KR20110100667A - 건조한 잉크 배출 노즐의 신속 잉크-충진 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 교시는 OLED 또는 그 외의 다른 유형의 디스플레이의 일부를 형성할 수 있는 하나 이상의 기판상에 하나 이상의 재료(예를 들어, 하나 이상의 고상과 같은 하나 이상의 필름)를 증착하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다. 일부 실시예에서, 본 발명은 하나 이상의 기판상에 잉크를 증착하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다. 이 장치는 예를 들어, 잉크를 수용하기 위한 하나 이상의 챔버, 잉크의 액적을 배출시키기에 적합한 하나 이상의 챔버 내에 구성된 복수의 오리피스, 미세-공극의 어레이(예를 들어, 직사각형 어레이로 형성됨)를 포함하는 배출 노즐을 포함할 수 있으며, 각각의 미세-공극은 입구 포트와 출구 포트를 가지며, 배출 노즐은 입구 포트에서 오리피스에 의해 챔버(들)로부터 소정의 잉크(액적)을 수용하고 출구 포트로부터 잉크를 배출한다. 잉크의 액적은 배출 노즐 상의 입구 포트의 고유의 이격된 위치에서 수용된다. 일부 실시예에서, 복수의 오리피스(예를 들어, 3개)를 포함하는 단일의 액체 잉크-보유 챔버는 복수의 떠 있는 입자를 갖는 액체 형태의 잉크를 수용하고, 잉크의 액적은 배출 노즐 상의 각각의 이격된 위치로 챔버로부터 실질적으로 동시에 배출되고, 배출 노즐은 캐리어 액체를 증발시키며 하나 이상의 기판상에 고상 입자를 증착시킨다.

Description

건조한 잉크 배출 노즐의 신속 잉크-충진{RAPID INK-CHARGING OF A DRY INK DISCHARGE NOZZLE}
본 출원은, 그 전체가 본원에 참고로 인용된, 2009년 1월 5일에 출원된 미국 가특허출원 제61/142,575호로부터 35 U.S.C.§ 119(e)하에서 우선권을 주장한다.
본 발명은 하나 이상의 기판상에 하나 이상의 재료(예를 들어, 하나 이상의 고상과 같은 하나 이상의 필름)를 증착하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명의 교시의 양태는 LED 또는 그 외의 다른 유형의 디스플레이의 일부를 형성할 수 있는 하나 이상의 기판상에 하나 이상의 고상을 증착하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
유기 발광 장치(OLED)의 제조는 기판상에 하나 이상의 유기 필름을 증착하고 필름 스택의 상측 및 하측을 전극에 결합시키는 것을 필요로 한다. 필름 두께는 주요한 고려사항이다. 전체 층 스택 두께는 약 100 nm이고, 각각의 층은 ±1 nm보다 우수한 정확도에 따라 최적의 상태로 균일하게 증착된다. 필름 순도도 또한 중요하다. 종래의 장치는 (1) 상대적인 진공 환경에서 유기 재료의 열적 증발 및 그 후 기판상에서 유기 증기의 응축, 또는 (2) 용매 내로 유기 재료의 용해, 결과적인 용액으로 기판을 코팅 및 그 뒤 용매 제거와 같은 2가지 방법 중 한 방법을 사용하여 필름 스택을 형성한다.
OLED의 유기 얇은 필름을 증착하는데 있어서의 또 다른 고려사항은 선호되는 위치에 필름을 정확히 배치시키는 것이다. 필름 증착 방법에 의존하여, 이러한 작업을 수행하기 위한 2가지의 종래의 기술이 있다. 열 증착의 경우, 쉐도우 마스킹이 선호되는 형상의 OLED 필름을 형성하기 위하여 사용된다. 쉐도우 마스킹 기술은 기판의 영역 위에 적절히 형성된 마스크를 배치시킨 후 전체 기판 영역 위에 필름을 증착시키는 단계를 요한다. 증착이 완료된 경우, 쉐도우 마스크는 제거된다. 마스크를 통해 노출된 영역은 기판상에 증착된 재료의 패턴을 형성한다. 이 공정은 불충분한데, 이는 전체 기판이 코팅되어야하기 때문에 심지어 쉐도우 마스크를 통해 노출된 영역만이 필름을 요하기 때문이다. 게다가, 쉐도우 마스크는 각각의 사용에 따라 증가적으로 코팅되어지며, 결국 제거되거나 또는 세척되어야 한다. 따라서, 넓은 영역에 걸쳐서 쉐도우 마스크의 사용은 마스크를 구조적으로 불안정하게 만드는 매우 얇은 마스크(작은 특징부의 크기를 구현하기 위해)를 사용해야 하기 때문에 곤란하다. 그러나, 기상 증착 기술은 높은 균일성 및 순도와 우수한 두께 제어에 따른 OLED 필름을 만들어 낸다.
용매 증착의 경우, 잉크젯 프린팅은 OLED 필름의 패턴을 증착하기 위해 사용될 수 있다. 잉크젯 프린팅은 인쇄가능한 잉크를 형성하는, 용매 내로 유기 재료를 용해시키는 것을 요한다. 게다가, 잉크젯 프린팅은, 전형적으로 다층 스택에 비해 낮은 성능을 갖는, 단일 층 OLED 필름 스택의 사용으로 한정된다. 단일 층 한정은 야기되는데, 이는 프린팅이 통상적으로 임의의 하부에 놓인 유기 층의 바람직하지 못한 용해를 야기하기 때문이다. 따라서, 기판은 잉크가 증착되는 영역을 형성하기 위해 우선적으로 준비되지 못한 경우, 이 단계는 공정의 비용과 복잡성을 증가시키며, 잉크젯 프린팅은 기상 층착된 필름에 비해 더 떨어지는 두께 균일성을 갖는 원형 증착된 영역으로 한정된다. 재료 품질 또한 전형적으로 더 낮으며, 이는 건조 공정 동안 재료 내에서 구조적 변형이 야기되고 잉크 내에 재료 불순물이 형성되기 때문이다. 그러나, 잉크젯 프린팅 기술은 우수한 재료 효율성에 따라 상당히 넓은 영역에 걸쳐서 OLED 필름의 패턴을 제공할 수 있다.
종래의 기술은 유기 얇은 필름의 경우 기상 증착에 따라 구현되는 높은 균일성, 순도 및 두께 제어를 갖는 잉크젯 프린팅의 넓은 영역의 패터닝 능력을 갖지 못한다. 잉크젯 처리식 단일 층 OLED 장치는 대부분의 상업용으로 적절하지 못한 품질을 가지며 열 증착은 넓은 영역에 대해 수행될 수 없기 때문에, 높은 필름 품질과 비용-효율적인 넓은 영역 확장성 모두를 제공할 수 있는 기술을 개발하기 위해 OLED 산업의 경우 주요한 기술적 도전이 이루어진다.
따라서, OLED 디스플레이의 제조는 도한 금속의 얇은 필름, 무기 반도체 및/또는 무기 절연체의 패턴화된 증착을 요할 수 있다. 통상적으로, 기상 증착 및/또는 스퍼터링(sputtering)은 이러한 층들을 증착하기 위해 사용되어 왔다. 패터닝은 종래의 기판 준비(예를 들어, 절연체로 패턴화된 코팅), 전술된 바와 같은 쉐도우 마스킹 및 새로운 기판 또는 보호 층이 사용될 때 종래의 포토리소그래피를 사용하여 구현된다. 이러한 각각의 방법은 선호되는 패턴의 직접 증착에 비해 불충분하며, 이는 재료를 소모하거나 추가 공정 단계를 필요로 하기 때문이다. 따라서, 이러한 재료들의 경우, 고-품질, 비용 효율적, 넓은 영역의 확장성의 필름을 증착하기 위한 방법 및 장치가 필요하다.
다양한 실시예의 예시적이고 비-제한적인 예가 하기에 기술된다.
다양한 실시예 따라서, 예를 들어, 하나 이상의 기판상에 하나 이상의 재료를 증착하기 위한 장치 및 방법이 제공된다. 다양한 실시예에서, 이러한 하나 이상의 재료는 하나 이상의 필름을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 이러한 하나 이상의 필름은 하나 이상의 고상을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 하나 이상의 잉크가 하나 이상의 기판상에 증착된다.
다양한 실시예 따라서, 하나 이상의 기판상에 하나 이상의 재료(예를 들어, 하나 이상의 고상과 같은 하나 이상의 필름)를 증착하기 위한 장치 및 방법이 제공된다. 일부 실시예에서, 본 발명의 교시의 장치는 (i)잉크를 수용하기 위한 챔버와, (ii)복수의 미세-공극을 포함하고 상기 챔버에 대해 이격되도록 배열된 배출 노즐을 포함하며, 각각의 미세-공극은 상기 챔버를 대향하고 입구 포트를 형성하는 제 1 단부 영역과 출구 포트를 형성하는 제 2 단부 영역을 포함하고, (iii)상기 챔버와 유체연통되는 복수의 오리피스(또한, 포트로 언급됨)를 포함하며, 상기 오리피스는 챔버로부터 개별적인 각각의 전달 경로를 따라 배출 노즐의 입구 포트 상에서의 각각 이격된 위치까지 잉크의 액적을 계량하기에 적합하다. 다양한 실시예에서, 챔버는 액체의 형태인 잉크를 수용하고, 상기 잉크는 캐리어 액체 내에 용해되거나 또는 떠 있는 복수의 실질적으로 고상 입자에 의해 형성되며, 잉크의 액적들은 챔버로부터 오리피스를 통하여 배출 노즐까지 맥동 방식으로(pulsatingly) 계량되고(meter), 배출 노즐은 캐리어 액체를 증발시키며 기판상에 실질적으로 고상 입자를 증착시킨다.
