, 차광 부재 패턴, 더미 잉크 방울, CCD 이미지

Description

잉크젯 프린팅 방법{METHOD FOR INKJET PRINTING}

본 발명은 잉크젯 프린팅 방법에 관한 것이다.

액정 표시 장치는 스위칭 소자를 포함하는 화소와 게이트선 및 데이터선을 포함하는 표시 신호선을 구비하고 있으며, 다양한 색으로 화상을 표시하기 위해 색필터를 구비하고 있다.

색필터는 포토리소그래피 방식이나 잉크젯 프린팅 방식(ink-jet printing type)으로 형성한다.

잉크젯 인쇄 방식은 절연 기판 상에 블랙 매트릭스 등의 차광 부재를 적층하고 노광 및 현상 공정 등을 거쳐 화소에 대응하는 차광 부재에 개구부를 형성하고, 개구부에 색필터용 잉크를 적하하는 방식이다.

잉크를 적하하기 위한 잉크젯용 헤드에는 노즐이 50개 이상 있으며, 각 노즐로부터 적하되는 잉크의 위치는 서로 다르다.

잉크를 적하 시에 엔지니어가 직접 적하 위치를 확인하고, 조절하여 정확한 위치에 잉크를 적하 시키는데, 이런 식으로 하면, 개구부 내에 둥근 원형을 유지하지 못하거나, 특정 방향으로 쏠렸을 경우, 얼만큼 이동해야 할 지 수치화하기 어렵 다.

적하된 잉크는 개구부 내에서 자유롭게 퍼지기 때문에 잉크의 퍼진 모습만으로 오정렬의 위치를 판단하기는 어려운 일이다. 이로 인하여 잘못된 적하에 의하여 인접 색필터 상호간에 잉크의 번짐 현상이 발생할 수 있고 나아가 표시 장치의 표시 특성을 악화시킬 수 있다.

본 발명은 잉크의 적하 위치를 파악하여 적하의 오정렬을 보정함으로써 정확한 위치에 잉크를 적하하게 하는 것이다.

본 발명의 한 실시예에 따른 잉크젯 프린팅 방법은 화소에 대응하는 위치에 복수의 개구부를 가지는 차광 부재 패턴을 마련하는 단계, 잉크젯 프린터를 사용하여 차광 부재 패턴 위에 더미 잉크 방울을 적하하는 단계, 적하된 더미 잉크 방울의 CCD(charge-coupled device) 이미지를 마련하는 단계, CCD 이미지를 직교 좌표상에 나타내는 단계, CCD 이미지의 x축 상의 중앙점과 y축 상의 중앙점을 산출하는 단계, 잉크젯 프린터의 설정에 따른 기준점으로부터 적하된 더미 잉크 방울의 CCD 이미지의 x축 상의 중앙점과 y축 상의 중앙점이 벗어난 정도인 이탈값을 산출하는 단계, 이탈값을 바탕으로 잉크 적하 시간 조정값을 산출하는 단계, 잉크 적하 시간 조정값 만큼 잉크젯 프린터의 각 노즐의 잉크 적하 시간을 조정하는 단계를 포함한다.

잉크젯 프린터를 사용하여 차광 부재 패턴 위에 더미 잉크 방울을 적하하는 단계는 복수의 개구부에 잉크젯팅을 진행하면서 함께 수행될 수 있다.

이탈값을 바탕으로 잉크 적하 시간 조정값을 산출하는 단계는 잉크젯 프린터의 프린트 진행 방향이 y축 방향이라 할 때, 이탈값 중 y축 방향값을 잉크젯 프린터의 노즐의 이동 속도로 나누는 단계를 포함할 수 있다.

잉크젯 프린터의 설정에 따른 기준점은 개구부의 모서리 또는 중심의 좌표 값을 기준으로 하여 정할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 잉크젯 프린팅 방법은 잉크젯 프린터를 사용하여 더미 잉크 방울을 적하하는 단계, 적하된 더미 잉크 방울의 위치를 확인하는 단계, 잉크젯 프린터의 설정에 따른 잉크 적하 위치로부터 적하된 더미 잉크 방울이 벗어난 정도인 이탈값을 산출하는 단계, 이탈값을 바탕으로 잉크 적하 시간 조정값을 산출하는 단계, 잉크 적하 시간 조정값만큼 잉크젯 프린터의 각 노즐의 잉크 적하 시간을 조정하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 의하면, 잉크 적하의 오정렬을 보정하여 정확한 위치에 잉크를 적하할 수 있다.

그러면 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.

도 1 내지 도 8은 본 발명의 한 실시예에 따른 잉크젯 프린팅 방법에서 잉크 적하 위치를 보정하는 방법을 순서대로 도시한 도면이다.