하나 이상의 기판상에 하나 이상의 재료(예를 들어, 하나 이상의 고상과 같은 하나 이상의 필름)를 증착하기 위한 장치의 추가 실시예는, 본 발명의 교시의 양태에 따라서, 예를 들어, (i) 액체 잉크와 같은 액체를 보유하도록 구성된 챔버와, (ii) 챔버와 유체연통되도록 배열된 복수의 오리피스를 포함하고, 오리피스는 표면 장력에 의해 잉크가 이를 통해 통과하는 것을 방지하기 위한 크기(예를 들어, 오리피스의 종방향 축에 대해 직교한 횡단면 영역 또는 직경)로 형성되며, (iii) 복수의 오리피스의 각각의 오리피스에 의해 챔버로부터 액체의 다수의 액적(예를 들어, 각각의 오리피스로부터 하나의 액적)을 실질적으로 동시에 배출시키기에 충분한 에너지를 제공하기에 적합하고 오리피스 및/또는 챔버에 작동가능하게 결합된 하나 이상의 챔버 활성화 장치(chamber activator)(예를 들어, 하나 이상의 히터 및/또는 압전 재료)를 포함하고, (iv) 어레이를 형성하는 복수의 미세-공극을 포함하며, 챔버에 대해 이격된 상태로 배열된 배출 노즐을 포함하고, 각각의 미세-공극은 상기 챔버를 대향하고 입구 포트를 형성하는 제 1 단부 영역과 출구 포트를 형성하는 제 2 단부 영역을 포함하고, (v) 복수의 이격된 전달 경로를 포함하고, 각각의 경로는 오리피스들 중 각각 하나의 오리피스로부터 배출 노즐의 입구 포트 상의 각각의 고유의 위치까지 연장되며, (vi) 선택된 온도 범위(예를 들어, 약 100˚C 내지 약 300˚C)를 통해 및/또는 선택된 온도로 미세공극을 가열함으로써 미세-공극으로부터 재료를 배출시키기에 충분한 에너지를 제공하기에 적합하고 배출 어레이에 작동가능하게 결합된 하나 이상의 노즐 활성화 장치(예를 들어, 하나 이상의 히터 및/또는 압전 재료)를 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 2개 이상(예를 들어, 3개)의 오리피스는 챔버와 유체연통되도록 배열되고, 미세-공극 어레이는 긴 치수와 짧은 치수를 갖는 직사각형을 형성한다. 게다가, 오리피스에 의해 형성된 선은 직사각형 어레이의 긴 축에 대해 평행하게 배열된다. 그 외의 다른 실시예에서, 2개 이상(예를 들어, 3개)의 오리피스는 챔버와 유체연통되도록 배열되고, 미세-공극의 어레이는 갈지자 형태 또는 삼각형 형태를 갖는 어레이와 같은 비-직사각형 어레이를 형성한다. 게다가, 3개의 오리피스는 미세-공극 어레이 상으로 그리고 각각의 전달 경로를 따라서 챔버로부터 복수의 잉크 액적을 배출할 때 최적(예를 들어, 최대)의 적용 범위의 미세-공극 어레이를 구현하도록 배열된다.
다양한 실시예에 따라서, 하나 이상의 기판상에 하나 이상의 재료(예를 들어, 하나 이상의 고상과 같은 하나 이상의 필름)를 증착하기 위한 방법이 제공된다. 일부 실시예에서, 예를 들어, 본 발명의 교시의 방법은 (a) 챔버에 액체 잉크를 제공하는 단계를 포함하고, 액체 잉크는 캐리어 액체 내에 용해되거나 떠 있는 복수의 입자에 의해 형성되며, (b) 챔버로부터 액체 잉크의 액적을 각각의 오리피스로부터 동시에 계량하기 위하여 상기 챔버와 유체 연통되도록 배열된 2개 이상의 이격된 오리피스를 맥동 방식으로 여기하는 단계(pulsatingly energizing)를 포함하고, (c) 배출 노즐 상의 각각의 이격된 위치로 개별적인 각각의 전달 경로를 따라 계량된 잉크 액적을 실질적으로 동시에 통과시키는 단계를 포함하고, (d) 배출 노즐에서 계량된 잉크 액적을 수용하는 단계를 포함하고, 배출 노즐은 계량된 잉크 액적을 안내하기 위한 복수의 미세-공극을 포함하고, (e) 캐리어 액체를 증발시키기 위해 복수의 미세-공극에 있는 잉크를 가열시키는 단계를 포함하며, 이에 따라 복수의 입자들은 캐리어 액체가 제거되며, (f) 미세-공극으로부터 기판상으로 복수의 입자를 배출시키는 단계를 포함하고, 이에 따라 복수의 입자는 고상 형태로 기판상에 증착된다.
본 발명의 교시에 따라서, 하나 이상의 기판상에 하나 이상의 재료(예를 들어, 하나 이상의 고상과 같은 하나 이상의 필름)을 증착하기 위한 방법의 추가 실시예는, 예를 들어, (a) 보유 영역 내에 소정의 액체 잉크를 보유하는 단계를 포함하고, 액체 잉크는 캐리어 액체 내에 용해되거나 또는 떠 있는 복수의 입자를 포함하고, (b) 보유 영역에 에너지(예를 들어, 열적 및/또는 기계적)를 전달하는 단계를 포함하고, 이에 따라 각각의 액적이 보유 영역에 인접한 평면을 따라서 고유 영역으로 각각의 전달 경로를 따라 이동되도록 상기 보유 영역을 따라 2개 이상의 이격된 위치로부터 복수의 액체 잉크 액적이 실질적으로 동시에 배출되며, (c) 배출된 각각의 액적을 미세-체적의 복수의 액체 잉크로 분할하는 단계를 포함하고, 각각의 미세-체적은 상기 평면에 바로 인접한 각각의 미세-보유 영역 내에 배열되고, (d) 캐리어 액체가 증발되도록 미세-보유 영역을 제 1 온도(예를 들어, 100 ˚C)로 가열하는 단계를 포함하고, 이에 따라 캐리어 액체가 없는 미세-보유 영역 내에는 고상 입자가 제공되며, (e) 고상 입자가 가스로 기화되도록 미세-보유 영역을 제 2 온도(예를 들어, 300 ˚C)로 가열하는 단계를 포함하고, (f) 응고되는 기판상으로 미세-보유 영역으로부터 가스를 안내하는 단계(예를 들어, 열 및/또는 기계적인 에너지의 적용에 의해)를 포함할 수 있다.
이에 따라, 다양한 실시예에서 필름이 형성된다.
이러한 및 그 외의 다른 본 발명의 실시예는 하기 비-제한적이고 예시적인 도면에 따라 언급될 것이다.
도 1a는 열적 잉크 분배 기구와 배출 노즐을 포함하는, 예시적인 프린트-헤드의 측면도.
도 1b는 미세-공극의 직사각형 어레이를 포함하는, 배출 노즐의 예시적인 실시예의 저면도.
도 2a는 미세-공극 어레이를 포함한 배출 노즐과 단일의 잉크-배출 오리피스를 포함한 잉크젯을 갖는, 프린트-헤드의 선택된 부품들을 예시적으로 도시하는 측면도.
도 2b는 미세-공극 어레이를 포함한 배출 노즐과 3개의 잉크-배출 오리피스를 포함한 잉크젯을 갖는, 본 발명의 교시에 따르는 프린트-헤드의 선택된 부품들을 예시적으로 도시하는 측면도.
도 3a는 도 2a의 프린트-헤드에 의해 배출된 액적들이 접촉된 후 미세-공극의 직사각형 어레이의 입구에 걸쳐서 분산된 액체 잉크를 예시적으로 도시하는 상면도.
도 3b는 본 발명의 다양한 실시예에 따라서, 도 2b의 프린트-헤드에 의해 배출된 3개의 액적들이 접촉된 후 미세-공극의 직사각형 어레이의 입구에 걸쳐서 분포된 액체 잉크를 예시적으로 도시하는 상면도.
도 3c는 본 발명의 교시의 다양한 실시예에 따라서, 갈지자 형태를 형성하기 위해 3개의 액적들이 접촉된 후 미세-공극의 갈지자 형태의 어레이의 입구에 걸쳐서 분산된 액체 잉크를 예시적으로 도시하는 상면도.
도 4는 본 발명의 교시의 다양한 실시예에 따라서, 접촉 후 미세-공극의 직사각형 어레이의 입구에 걸쳐서 분산된 3개의 액체 잉크 액적을 예시적으로 도시하는 상면도이며, 각각의 액적은 어레이의 긴 치수보다 작은 직경을 가지며 어레이의 짧은 치수보다 긴 직경을 갖는다.
도 5는 본 발명의 교시의 다양한 실시예에 따라서, 접촉 후 미세-공극의 어레이의 입구에 걸쳐서 분산된 3개의 액체 잉크 액적을 예시적으로 도시하는 상면도이며, 액적들은 크기가 변할 수 있다.
다양한 비-제한적이고 예시적인 실시예가 참고된다.
다양한 실시예에 따라서, 본 발명의 교시는 하나 이상의 기판상에 하나 이상의 재료(예를 들어, 하나 이상의 고상과 같은 하나 이상의 필름)를 증착시키기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다. 이러한 필름은 예를 들어, 넓은 면적의 트랜지시터 회로와 OLED의 설계와 구조에서 사용될 수 있다. 본원에서의 장치 및 방법에 의해 증착될 수 있는 재료는 그 외의 다른 것들 중 유기 재료, 금속 재료 및 산화 무기물, 칼로겐 화물, 군 IV 반도체, 군 III-V 화합물 반도체 및 군 II-VI 반도체와 같은 무기 반도체와 절연체를 포함한다.
게다가, 본 발명이 교시는, 다양한 실시예에서, 프린트-헤드를 포함하는 배출 노즐 및 잉크 디스펜서에 관한 것이다. 다양한 실시예에 따라서, 디스펜서는, 예를 들어, 잉크젯일 수 있으며, 노즐은 실질적으로 건조하고 고상의 형태로 재료의 필름을 배출하기에 적합할 수 있다. 다양한 실시예에서, 배출된 필름 재료는 하나 이상의 기판상에 증착될 수 있다.
본 발명의 교시는, 예를 들어, 그 전체가 본원에 참고로 인용된 미국 특허 출원 제US 2008/0311307 A1호(여기서, '307 공개문)에 기재된 바와 같은 장치 및 방법 내에서 실시 및/또는 이용될 수 있다.
프린트-헤드 장치 및/또는 응용예의 일부 형상에서, 액체 잉크를 단일의 배출 노즐에 배출시키기 위한 단일의 오리피스만을 갖는 잉크젯 디스펜서는 만족스럽고 선호될 수 있다. 본 발명의 교시는, 그러나 액체 잉크를 단일의 배출 노즐에 배출기시키 위한 단일의 오리피스 잉크젯으로 선호되는 결과를 구현할 수 없는 응용예 및/또는 프린트-헤드 장치의 일부 형상들을 고려한다. 본 발명의 교시는, 그 외의 다른 것들 중, 액체 잉크를 단일의 배출 노즐로 배출시키기 위한 복수(즉, 하나 이상)의 오리피스를 갖는 잉크젯 디스펜서를 제공한다. 예를 들어, '307 공개문의 프린트-헤드 장치의 다양한 실시예는 액체 잉크를 보유하기 위한 챔버 당 복수(예를 들어, 2, 3, 4, 5, 6, 또는 이를 초과)의 오리피스를 포함하도록 구성될 수 있다. 따라서, 활성화 시, 잉크의 액적(droplet)들은 챔버로부터 배출될 수 있다. 게다가, 잉크를 배출하기 위한 활성화 수단(예를 들어, 열적 및/또는 기계적인 것과 같은 에너지 공급원 또는 공급원들)은 액적(예를 들어, 연통되는 3개의 오리피스를 갖는 챔버에 대해 3개의 액적)들이 실질적으로 동시에 배출되도록 구성될 수 있다. 추가로, 활성화 수단은 액적들이 각각의 오리피스로부터 순차적으로 배출되도록 구성될 수 있다.
본 발명의 교시의 프린트-헤드 장치의 일부 형상에서, 추가로 전술된 바와 같이, 액적들은 복수의 잉크-보유 챔버로부터 어레이로 향하는 오리피스를 사용하여 단일의 목표 미세-공극 어레이(target micro-pore array)로 증착될 수 있다. 다양한 실시예에서, 예를 들어, 목표 미세-공극 어레이와 연계된 각각의 다수의 챔버는 이에 액체 잉크 액적들을 배출시키기 위한 하나 이상의 오리피스를 포함한다. 이러한 일부 실시예에서, 각각의 다수의 챔버는 액체 잉크 액적을 배출시키기 위해 단지 단일의 오리피스만을 포함한다. 예를 들어, 일부 실시예에서(도시되지 않음), 3개의 잉크 액적이 3개의 개별 오리피스-챔버 쌍으로부터 배출될 수 있어서 단일의 잉크-보유 챔버 내에 제공된 3개의 오리피스를 갖는 프린트-헤드 장치를 사용할 때와 동일한 결과가 구현된다.
추가로 전술된 바와 같이, 액체 잉크를 보유하기 위한 챔버 당 복수의 오리피스를 갖는 잉크젯을 사용하기에 선호될 수 있는 프린트-헤드 장치의 다양한 형상이 존재한다. 이러한 일 형상은, 미세-공극 어레이가 잉크젯으로부터 배출되는 잉크 액적의 크기보다 적어도 한 치수가 큰 미세-공극 어레이를 포함한, 인접한 배출 노즐과 액체 잉크를 보유하기 위한 챔버를 포함한 잉크 제트를 갖는 프린트-헤드 장치이다. 액체-보유 챔버로부터 잉크를 배출하기 위한 단지 하나의 오리피스만을 갖는 단지 단일의 잉크젯이 이러한 형상으로 사용된다면, 액체 잉크로 전체 미세-공극 어레이를 적시려고 할 때 다수의 잉크 액적을 순차적으로 배출할 필요가 있을 수 있다. 이러한 일부 단일-오리피스 형상에서, 심지어 미세-공극 어레이에서 다수의 잉크 액적을 순차적으로 배출할 때에도 전체 어레이를 적실 수 없거나 적시기에 불가능할 수 있다는 것을 주목해야 한다.
도 1A는 본 발명의 교시의 다양한 실시예에 따르는 재료를 증착하기 위한 장치의 예시적인 도면이다. 도 1A는 다양한 실시예에 따르는 열적 잉크 배출 기구와 배출 노즐을 포함하는 열적 제트 프린트-헤드의 예시적인 도면이다.
도 1A를 참고하면, 기판상에 재료를 증착하기 위한 예시적인 장치는 챔버(130), 복수의 오리피스(170), 배출 노즐(180) 및 복수의 미세-공극 도관(160)을 포함하고, 미세-공극 도관은 미세-공극으로도 또한 불린다. 챔버(130)는 액체 형태의 잉크를 수용하고, 오리피스(170)로부터 배출 노즐(180)로 잉크를 연통시킨다. 잉크는, 예를 들어, 캐리어 액체(carrier liquid) 또는 용매 내에서 떠 있거나 또는 용해된 입자를 포함할 수 있다. 이러한 입자들은 예를 들어, 단일의 분자 또는 원자, 분자 및/또는 원자들의 집합물 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 도시된 실시예에서, 각각의 오리피스(170)와 배출 노즐(180) 상의 각각의 위치 사이의 경로는 P1, P2, 및 P3로 점선으로 도시된 3개의 개별적이고 이격된 각각의 전달 경로를 형성한다.
도 1A의 실시예에서, 배출 노즐(180)은 파티션(partition, 165)에 의해 분리된 미세공극(micropore, 160)을 포함한다. 미세-공극(160)은 일부 실시예에 따라서, 이 내에 미세-다공성 재료를 포함할 수 있다. 오리피스(170)에 인접한 배출 노즐(180)의 표면은 배출 노즐(180)에 대한 입구 포트를 형성하는 반면 오리피스(170)로부터 이격되도록 향하는 배출 노즐(180)의 원위 표면은 출구 포트를 형성한다. 기판(도시되지 않음)은 이로부터 증착된 잉크를 수용하기 위한 배출 노즐(180)의 출구 포트에 인접하게 배열될 수 있다.
도 1A의 열적 제트 프린트-헤드는 배출 노즐(180)을 수용하는 하측 구조물(140)을 추가로 포함한다. 배출 노즐(180)은 하측 구조물(140)의 일부분으로서 제조될 수 있다. 대안으로, 배출 노즐(180)은 개별적으로 제조될 수 있으며, 통합 구조물을 형성하기 위하여 하측 구조물(140)과 이후에 조합될 수 있다. 상측 구조물(142)은 챔버(130)를 수용한다. 상측 구조물(142)은 챔버(130)를 형성하기 위하여 적절한 공동 및 도관과 함께 형성될 수 있다. 상측 구조물(142)과 하측 구조물(140)은 하우징 구조물을 형성하기 위하여 본드(bond, 120)를 통해 결합된다. 하우징에 따라 열적 제트 프린트-헤드는 압력 하에서 또는 진공 상태 하에서 작동될 수 있다. 하우징은 배출 노즐로부터 기판으로(도시되지 않음) 재료를 운반하기 위한 이송 가스를 수용하기 위하여 입구 포트(도시되지 않음)를 추가로 포함할 수 있다. 대안으로, 포트(도시되지 않음)는 이송 가스를 수용하기 위하여 상측 구조물(142) 내에 일체구성될 수 있다. 포트는 일 실시예에 따라서 실질적으로 하나 이상의 가스의 불활성 혼합물을 포함하는 이송 가스를 수용하기에 적합한 플랜지를 포함할 수 있다. 혼합물은 전형적인 유기 재료와 함께 사용 시 질소 또는 아르곤과 같이 장치에 의해 증착되는 재료와 실질적으로 비-활성인 가스를 포함할 수 있다. 이송 가스는 미세-공극(160)을 통해 흐름으로써 배출 노즐(180)로부터 입자를 멀리 이송할 수 있다.
잉크젯 헤드 및 배출 노즐의 일체화는 선택적이다. 당업자는 본원에서 고려되는 바와 같이 잉크젯 헤드와 배출 노즐이 물리적으로 개별적인 유닛으로서 배열되고 이용될 수 있음을 알 수 있을 것이다. 본 발명의 교시는 이러한 부품들이 물리적으로 개별적인 유닛으로서 배열되고 이용되는 형상으로 배열된 잉크젯 헤드와 배출 노즐을 포함한 다양한 실시예를 고려한다.