먼저, 도 1에 도시한 바와 같이, 테스트용 차광 부재 패턴(220)을 준비한다. 테스트용 차광 부재 패턴(220)은 잉크가 적하될 영역 즉, 화소 영역에 대응하는 위치에 복수 개의 개구부(230)를 가진다. 그리고, 테스트용 차광 부재 패턴(220)은 개구부(230)의 위 부분에는 더미 잉크 방울(231)을 적하할 영역을 포함한다.

이어서, 더미 잉크 방울(231)을 적하할 기준점을 설정한다. 더미 잉크 방울(231)을 적하할 기준점은, 도 2에 도시한 바와 같이, 개구부(230)의 중심 즉, A 지점을 기준으로 삼아 정하거나, 도 3에 도시한 바와 같이, 개구부(230)의 모서리 부분 즉, B 지점을 기준으로 삼아 정할 수도 있다. 이 때, CCD(charge-coupled device) 이미지로 차광 부재 패턴(220)을 분석하여 A 지점 또는 B 지점의 좌표 값을 산출하고, A 지점 또는 B 지점으로부터 소정 거리 떨어진 위치를 더미 잉크 방울(231) 적하의 기준점으로 설정할 수 있다.

이어서, 도 4에 도시한 바와 같이, 차광 부재 패턴(220) 위에 더미 잉크 방울(231)을 적하한다. 더미 잉크 방울(231)의 적하는 개구부(230)에 잉크젯 프린팅을 진행하면서 함께 수행할 수 있다. 이는 실제 잉크젯 프린팅을 통한 색필터 형성 공정과 동일한 조건 아래에서 더미 잉크 방울(231)을 적하하기 위함이다.

다음, 도 5에 도시한 바와 같이, 적하된 더미 잉크 방울(231)을 촬영하여 CCD 이미지를 마련하고 이를 직교 좌표상에 나타낸다. 이 때, 직교 좌표는 CCD 이미지의 화소 크기를 단위로 하여 좌표축의 눈금을 정할 수 있다. 이렇게 얻어진 더미 잉크 방울(231)의 CCD 이미지의 x축 상의 중앙점과 y축 상의 중앙점을 산출하여 잉크 방울(231)의 중심 지점 즉, C 지점의 좌표 값을 산출한다.

이 때, 적하된 더미 잉크 방울(231)의 형상이 대칭형이 아닐 경우, 도 6 또는 도 7에 도시한 바와 같이, 실제로 적하된 더미 잉크 방울(231a, 231b)의 중심점이 잉크젯 프린터의 설정에 따른 더미 잉크 방울 적하의 기준점과 일치하지 않게 된다. 여기서, 잉크젯 프린터의 설정에 따른 더미 잉크 방울 적하의 기준점을 (x0, y0)라 하고, 실제로 적하된 더미 잉크 방울(231a, 231b)의 중심점을 (x1, y1)이라 하면, 잉크젯 프린터의 설정에 따른 더미 잉크 방울 적하의 기준점으로부터 실제로 적하된 더미 잉크 방울(231a, 231b)의 중심점이 이 벗어난 정도인 이탈값을 (x1-x0, y1-y0)로 구할 수 있다.

도 6의 경우는 적하된 더미 잉크 방울(231a)의 중심이 잉크젯 프린터의 설정에 따른 더미 잉크 방울 적하의 기준점으로부터 X 방향으로 이동한 경우이고, 도 7의 경우는 적하된 더미 잉크 방울 (231b)의 중심이 잉크젯 프린터의 설정에 따른 더미 잉크 방울 적하의 기준점으로부터 X 및 Y 방향으로 이동한 경우이다. 이와 같이, 실제로 적하된 더미 잉크 방울(231a, 231b)의 중심이 잉크젯 프린터의 설정에 따른 더미 잉크 방울 적하의 기준점을 벗어나게 되는 이유는 잉크젯 프린터의 노즐이 균일하지 않거나 잉크 또는 노즐 주변 오염 등의 여러 요인이 있다.

다음, 위에서 구한 이탈값을 바탕으로 하여 잉크젯 프린터의 설정을 보정함으로써 실제로 적하되는 잉크 방울(231)이 잉크젯 프린터의 설정에 따른 더미 잉크 방울 적하의 기준점과 일치되도록 한다. 이 때, 잉크젯 프린터의 설정 보정 방법으로는 잉크젯 프린터의 각 노즐의 잉크 적하 시간을 조정하는 등의 방법이 있다. 각 노즐의 잉크 적하 시간 조정을 위해서는 이탈값(x1-x0, y1-y0) 중 잉크젯 프린터의 프린트 진행 방향(예를 들어 y축 방향)의 성분(y1-y0)을 잉크젯 프린터 노즐의 이동 속도(V)로 나눠서 잉크 적하 시간 조정값((y1-y0)/V)을 산출할 수 있다. 예를 들어, 도 8에 도시한 바와 같이, 더미 잉크 방울(231)이 가상 화소 영역(235)의 중심보다 위쪽에 있으면 잉크 적하 시간을 지연시킴으로써 잉크 방울이 화소 영역(230)의 중심에 적하되도록 할 수 있다.