히터(heater, 110)는 잉크를 배출하고 및/또는 가열하기 위한 챔버(130)에 대해 선택적으로 추가될 수 있다. 도 1A에서, 히터(110)는 챔버(130) 내측에 배열된다. 히터(110)는 액체 잉크에 대해 맥동 에너지(pulsating energy)를 제공하여 각각의 오리피스(170)를 통해 액체 잉크의 각각의 액적이 배출될 수 있도록 챔버(130) 및/또는 오리피스(170)에 작동가능하게 결합된 임의의 열 에너지 공급원(들)일 수 있다. 일 실시예에서, 히터(110)는 1 분 미만의 지속 시간을 갖는 펄스로 열을 전달한다. 예를 들어, 히터는 가변 듀티 사이클과 1kHz의 사이클 주파수를 갖는 사각 펄스에 의해 여기될 수 있다. 따라서, 히터 에너지는 챔버(130)로부터 배출 노즐(180)까지 전달된 잉크의 양을 계량하기 위해 사용될 수 있다. 챔버(130)는 또한 OLED 또는 트랜지스터를 제조하는데 사용되는 필름을 형성하기에 잉크 이외의 재료를 수용할 수 있다. 오리피스(170)는 챔버(130) 내의 액체의 표면 장력이 잉크를 분배하기 위한 기구의 작동 이전에 액체의 배출을 방지하도록 구성될 수 있다.
통상적으로, 예를 들어, 기계적(예를 들어, 진동적)으로 오리피스(170)로부터 액체 잉크의 액적을 배출시키기에 충분한 에너지를 제공할 수 있는 챔버(130)에 결합된 임의의 적합한 에너지원을 사용할 수 있다. 일 실시예에서, 본 발명의 교시에 따라서, 히터(110)에 대해 압전 재료가 대신에 또는 추가로 사용된다. 또 다른 실시예에서, 각각의 오리피스(170)는 개별 히터 및/또는 압전 재료에 결합된다. 후자의 실시예에서, 예를 들어, 각각의 오리피스(170)에 대해(이에 인접하게) 하나, 즉 3개의 가열 요소가 제공될 수 있다.
도 1A의 실시예에서, 배출 노즐(180)은 도관 또는 미세-공극(160)에 의해 분리된 파티션(또는 강성 부분)(165)을 포함한다. 미세-공극(160)과 강성 부분(165)은 집합적으로 미세-다공성 환경을 형성한다. 미세-다공성 환경은 미세-제조된 공극을 가지며 실리콘 또는 실리콘 카바이드의 고상 멤브레인 또는 미세-다공성 알루미나를 포함하는 다양한 재료를 포함할 수 있다. 미세공극(160)은 매재가 적절히 활성화될 때까지 액체 내에 떠 있거나 또는 용해된 재료가 배출 노즐(180)을 통해 빠져나가는 것을 방지하도록 구성된다. 액체의 배출된 액적이 배출 노즐(180)과 만날 때, 액체는 모세관 효과의 도움으로 미세-공극(160) 내로 흡입된다. 미세-공극 벽에 있는 떠 있거나 또는 용해된 입자의 코팅 뒤에 남겨지도록, 배출 노즐(180)이 활성화되기에 앞서 잉크 내의 액체가 증발될 수 있다.
캐리어 액체는 예를 들어, 하나 이상의 용매를 포함할 수 있다. 잉크 내의 액체는 상대적으로 낮은 증기압을 갖는 하나 이상의 용매를 포함할 수 있다. 대안으로 또는 추가로, 잉크 내의 액체는 상대적으로 높은 증기압을 갖는 하나 이상의 용매를 포함할 수 있다. 하나 이상의 용매는 이송 및 증착 공정 동안 용매가 실질적으로 증발되고 캐리어 액체 내의 다수의 입자들이 고상 입자로서 증착되는 증기압을 가질 수 있다. 따라서, 증착된 다수의 고상 입자들은 기판상의 필름을 포함할 수 있다.
잉크 내에서 액체의 증발은 배출 노즐을 가열시킴으로써 용이해지거나 가속화될 수 있다. 증발된 액체는 챔버로부터 제거될 수 있으며, 그 뒤 예를 들어, 하나 이상의 배출 노즐 면 위로 가스를 흐르게 함으로써 수집될 수 있다. 선호되는 응용예에 따라, 미세공극(160)은 수 나노미터 내지 수백 미크론의 최소 선형 횡단 거리(W)를 갖는 도관(또는 통로)을 제공할 수 있다. 배출 노즐(180)을 포함하는 미세-다공성 영역은 수백 나노미터 내지 10 또는 수백 밀리미터 범위의 전형적인 최대 선형 횡단 치수(DL)를 포함하는, 선호되는 응용예에 따라 상이한 영역(예를 들어, 직사각형, L-형, 삼각형, 갈지자 무늬(chevron)-형, 등등)을 포함하고 상이한 형태를 가질 것이다. 일 실시예에서, W/D의 비율은 약 1/5 내지 약 1/1000이다.
도 1A의 예시적인 장치에서, 배출 노즐(180)은 노즐 히터(150)에 의해 작동된다. 노즐 히터(150)는 배출 노즐(180)에 대해 인접하게 위치된다. 노즐 히터(150)는 얇은 금속 필름을 포함할 수 있다. 얇은 금속 필름은, 예를 들어, 알루미늄으로 구성될 수 있다. 작동 시, 노즐 히터(150)는 추후에 배출 노즐로부터 외부로 흐를 수 있는, 미세-공극 또는 도관(160) 내에 수용된 재료가 제거되도록 배출 노즐(180)에 맥동 열 에너지를 공급한다. 일 실시예에서, 맥동(pulsation)은 1 분 미만의 시간 스케일에 따라 가변될 수 있다.
노즐 히터(150)는 온도 범위에 걸쳐서 또는 선호되는 온도 또는 온도들로 배출 노즐(180) 내의 재료를 가열하기에 적합할 수 있다. 예를 들어, 다양한 실시예에서 노즐 히터(150)는 약 75˚C 내지 약 500˚C의 범위 내의 하나 이상의 온도로 배출 노즐(180) 내의 재료를 가열한다. 일부 실시예에서, 노즐 히터(150)는 약 100˚C 내지 약 400˚C의 범위 내의 온도로 배출 노즐(180) 내의 재료를 가열한다.
잉크 입자를 제거하는 것은 승화 또는 융용 및 후속 끓임을 통한 증발을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 배출 노즐(180) 내의 재료(예를 들어, 캐리어 액체 내의 잉크 입자)는 초기에 캐리어 액체를 증발시키기 위하여 약 100˚C로 가열된다. 잔류 고상(예를 들어, 용매가 없거나 또는 실질적으로 없는 잉크 입자)은 그 뒤 이들이 가스로 변환되도록 약 300˚C로 가열된다. 그 후, 가스는 기판 상에 증착되어 응고될 수 있다. 이에 따라 하나 이상의 필름이 형성될 수 있다.
용어 "입자"는 예를 들어 분자 또는 원자의 클러스터에 대한 단일의 분자 또는 원자뿐만 아니라 전술된 것들의 조합으로부터의 임의의 것을 포함하는 것으로 사용된다는 것을 인식해야 한다. 통상적으로, 예를 들어, 기계적(예를 들어, 진동적)으로 미세-공극(160)으로부터 재료를 배출시키기고 배출 노즐(180)을 여기할 수 있는 배출 챔버에 결합된 임의의 적합한 에너지원을 사용할 수 있다. 일 실시예에서, 노즐 히터(150)에 대해 압전 재료가 대신에 또는 추가로 사용된다.
전술된 바와 같이, 도 1A에 도시된 장치 내에서, 다수의 오리피스(170)가 형성되며, 각각의 오리피스는 챔버(130)와 유체 연통하기에 적합하다. 오리피스의 개수는 가변될 수 있으며, 특정 장치에 대해 선택된 개수는 하기에서 추가로 기술되는 바와 같이 다양한 인자에 따라 결정될 수 있다. 즉, 오리피스의 개수는 예를 들어, 미세-공극(160)에 의해 형성된 어레이의 크기 및/또는 형태(예를 들어, 직사각형, L-형, 삼각형, 갈지자 무늬 형, 등등)와 오리피스로부터 배출된 액체 잉크의 액적의 크기(배출 노즐의 입구 표면에 걸쳐서 분배되고 뿌려진 후 하나 이상의 액적의 평균 직경으로 언급되는 본 명세서에서의 용어"크기")에 의존하여 선택될 수 있다.
도 1B는 다양한 실시예에 따르는 기판상에 필름을 증착하기 위한 장치의 일부로서의 배출 노즐(180)의 도면이다. 도 1B에서, 배출 노즐 히터(150)는 실리콘 하우징(140) 상에 얇은 백금 필름을 포함한다. 또한, 배출 노즐(180)의 중심에는 배출 노즐 미세공극(160)이 도시된다. 예시된 실시예에서, 미세-공극(160)은 규치적인 직사각형 어레이를 형성하며, "DL"로 지정된 치수는 어레이의 긴 치수이며, "Ds"로 지정된 치수는 어레이의 짧은 치수이다. 도 1A에 추가하여, 오리피스(170)는 선을 형성하고, 미세-공극(160)은 실질적으로 평면형의 직사각형 어레이를 형성한다. 오리피스(170)에 의해 형성된 선은 직사각형 어레이의 긴 치수"DL"에 대해 실질적으로 평행하게 배열된다.
전술된 바와 같이, 본원의 교시는, 예를 들어, 그 전체가 본원에 참고로 인용된 미국 특허 출원 제US 2008/0311307 A1호(여기서, '307 공개문)에 기재된 바와 같은 장치 및 방법 내에서 실시 및/또는 이용될 수 있다.
본원에 기술된 바와 같이, '307 공개문의 프린트-헤드 장치의 다양한 실시예는 액체 잉크를 보유하기 위한 챔버 당 복수(예를 들어, 2, 3, 4, 5, 6, 또는 이를 초과)의 오리피스를 포함하도록 구성될 수 있다. 따라서, 활성화 시, 잉크의 액적들은 챔버로부터 배출될 수 있다. 게다가, 활성화 수단(예를 들어, 열적 및/또는 기계적인 것과 같은 에너지 공급원 또는 공급원들)은 액적(예를 들어, 연통되는 3개의 오리피스를 갖는 챔버에 대해 3개의 액적)들이 실질적으로 동시에 배출되도록 구성될 수 있다. 추가로, 활성화 수단은 액적들이 각각의 오리피스로부터 순차적으로 배출되도록 구성될 수 있다.
액체 잉크를 보유하기 위한 챔버 당 복수의 오리피스를 이용하기에 선호될 수 있는 프린트-헤드 장치의 다양한 형상은 연계된 배출 노즐이 잉크젯에 인접한 어레이 내에 배열된 복수의 미세-공극을 포함하는 형상을 포함하고, (i) 미세-공극 어레이의 영역 및/또는 (ii) 미세-공극 어레이의 하나 이상의 선형 치수는 잉크젯으로부터 배출된 잉크의 액적의 크기(예를 들어, 배출 노즐의 입구 표면과 접촉하고 이에 살포된 이후의 액적 평균 직경에 대해)보다 크다(예를 들어, 1.5x, 3x, 5x, 1Ox, 2Ox, 또는 이를 초과). 예를 들어, 미세-공극의 직사각형 어레이에 따라 챔버로부터 잉크를 배출하기 위해 단지 단일의 오리피스를 갖는 잉크-보유 챔버를 포함한 단일의 잉크젯만을 사용함으로써 액체 잉크로 전체 직사각형 어레이를 적시기 위해 다수의 잉크 액적을 순차적으로 배출시킬 필요가 있을 수 있다. 그러나, 이러한 단일-오리피스 잉크젯의 일부 형상에서, 미세-공극 어레이에서 다수의 액적을 순차적으로 배출시킴에도 불구하고 전체 어레이를 적시기가 불가능하거나 또는 실현불가능할 수 있다.
본 발명의 교시의 일부 실시예에서, 2개 이상(예를 들어, 3개)의 오리피스가 액체-보유 챔버와 유체 연통되도록 배열되며, 배출 노즐의 미세-공극 어레이는 긴 치수와 짧은 치수를 갖는 직사각형을 형성한다. 게다가, 오리피스에 의해 형성된 선은 직사각형 어레이의 긴 축에 대해 평행하게 배열된다. 그 외의 다른 실시예에서, 2개 이상(예를 들어, 3개)의 오리피스가 챔버와 유체 연통되도록 배열되고, 미세공극의 어레이는 갈지자 무늬 또는 삼각형 형태를 갖는 어레이(그 외의 다른 것들 중)와 같이 비-직사각형 어레이를 형성한다. 게다가, 3개의 오리피스는 챔버로부터 배출된 복수(3개)의 잉크 액적이 미세-공극 어레이와 접촉하고 이 위에 살포된 후 미세-공극 어레이의 입구에서 액체 잉크의 최적(예를 들어, 최대)의 적용범위(coverage)를 구현하도록 배열될 수 있다.
따라서, 본 발명의 교시의 실시예는 단일의-오리피스 잉크젯 액체 잉크 디스펜서에 대조적으로 3-오리피스 잉크젯 액체 잉크 디스펜서로 구성될 수 있다. 잉크젯의 오리피스는 배출 노즐에 인접하게(예를 들어, 이 위에) 배열될 수 있다. 3-오리피스 잉크젯은 동시에 3개의 액적(즉, 3개의 포트로부터의 하나의 액적)을 방출할 수 있으며, 이 액적들은 배출 노즐을 향하여 이동되고 이에 도달되며 이 위에 살포된다.
이제, 도 2A 및 도 2B를 참고하면, 도 1A 및 도 1B에서 기술되고 예시된 것들과 동일하거나 또는 실질적으로 유사한 요소들은 동일한 도면부호로 지정된다. 도 2A 및 도 2B는 재료를 증착하기 위한 장치를 예시적으로 나타내며, 도 2A는 '307 출원의 교시 내에서 실시예를 예시하고, 도 2B는 본 발명에 따르는 교시에 따르는 실시예를 예시한다. 보다 구체적으로, 도 2A는 챔버(130)와 유체 연통되는 단일의 오리피스(170)를 가지며, 캐리어 액체 내에 입자들을 포함하는 액체 잉크(101)를 수용하는 챔버(130)를 포함한, 열-제트 프린트-헤드의 선택된 부품들을 예시적으로 나타낸다. 또한, 배출 노즐(180)은 160에서 점선 직사각형으로 도시된 영역에서 미세-공극 어레이를 포함하며, 챔버(130)에 대해 이격되어 배열된 배출 노즐(180)이 도시된다. 미세-공극 어레이(160)를 향하여 챔버(130)로부터 순차적으로 배출되는 이러한 액적들은 도면부호(200)로 도시된다. 3개의 액적 각각은 미세-공극 어레이(160) 상에서 공통 목표 위치와 챔버(130) 사이의 실질적으로 선형의 전달 경로를 따라 각각의 위치에서 예시된다.
도 2B는 챔버(130)와 유체연통되는 3개의 오리피스(통상적으로 도면부호 170으로 도시됨)를 가지며, 캐리어 액체 내에 입자를 포함하는 액체 잉크(101)를 보유하는 챔버(130)를 포함하는, 본 발명의 교시에 따르는 열-제트 프린트-헤드의 선택된 부품의 예시적인 실시예를 도시한다. 또한, 배출 노즐(180)은 160에서 점선 직사각형으로 도시된 영역에서 미세-공극 어레이를 포함하며, 챔버(130)에 대해 이격되어 배열된 배출 노즐(180)이 도시된다.
미세-공극 어레이(160)를 향하여 챔버(130)로부터 순차적으로 배출되는(예를 들어, 도 1A에 따라 전술된 방식으로) 이러한 3개의 액적들이 도면부호(202, 204, 206)로 도시된다. 3개의 액적 각각은 미세-공극 어레이(160) 상에서 공통 목표 위치와 챔버(130) 사이의 실질적으로 선형의 전달 경로를 따라 각각의 위치에서 예시된다. 따라서, 3개의 오리피스 중 각각의 하나의 오리피스는 각각의 전달 경로에 의해 미세-공극 어레이 상의 고유의 목표 위치로 배출되도록 액적을 안내한다.
도 3A는 도 2A의 프린트-헤드의 사용으로부터 획득된 결과를 예시적으로 나타내는 상면도이다(즉, 단일의 챔버, 단일의 오리피스 잉크젯은 한번에 단일의 액적을 배출함). 전술된 바와 같이, 도 3A에 도시된 배출 노즐(180)의 미세-공극(160)의 직사각형 어레이와 같이 미세-공극 어레이에 의해 형성된 영역의 하나 이상의 선형 치수는 액적의 직경보다 크며, 어레이 상에서 공통 위치를 향하여 잉크젯의 단일-오리피스 챔버로부터 하나 이상의 액적의 배출은 부적절한 결과를 제공할 수 있는데, 이는 액적이 접촉 이후 어레이의 영역의 실질적인 부분을 적시고 이 영역 위에 살포될 수 없기 때문이다. 실제적으로, 도 2A의 프린트-헤드를 사용하여, 단일의 액적이 분배되고, 임의의 적합한 배출력과 체적력(body force)(중력과 같은)의 영향 하에서 공간을 통해 이동하고, 그 뒤 배출 노즐의 어레이의 미세-공극의 서브세트에 도달되어 이를 적신다. 전술된 바와 같이, 각각의 액적은 초기에 목표 영역의 중심을 적실 것이며, 그 뒤 외측을 향하여 분산되고, 연속적으로 더 넓은 영역, 우선 영역(305a), 둘째로 영역(305b), 마지막으로 최대로 영역(305c)을 적실 것이다. 심지어 영역(305c)에 대응되는 영역은 미세-공극 영역의 절반 미만을 포함하는 경우, 다양한 응용예에서 이러한 적용 범위의 크기는 부적절하다.
그러나, 본 발명의 교시에 따라서, 복수의 오리피스(예를 들어, 3개)가 예를 들어, 도 2B의 3-오리피스 프린트-헤드를 사용하여 잉크젯의 액체-보유 챔버로부터 액체 잉크의 다수의 액적을 동시에 배출하기 위해 사용될 때, 도 3B에 도시된 바와 같이 직사각형 어레이의 적셔짐(wetting)은 보다 더 균일할 것이다. 특히, 각각의 액적은 미세-공극 어레이 상에서 각각의 목표 위치에서 접촉 시 분산되며, 각각의 액적의 반경방향의 원위 부분은 액체 잉크의 인접한 이웃(들)으로부터 액체 잉크와 합쳐진다. 3개의 접촉 지점은 액적들이 접촉 시 액체 잉크와 미세-공극 어레이의 적용 범위를 최대화하도록 선택될 수 있다. 그 결과, 어레이의 미세-공극의 더 큰 부분이 잉크를 수용할 것이다.
도 3C는 갈지자 형태로 3개의 액적을 배출하기에 접합한 잉크젯에 의해 배출된 3개의 액적들이 접촉한 뒤 미세-공극의 갈지자 형태의 어레이의 입구에 걸쳐서 분산된 액체 잉크를 예시적으로 도시하는 상면도이다.