이와 같이, 개구부(230)를 가지는 차광 부재 패턴(220) 위에 더미 잉크 방울 을 적하하고, 이를 CCD 이미지로 만들어서 이탈값을 산출하고, 이탈값만큼을 보상해 줄 수 있도록 잉크젯 프린터의 설정을 보정한 이후에 색필터 형성 공정을 진행하면 균일한 색필터를 형성할 수 있다.

도 9은 본 발명의 다른 실시예에 따른 잉크젯 프린팅 방법에서 잉크 적하 위치를 보정하는 방법을 도시한 도면이다.

도 9에 도시한 바와 같이, 대형 기판의 경우에는 기판(100)의 전면에 일정한 간격으로 잉크 방울(231)을 적하한 후, 적하된 잉크 방울(231)의 위치를 CCD 이미지로 산출하여 보정 값을 계산한 다음, 정확한 적하 위치를 측정한다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

도 9은 본 발명의 다른 실시예에 따른 잉크젯 프린팅 방법에서 잉크 적하 위치를 보정하는 방법을 순서대로 도시한 도면이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

220: 차광 부재 패턴 230: 개구부

231: 더미 잉크 방울 235: 더미 화소 영역

Claims

화소에 대응하는 위치에 복수의 개구부를 가지는 차광 부재 패턴을 마련하는 단계,

잉크젯 프린터를 사용하여 상기 차광 부재 패턴 위에 더미 잉크 방울을 적하하는 단계,

상기 적하된 더미 잉크 방울의 CCD(charge-coupled device) 이미지를 마련하는 단계,

상기 CCD 이미지를 직교 좌표상에 나타내는 단계,

상기 CCD 이미지의 x축 상의 중앙점과 y축 상의 중앙점을 산출하는 단계,

상기 잉크젯 프린터의 설정에 따른 기준점으로부터 상기 적하된 더미 잉크 방울의 상기 CCD 이미지의 x축 상의 중앙점과 y축 상의 중앙점이 벗어난 정도인 이탈값을 산출하는 단계,

상기 이탈값을 바탕으로 잉크 적하 시간 조정값을 산출하는 단계,

상기 잉크 적하 시간 조정값만큼 상기 잉크젯 프린터의 각 노즐의 잉크 적하 시간을 조정하는 단계

를 포함하는 잉크젯 프린팅 방법.
제1항에서,

상기 잉크젯 프린터를 사용하여 상기 차광 부재 패턴 위에 더미 잉크 방울을 적하하는 단계는 상기 복수의 개구부에 잉크젯팅을 진행하면서 함께 수행되는 잉크젯 프린팅 방법.
제2항에서,

상기 이탈값을 바탕으로 잉크 적하 시간 조정값을 산출하는 단계는

상기 잉크젯 프린터의 프린트 진행 방향이 y축 방향이라 할 때, 상기 이탈값 중 y축 방향값을 상기 잉크젯 프린터의 노즐의 이동 속도로 나누는 단계를 포함하는 잉크젯 프린팅 방법.
제1항에서,

상기 잉크젯 프린터의 설정에 따른 기준점은

상기 개구부의 모서리 또는 중심의 좌표 값을 기준으로 하여 정하는 잉크젯 프린팅 방법.
잉크젯 프린터를 사용하여 더미 잉크 방울을 적하하는 단계,

상기 적하된 더미 잉크 방울의 위치를 확인하는 단계,

상기 잉크젯 프린터의 설정에 따른 잉크 적하 위치로부터 상기 적하된 더미 잉크 방울이 벗어난 정도인 이탈값을 산출하는 단계,

상기 이탈값을 바탕으로 잉크 적하 시간 조정값을 산출하는 단계,

상기 잉크 적하 시간 조정값만큼 상기 잉크젯 프린터의 각 노즐의 잉크 적하 시간을 조정하는 단계를 포함하는 잉크젯 프린팅 방법.
제5항에서,

상기 이탈값을 바탕으로 잉크 적하 시간 조정값을 산출하는 단계는

상기 잉크젯 프린터의 프린트 진행 방향이 y축 방향이라 할 때, 상기 이탈값 중 y축 방향값을 상기 잉크젯 프린터의 노즐의 이동 속도로 나누는 단계를 포함하는 잉크젯 프린팅 방법.
제6항에서,

잉크젯 프린터를 사용하여 더미 잉크 방울을 적하하는 단계 이전에

화소에 대응하는 위치에 복수의 개구부를 가지는 차광 부재 패턴을 마련하는 단계를 더 포함하고, 상기 잉크젯 프린터의 설정에 따른 잉크 적하 위치는 상기 개구부의 모서리 또는 중심의 좌표 값을 기준으로 하여 정하는 잉크젯 프린팅 방법.