그 전체가 본원에 참고로 인용된 미국 특허 출원 제2008/0311307 A1호의 특정의 추가 양태가 본 발명의 교시에 따라 이용될 수 있다. 예를 들어, '307 출원에 기재된 용매가 없는 물질을 증착하는 공정의 양태는 예를 들어, 본 발명의 교시에 따르는 다수의 오리피스 잉크젯을 갖는 프린트-헤드와 함께 본원에서 이용될 수 있다. 게다가, 예를 들어, 본 발명의 교시의 다수의 프린트-헤드는 다수의 배출 노즐을 갖는 장치 내에 배열될 수 있으며, 각각의 배출 노즐은 대응하는 다수의 오리피스 잉크젯을 포함한다. 게다가, 예를 들어, 하나 이상의 리저버는 본 발명의 교시의 프린트-헤드 장치의 챔버(들)에 액체 잉크를 공급할 수 있다. 본원에서 고려된 일부 실시예에서, 본 발명의 교시의 프린트-헤드들은 하나 이상의 연계된 액체-보유 챔버에 잉크를 공급하는 다수의 리저버와 함께 배열된다. 다양한 실시예에서, 액체 잉크를 수용하도록 의도된 미세-공극의 목표 어레이는 미세-공극의 입구에 공급된 잉크 및/또는 그 외의 다른 재료를 기계적으로 구속하기 위한 경계 통을 형성하는 보유 벽에 의해 구획된다. 다양한 실시예에 따라서, 위치설정 시스템은 프린트-헤드 또는 프린트-헤드 어레이의 위치를 조절하기 위해 사용된다. 추가로, 또는 대안으로, 기판-위치설정 시스템이 사용될 수 있다. 일부 실시예에서, 미세-공극의 측벽은 구획된 비-원통형 기하학적 형상을 가질 수 있으며, 예를 들어, 이 측벽은 각각의 미세-공극의 직경이 입구로부터 출구 단부로의 방향으로 증가되도록 테이퍼구성될 수 있다. 본원에서의 다양한 실시예에서, 배출 노즐과 다수의 오리피스 액체-보유 챔버를 갖는 프린트-헤드를 제어하기 위해 제어 시스템이 제공될 수 있다. 본 발명의 교시에 관해 사용되기에 적합할 수 있는 '307 공개문의 그 외의 다른 양태는 당업자에 의해 실시되고 선택될 수 있다.
전술된 바와 같이, 본 발명의 교시에 따르는 프린트-헤드 장치의 일부 형태에서, 다수의 액적이 다수의 연계된 잉크-보유 챔버로부터 어레이를 향하는 오리피스를 사용하여 예를 들어, 실질적으로 동시에 단일의 목표 미세-공극 어레이 상으로 증착될 수 있다. 프린트-헤드 장치(도시되지 않음)의 다양한 실시예에서, 예를 들어, 단일의 목표 미세-공극 어레이와 연계된 다수의 챔버 각각은 액체 잉크 액적을 목표 미세-공극 어레이에 전달하기 위한 하나 이상의 오리피스를 포함한다. 일부 실시예에서, 각각의 다수의 챔버는 액체 잉크 액적을 전달하기 위해 단지 하나의 오리피스만을 포함한다. 예를 들어, 일부 실시예에서(도시되지 않음), 3개의 잉크 액적은 단일의 잉크-보유 챔버 내에 제공된 3개의 오리피스를 갖는 프린트-헤드 장치를 사용할 때와 동일한 결과가 구현되도록 3개의 개별 오리피스-챔버 쌍(즉, 요구 시 각각의 3개의 개별적인 챔버가 순차적으로 액체 잉크의 액적을 배출시키기 위해 단지 하나의 오리피스만을 포함하도록 구성됨)으로부터 실질적으로 동시에 배출될 수 있다. 일 실시예에서(도시되지 않음), 예를 들어, 3개의 개별 챔버가 예를 들어, 나란히 서로 근접하게 배열된다. 3개의 챔버는 예를 들어, 공통 하우징, 개별 하우징(서로 인접하게 부착되거나 또는 장착될 수 있음) 또는 이의 조합 내에 구성될 수 있다. 각각의 3개의 챔버는 미세-공극(예를 들어, 미세-공극의 직사각형 어레이)의 단일의 연계된 목표 어레이 상으로 증착되는 액체 잉크(동일한 잉크 또는 상이한 잉크일 수 있는)를 보유한다. 이 실시예에서, 각각의 3개의 챔버는 이에 액체 잉크 액적을 전달하기 위한 단지 하나의 오리피스만을 포함한다. 각각의 액적들이 안내될 수 있는 3개의 전달 경로는 각각의 오리피스로부터 단일의 목표 미세-공극 어레이 상의 각각 이격된 위치로 연장되는 각각의 선에 의해 형성된다.
다양한 실시예에서, 본 발명의 교시에 따라, 액적이 어레이에 의해 형성된 영역에 가득 차서 넘치도록 복수의 액적을 목표 미세-공극 어레이에 증착시키는 것이 선호된다. 일부 이러한 실시예는, 예를 들어, 미세-공극 어레이가 상이한 길이의 적어도 두 치수(예를 들어, 서로 직교할 수 있는 제 1 및 제 2 선형 치수, 제 1 치수는 제 2 치수보다 길다)를 포함하는 형상을 포함하며, 미세-공극 어레이의 가장 긴 선형 치수는 액적의 직경(예를 들어, 배출 노즐의 입구 표면과 접촉하고 이에 살포된 이후의 액적 평균 직경)보다 크지만 미세-공극 어레이의 가장 짧은 선형 치수는 액적의 직경보다 작다. 일부 실시예에서, 예를 들어, 도 4를 추가로 참고하면, 본 발명의 교시의 프린트-헤드 장치는 도면부호(160)에서와 같이 미세-공극의 직사각형 어레이를 포함할 수 있으며, 어레이의 긴 치수(DL)는 어레이 상에 증착된 액적(305)의 직경(d1)보다 크지만, 어레이의 짧은 치수(Ds)는 액적(305)의 직경(d1)보다 작다. 예를 들어, 미세-공극이 액체 잉크(모세관 작용에 의해)를 흡입하고, 어레이 주위(예를 들어, 에워싸는)의 영역뿐만 아니라 어레이를 완전히 덮는 상기 액적의 선을 증착시킴으로써 매우 균일한 충진이 구현될 수 있기 때문에 이러한 형상은 선호될 수 있다. 따라서, 본 발명의 교시는 액적 직경이 어레이의 하나 이상의 선형 치수보다 큰 형상 및/또는 응용예를 포함하지만 이는 필수적으로 모두가 선형 치수는 아니다.
본 발명의 교시의 다양한 실시예는 주어진 미세-기공 어레이 영역을 효과적으로 충진하는 것을 돕는 방식으로 잉크젯으로부터 배출된 상이한 크기의 액적의 사용을 고려한다. 이제, 도 5를 참고하면, 미세-공극(160)에 의해 형성된 어레이와 같이 미세-공극의 일부 어레이 형상에 따라, 하나의 크기를 초과하는(예를 들어, 하나의 오리피스는 제 1 크기의 액적을 배출할 수 있으며, 2개의 오리피스는 제 2 크기의 액적을 배출할 수 있고, 제 2 크기는 제 1 크기보다 작다) 액적을 배출하도록 구성된 잉크젯을 사용하는 것이 선호된다. 도 5에서, 예를 들어, 3개의 액적이 배출 노즐(180)의 미세-공극(160)의 어레이 상으로 선을 따라 실질적으로 각각의 위치에 증착되며, 도면부호(305e)로 도시된 2개의 외측 또는 맨끝 액적은 도면부호(305m)로 도시된 중간 또는 중앙 액적의 직경(d1)보다 작은 직경(d2)을 갖는다.
본원에 기재된 실시예에 의해 예시된 바와 같이, 본 발명의 교시의 양태는 배출 노즐의 미세-공극의 목표 어레이의 입구를 효과적이고 효율적으로 적시는데 도움이 되어 미세-공극 내에 액체 잉크가 효과적이고 효율적으로 배치될 수 있다. 다양한 실시예에 따라서, 목표 어레이의 미세-공극의 적어도 5%, 적어도 6%, 적어도 7%, 적어도 8%, 적어도 9%, 및/또는 실질적으로 모두가 액체 잉크를 수용한다.
다양한 실시예에서, 본 발명에 따르는 배출 장치는 하나 이상의 기판상에 실질적으로 고상 형태의 잉크와 같은 하나 이상의 재료를 증착하는데 사용될 수 있다. 잉크가 증착되는 다양한 실시예에서, 잉크는 예를 들어, 캐리어 액체 내에서 초기에 떠 있거나 또는 용해된 입자의 형태로 기판상에 증착되는 재료로 구성될 수 있다. 캐리어 액체는 아세톤, 클로로폼, 아이소프로판, 클로르벤젠 및 톨루엔과 같이 유기성일 수 있거나 또는 물과 같이 수성일 수 있다. 또한, 캐리어 액체는 상기 나열된 재료들의 혼합물일 수 있다. 기판상에 증착되는 하나 이상의 성분은 예를 들어, 펜타센, 알루미늄 트리스-(8-하이드록시퀴놀린)(A1Q3), N,N'-다이페닐-N,N'-비스(3메틸페닐)-(1,1'-바이페닐)-4,4'-다이아민 (TPD), 바소큐프로인 (BCP), 또는 fac 트리스(2-페닐피리딘) 이리듐 (Irppy)과 같은 유기 분자 화합물일 수 있다. 기판상에 증착되는 하나 이상의 재료는 또한 중합체성일 수 있다. 기판상에 증착되는 하나 이상의 재료는 반도체 또는 절연체 또는 도체와 같이 무기성일 수 있다. 기판상에 증착되는 하나 이상의 재료는 전자 주입 재료일 수 있다. 기판상에 증착되는 하나 이상의 재료는 전자 전달 재료일 수 있다. 기판상에 증착되는 하나 이상의 재료는 발광 재료일 수 있다. 하나 이상의 증착된 재료는 홀 전달 재료(hole transport material)일 수 있다. 하나 이상의 증착된 재료는 홀 주입 재료(hole injecting material)일 수 있다. 하나 이상의 증착된 재료는 엑시톤 억제 재료(exciton blocking material)일 수 있다. 하나 이상의 증착된 재료는 광 흡수 재료일 수 있다. 하나 이상의 증착된 재료는 화학적 감지 재료(chemical sensing material)일 수 있다. 증착된 재료는 예를 들어, 전도체, 발광체, 광흡수체, 전하 차단체(charge blocker), 엑시톤 억제재(exciton blocker), 및 예를 들어, OLED, 트랜지스터, 광검출기, 태양 전지 및 화학적 센서와 같은 절연체로서 사용될 수 있다.
잉크의 특성은 필름을 증착하는데 있어서 중요한 인자를 형성할 수 있다. 잉크에 대한 중요한 성능 척도 중 하나는 챔버로부터 배출 노즐로 잉크 재료를 효과적이고 신뢰성 있으며 균일하게 공급하는 것일 수 있다. 연관된 성능 척도는 (1) 하나 이상의 노즐 표면을 적시게하고, (2) 배출 노즐 홀 내로 신속히 들어가며, (3) 배출 노즐 홀을 포함한 배출 노즐의 영역에 걸쳐서 신속히 분산되는 능력을 포함한다. 잉크에 대한 또 다른 중요한 성능 척도는 배출 노즐 내로의 소정 양의 재료가 균일하게 전달되는 것이며, 이에 따라 배출 노즐이 이의 재료를 배출할 때마다 소정 양의 재료가 균일하게 증착된다. 잉크는 잉크가 챔버 오리피스로부터 배출 노즐로 일정한 잉크 체적이 신뢰성 있게 전달되도록 하는 것이 선호될 수 있다. 이러한 적합성은 잉크 내에 용해되거나 또는 떠 있는 재료 및 잉크 액체의 물리적 및 화학적 특성을 구현함으로써 목표 잉크에 대해 적용될 수 있다. 이러한 특성들은 점성도, 요변성, 비등점, 재료 용해성, 표면 에너지 및 증기압을 포함하지만 이로 한정되지 않는다.
일 실시예에서, 개시된 실시예에 따르는 배출 장치는 기판상에 금속 재료를 증착시키기 위해 사용될 수 있다. 증착된 금속 재료는 실질적으로 고상의 형태로 증착될 수 있다. 증착된 재료는 용매 내에 용해되거나 이 내에 떠 있는 금속 또는 용매 내에 용해되거나 이 내에 떠 있는 유기 금속 전구 재료를 사용하여 형성된 금속을 포함할 수 있다. 용매 내에 용해되거나 이 내에 떠 있는 금속은 적어도 부분적으로 유기 화합물로 코팅될 수 있는 나노입자를 포함할 수 있다. 금속은 예를 들어, 금, 은, 알루미늄, 마그네슘 또는 구리일 수 있다. 금속은 다수의 금속의 합금 또는 혼합물일 수 있다. 이러한 금속 재료는 예를 들어, 얇은 필름 전극, 전자 회로 소자들 사이의 전기적 상호연결부 및 수동 흡수성 또는 반사성 패턴과 같은 다수의 응용예예서 유용하다. 배출 장치에 의해 증착된 금속 필름은 OLED, 트랜지스터, 광검출기, 태양 전지 및 화학적 센서와 같은 유기 전자 장치를 포함하는 회로 내에서 사용되는 전기적 상호연결부 및 전극을 증착하기 위해 사용될 수 있다. 유기 금속 또는 금속 재료는 배출 노즐에 전달될 수 있으며, 배출 노즐이 활성화 시 기판에 전달될 수 있다. 유기 금속 재료를 금속 재료로 변환시키는 반응은 챔버로부터 배출 노즐로 액체가 전달되기 전에 및/또는 전달되는 동안에, 배출 노즐로부터 기판으로 전달되는 동안에 또는 기판상에 증착된 이후에 수행될 수 있다. 배출 노즐로부터 기판으로 금속 재료가 전달 시, 다양한 실시예에 따라 나노 입자를 사용하는 것이 선호될 수 있으며, 이는 미세-공극으로부터 금속을 이탈시키기 위해 필요한 에너지가 줄어들 수 있기 때문이다. 배출 장치를 사용하여 기판상에 증착된 금속은, 하부에 놓인 기판과 임의의 그 외의 다른 증착된 층을 포함한, 금속 필름이 증착되는 재료를 손상시키지 않는 증착 기술을 사용하고 효과적으로 재료를 이용할 수 있는 장점을 갖는다.
또 다른 실시예에서, 배출 장치는 기판상에 실질적으로 고상의 형태인 유기 반도체 또는 절연체 재료를 증착시키는데 사용된다. 증착 재료는 캐리어 액체 내에 용해되거나 또는 떠 있는 유기 및 무기 전구 재료 또는 캐리어 액체 내에 용해되거나 또는 떠 있는 무기 반도체 또는 절연체를 사용하는 합성물을 포함할 수 있다. 액체 내에 용해되거나 또는 떠 있는 무기 반도체 또는 절연체는 유기 화합물로 코팅될 수 있는 나노입자(모두 또는 일부)를 포함할 수 있다. 무기 반도체 또는 절연체는 예를 들어, 군 IV 반도체(예를 들어, 탄소, 실리콘, 게르마늄), 군 III-V 복합 반도체(예를 들어, 갈륨 니트라이드, 인듐 포스피드, 갈륨 비소), II-VI 복합 반도체(예를 들어, 카드뮴 셀레나이드, 징크 셀레나이드, 카드뮴 설파이드, 수은 텔루라이드), 무기 산화물(예를 들어, 인듐 틴 산화물, 알루미늄 산화물, 티타늄 산화물, 실리콘 산화물), 및 그 외의 다른 칼코겐화물일 수 있다. 무기 반도체 또는 절연체는 다수의 무기 화합물의 합금 또는 혼합물일 수 있다. 반도체 또는 절연체 재료는 예를 들어, 전자 회로 소자들 사이의 전극 및 전기 상호연결부를 위한 투명 전도체, 절연 및 수동 층 및 잔가 및 광전자 장치 내의 활성 층과 같은 다양한 응용예에서 유용할 수 있다. 서로 통합 시, 이러한 층들은 OLED, 트랜지스터, 광검출기, 태양 전지 및 화학적 센서와 같은 유기 전자 장치를 포함하는 회로 내에서 사용될 수 있다.
또 다른 실시예에서, 전구 또는 무기 반도체 또는 절연체 재료가 배출 노즐에 전달될 수 있으며, 배출 노즐이 활성화 시 기판에 전달될 수 있다. 전구 재료를 선호되는 무기 반도체 또는 절연체 재료로 변환시키는 반응은 챔버로부터 배출 노즐로 액체가 전달되기 전에 및/또는 전달되는 동안에, 배출 노즐로부터 기판으로 전달되는 동안에 또는 기판상에 증착된 이후에 수행될 수 있다. 배출 노즐로부터 기판으로 무기 반도체 또는 절연체 재료가 전달 시, 다양한 실시예에 따라 나노 입자를 사용하는 것이 선호될 수 있으며, 이는 미세-공극으로부터 금속을 이탈시키기 위해 필요한 에너지가 줄어들 수 있기 때문이다. 배출 장치를 사용하여 기판상에 증착된 무기 반도체 또는 절연체 재료는, 하부에 놓인 기판과 임의의 그 외의 다른 증착된 층을 포함한, 필름이 증착되는 재료를 손상시키지 않는 증착 기술을 사용하고 효과적으로 재료를 이용할 수 있는 장점을 갖는다.
본 발명의 교시의 원리가 본원에 기재되고 예시된 다양한 예시적 실시예에 관해 설명될지라도, 본 발명의 교시의 원리는 이에 한정되지 않으며 임의의 변형, 변경, 개조 및/또는 균등물을 포함한다.

Claims (23)

  1. 하나 이상의 기판상에 하나 이상의 재료를 증착하기 위한 장치로서,
    -잉크를 수용하기 위한 챔버와,
    -복수의 미세-공극을 포함하고 상기 챔버에 대해 이격되도록 배열된 배출 노즐을 포함하며, 각각의 미세-공극은 상기 챔버를 대향하고 입구 포트를 형성하는 제 1 단부 영역과 출구 포트를 형성하는 제 2 단부 영역을 포함하고,
    -상기 챔버와 유체연통되는 복수의 오리피스를 포함하며, 상기 오리피스는 챔버로부터 개별적인 각각의 전달 경로를 따라 배출 노즐의 입구 포트 상에서의 각각 이격된 위치까지 잉크의 액적을 계량하고,
    챔버는 액체의 형태인 잉크를 수용하고, 상기 잉크는 캐리어 액체 내에 용해되거나 또는 떠 있는 복수의 고상 입자에 의해 형성되며, 잉크의 액적들은 챔버로부터 오리피스를 통하여 배출 노즐까지 맥동 방식으로 계량되고, 배출 노즐은 캐리어 액체를 증발시키며 기판상에 고상 입자를 증착시키는 장치.
  2. 제1항에 있어서, 챔버 내부로부터 각각의 오리피스를 통하여 각각의 잉크 액적을 배출시키기 위해 맥동 에너지를 제공하는, 각각이 오리피스에 인접한 활성화 장치를 추가로 포함하는 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 활성화 장치는 맥동 에너지를 동시에 제공하며, 이에 따라 상기 각각의 잉크 액적은 동시에 배출되는 장치.
  4. 제1항에 있어서, 복수의 오리피스는 제 1 오리피스, 제 2 오리피스 및 제 3 오리피스를 포함하는 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 복수의 미세-공극의 입구 포트는 긴 축과 짧은 축을 포함하는 직사각형 어레이를 형성하며, 상기 제 1 오리피스, 제 2 오리피스 및 제 3 오리피스는 선을 형성하고, 상기 선은 상기 긴 축에 대해 평행하게 배열되며, 하나 이상의 계량된 액적의 직경은 하나 이상의 상기 축보다 작은 장치.
  6. 제4항에 있어서, 복수의 미세-공극의 상기 입구 포트는 비-직사각형 형태를 갖는 평면형 어레이를 형성하고, 각각의 선 세그먼트는 제 1 및 제 2 오리피스에 의해 형성되며, 제 2 및 제 3 오리피스는 상기 비-직사각형 형태와 유사한 형태를 형성하며, 비-직사각형 형태는 이의 평면을 따라서 하나 이상의 계량된 액적의 직경보다 큰 하나 이상의 치수를 갖는 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 평면형 어레이는 갈지자 형태를 가지며, 각각의 선 세그먼트는 상기 제 1 및 제 2 오리피스에 의해 형성되고, 상기 제 2 및 제 3 오리피스는 갈지자 형태를 형성하는 장치.
  8. 제1항에 있어서, 하나 이상의 상기 오리피스는 제 1 크기의 액적을 배출하도록 구성되며, 하나 이상의 그 외의 다른 오리피스는 제 2 크기의 액적을 배출하도록 구성되고, 상기 제 1 크기는 상기 제 2 크기보다 큰 장치.
  9. 하나 이상의 기판상에 하나 이상의 재료를 증착하기 위한 방법으로서,
    (a) 챔버에 액체 잉크를 제공하는 단계를 포함하고, 액체 잉크는 캐리어 액체 내에 용해되거나 떠 있는 복수의 입자에 의해 형성되며,
    (b) 챔버로부터 액체 잉크의 액적을 각각의 오리피스로부터 동시에 계량하기 위하여 상기 챔버와 유체 연통되도록 배열된 2개 이상의 이격된 오리피스를 맥동 방식으로 여기하는 단계를 포함하고,
    (c) 배출 노즐 상의 각각의 이격된 위치로 개별적인 각각의 전달 경로를 따라 계량된 잉크 액적을 동시에 통과시키는 단계를 포함하고,
    (d) 배출 노즐에서 계량된 잉크 액적을 수용하는 단계를 포함하고, 배출 노즐은 계량된 잉크 액적을 안내하기 위한 복수의 미세-공극을 포함하고,
    (e) 캐리어 액체를 증발시키기 위해 복수의 미세-공극에 있는 잉크를 가열시키는 단계를 포함하며, 이에 따라 복수의 입자들은 캐리어 액체가 제거되며,
    (f) 미세-공극으로부터 기판상으로 복수의 입자를 배출시키는 단계를 포함하고, 이에 따라 복수의 입자는 고상 형태로 기판상에 증착되는 방법.
  10. 제9항에 있어서, 하나 이상의 상기 오리피스는 제 1 크기의 액적을 배출하고, 또 다른 상기 오리피스는 제 2 크기의 액적을 배출하며, 상기 제 1 크기는 상기 제 2 크기보다 큰 방법.
  11. 제9항에 있어서, 단계(b)는 3개의 액적을 동시에 계량하기 위하여 상기 챔버와 유체 연통되도록 각각 배열된, 이격된 제 1, 제 2 및 제 3 오리피스를 맥동 방식으로 여기하는 단계를 포함하고, 3개의 액적은 순차적으로 계량되는 방법.
  12. 제9항에 있어서, 배출 노즐에서 계량된 액적을 수용하는 단계는 미세-공극에 대한 복수의 입구에서 계량된 액적을 수용하는 단계와 입구를 통해 각각의 미세-공극 내로 계량된 액적으로 이송하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  13. 제12항에 있어서, 정해진 개수의 복수의 입구는 평면형 어레이를 형성하도록 규칙적으로 이격되며, 어레이는 이의 평면을 따라 계량된 액적들 중 하나의 액적의 직경보다 큰 하나 이상의 치수를 가지며, 상기 계량된 액적은, 입구를 통해 계량된 액적을 이송하는 상기 단계로 인해 상기 정해진 개수의 입구에 대응되는 미세-공극의 50% 이상이 액체 잉크의 미세-체적을 수용하도록, 상기 어레이를 따라 각각의 이격된 위치에 증착되는 방법.
  14. 제13항에 있어서, 상기 정해진 개수의 입구에 대응되는 미세-공극의 80% 이상이 미세-체적의 액체 잉크를 수용하는 방법.
  15. 제9항에 있어서,
    단계(b)는 챔버로부터의 액체 잉크의 액적을 각각의 오리피스로부터 동시에 계량하기 위해 상기 챔버와 유체 연통되도록 각각 배열된, 이격된 제 1, 제 2 및 제 3 오리피스를 맥동 방식으로 여기하는 단계를 포함하고, 단계(c)는 배출 노즐 상의 각각의 이격된 위치로 개별적인 각각의 전달 경로를 따라 3개의 액적을 동시에 통과시키는 단계를 포함하는 방법.
  16. 제15항에 있어서, 상기 복수의 미세-공극의 입구 포트는 긴 축과 짧은 축을 포함하는 직사각형 어레이를 형성하며, 상기 제 1 오리피스, 제 2 오리피스 및 제 3 오리피스는 선을 형성하고, 상기 선은 상기 긴 축에 대해 평행하게 배열되며, 하나 이상의 계량된 액적의 직경은 하나 이상의 상기 축보다 작은 방법.
  17. 제15항에 있어서, 복수의 미세-공극의 상기 입구 포트는 비-직사각형 형태를 갖는 평면형 어레이를 형성하고, 각각의 선 세그먼트는 제 1 및 제 2 오리피스에 의해 형성되며, 제 2 및 제 3 오리피스는 상기 비-직사각형 형태와 유사한 형태를 형성하며, 어레이는 전달 경로에 수직한 하나 이상의 치수에 대해 계량된 액적들 중 하나의 액적의 직경보다 큰 표면 영역을 갖는 방법.
  18. 하나 이상의 기판상에 하나 이상의 액적을 증착하기 위한 방법으로서,
    -보유 영역 내에 소정의 액체 잉크를 보유하는 단계를 포함하고, 액체 잉크는 캐리어 액체 내에 용해되거나 또는 떠 있는 복수의 입자를 포함하고,
    -보유 영역에 에너지를 전달하는 단계를 포함하고, 이에 따라 각각의 액적이 보유 영역에 인접한 평면을 따라서 고유 영역으로 각각의 전달 경로를 따라 이동되도록 상기 보유 영역을 따라 2개 이상의 이격된 위치로부터 복수의 액체 잉크 액적이 동시에 배출되며,
    -배출된 각각의 액적을 미세-체적의 복수의 액체 잉크로 분할하는 단계를 포함하고, 각각의 미세-체적은 상기 평면에 바로 인접한 각각의 미세-보유 영역 내에 배열되고,
    -캐리어 액체가 증발되도록 미세-보유 영역을 제 1 온도로 가열하는 단계를 포함하고, 이에 따라 캐리어 액체가 없는 미세-보유 영역 내에는 고상 입자가 제공되며,
    -고상 입자가 가스로 기화되도록 미세-보유 영역을 제 2 온도로 추가로 가열하는 단계를 포함하고,
    -응고되는 기판상으로 미세-보유 영역으로부터 가스를 안내하는 단계를 포함하는 방법.
  19. 제18항에 있어서, 에너지를 상기 보유 영역에 전달할 때, 3개의 액체 잉크 액적이 보유 영역으로부터 동시에 배출되고 그 뒤 각각의 전달 경로를 따라서 상기 평면을 따르는 3개의 고유한 위치로 동시에 이동되는 방법.
  20. 제19항에 있어서, 정해진 개수의 규칙적으로 이격된 미세-보유 영역은 어레이를 형성하고, 상기 3개의 액적은, 상기 분할하는 단계로 인해 어레이의 상기 정해진 개수의 미세-보유 영역의 80% 이상이 미세-체적의 액체 잉크를 수용하도록, 상기 어레이를 따라 각각의 이격된 위치에 증착되고, 어레이는 상기 전달 경로에 수직한 하나 이상의 치수에 대해 배출된 액적들 중 하나의 액적의 직경보다 큰 평면형 표면 영역을 형성하는 방법.
  21. 제20항에 있어서, 상기 평면형 표면 영역은 상기 전달 경로에 수직한 적어도 제 2 치수에 대해 배출된 액적들 중 하나의 액적의 직경보다 작은 방법.
  22. 제18항에 있어서, 2개 이상의 이격된 위치들 중 한 위치로부터 배출된 액적은 제 1 크기이며, 2개의 이격된 위치의 또 다른 위치로부터 배출된 액적은 제 2 크기이며, 상기 제 1 크기는 상기 제 2 크기보다 큰 방법.
  23. 제19항에 있어서, 2개 이상의 이격된 위치들 중 하나 이상의 위치는 제 1 챔버와 유체 연통되는 제 1 오리피스이고, 2개 이상의 이격된 위치의 하나 이상의 그 외의 다른 위치는 제 2 챔버와 유체 연통되는 제 2 오리피스인 방법.
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