KR20120020407A - 프린팅 장치 및 그의 세정 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 린팅 헤드의 노즐에 잔류하는 잔류물을 완전히 세정할 수 있도록 한 프린팅 장치 및 그의 세정 방법에 관한 것으로, 기판 상에 용액을 프린팅하는 복수의 노즐을 가지는 복수의 프린팅 헤드; 상기 복수의 프린팅 헤드를 지지함과 아울러 상기 복수의 프린팅 헤드를 홈 위치에서 제 1 축 방향으로 이송시키거나 상기 홈 위치에서 세정 위치로 이송시키는 헤드 이송 모듈; 및 상기 제 1 축 방향에 교차하는 제 2 축 방향으로 이송하면서 상기 홈 위치 또는 상기 세정 위치로 이송된 상기 복수의 프린팅 헤드를 세정하는 헤드 세정 모듈을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

프린팅 장치 및 그의 세정 방법{PRINTING APPARATUS AND CLEANING METHOD THE SAME}
본 발명은 프린팅 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 프린팅 헤드의 노즐에 잔류하는 잔류물을 완전히 세정할 수 있도록 한 프린팅 장치 및 그의 장치의 세정 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 액정 표시 장치는 상하부의 투명 절연 기판인 컬러 필터 기판과 어레이 기판 사이에 이방성 유전율을 갖는 액정층을 형성한 후, 액정층에 형성되는 전계의 세기를 조정하여 액정 물질의 분자 배열을 변경시키고, 이를 통하여 컬러 필터 기판에 투과되는 빛의 양을 조절함으로써 원하는 화상을 표현하는 표시 장치이다. 액정 표시 장치로는 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor; TFT)를 스위칭 소자로 이용하는 박막 트랜지스터 액정 표시 장치(TFT LCD)가 주로 사용되고 있다.
이와 같은 액정 표시 장치는 화상을 표시하는 액정 패널과, 구동 신호를 인가하여 액정 패널을 구동하는 구동부로 크게 구분되며, 액정 패널은 일정한 간격을 두고 합착된 컬러 필터 기판 및 어레이 기판과, 두 기판 사이에 형성된 액정층으로 구성된다.
액정 패널의 컬러 필터 기판과 어레이 기판은 수 차례의 마스크 공정을 거쳐 제조되는데, 마스크 공정이 끝난 다음 두 기판을 합착하기 이전에 두 기판 상에 액정 분자를 일정한 방향으로 배열시키기 위한 배향막을 형성하는 공정이 진행된다.
배향막의 형성 공정은 스핀, 스프레이, 프린팅 방식 등 여러 가지 방식이 적용될 수 있는데, 프린팅 방식을 이용하여 배향막을 형성하는 경우에는 프린팅 헤드들의 노즐들이 막힘 없이 균일한 배향액을 토출하는 것이 중요하다.
이를 위해, 와이핑(Wiping) 장치를 이용하여 프린팅 헤드의 노즐들을 와이핑하는 프린트 헤드의 세정 방법을 이용하였으나, 상기 와이핑 장치만으로는 프린팅 헤드들의 노즐 주변, 특히 노즐 가장자리 부분에 잔류하는 미량의 배향액 및/또는 노즐 내의 이물을 완전히 제거하는데 한계가 있다.
더욱이, 상기 미량의 배향액 및 상기 이물들이 상기 노즐들의 주변에 축적되어 고착됨으로써 배향막이 불균일하게 형성되는 부분이 생겨 핀홀 불량이나 선 얼룩 등과 같은 공정 불량이 발생한다는 문제점이 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 프린팅 헤드의 노즐에 잔류하는 잔류물을 완전히 세정할 수 있도록 한 프린팅 장치 및 그의 세정 방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 프린팅 장치는 기판 상에 용액을 프린팅하는 복수의 노즐을 가지는 복수의 프린팅 헤드; 상기 복수의 프린팅 헤드를 지지함과 아울러 상기 복수의 프린팅 헤드를 홈 위치에서 제 1 축 방향으로 이송시키거나 상기 홈 위치에서 세정 위치로 이송시키는 헤드 이송 모듈; 및 상기 제 1 축 방향에 교차하는 제 2 축 방향으로 이송하면서 상기 홈 위치 또는 상기 세정 위치로 이송된 상기 복수의 프린팅 헤드를 세정하는 헤드 세정 모듈을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 헤드 세정 모듈은 상기 복수의 프린팅 헤드에 대한 세정을 주기적으로 수행하되, 상기 홈 위치로 이송된 상기 복수의 프린팅 헤드에 대한 세정, 및 상기 세정 위치로 이송된 상기 복수의 프린팅 헤드에 대한 세정을 교번적으로 수행하는 것을 특징으로 한다.
상기 세정 위치는 상기 각 노즐의 일측 가장자리 부분에 대응되도록 상기 홈 위치로부터 쉬프트된 제 1 세정 위치, 및 상기 각 노즐의 타측 가장자리 부분에 대응되도록 상기 홈 위치로부터 쉬프트된 제 2 세정 위치를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 헤드 세정 모듈은 상기 복수의 프린팅 헤드에 대한 세정을 주기적으로 수행하되, 상기 홈 위치로 이송된 상기 복수의 프린팅 헤드에 대한 세정, 상기 제 1 세정 위치로 이송된 상기 복수의 프린팅 헤드에 대한 세정, 및 상기 제 2 세정 위치로 이송된 상기 복수의 프린팅 헤드에 대한 세정을 순차적으로 수행하는 것을 특징으로 한다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 프린팅 장치의 세정 방법은 기판에 용액을 프린팅하는 복수의 노즐을 가지는 복수의 프린팅 헤드를 제 1 축 방향으로 소정 거리만큼 이송시켜 상기 복수의 프린팅 헤드를 홈 위치에서 세정 위치로 쉬프트시키는 단계; 및 헤드 세정 모듈을 상기 제 1 축 방향에 교차하는 제 2 축 방향으로 이송하면서 상기 세정 위치로 이송된 상기 복수의 프린팅 헤드를 세정하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 프린팅 장치의 세정 방법은 상기 복수의 프린팅 헤드를 상기 세정 위치에서 홈 위치로 쉬프트시키는 단계; 및 상기 헤드 세정 모듈을 상기 제 2 축 방향으로 이송하면서 상기 홈 위치로 이송된 상기 복수의 프린팅 헤드를 세정하는 단계를 더 포함하여 이루어지며, 상기 복수의 프린팅 헤드를 세정하는 단계는 주기적으로 수행하되, 상기 홈 위치로 이송된 상기 복수의 프린팅 헤드에 대한 세정과 상기 세정 위치로 이송된 상기 복수의 프린팅 헤드에 대한 세정을 반복적으로 수행하는 것을 특징으로 한다.
상기 세정 위치는 상기 각 노즐의 일측 가장자리 부분에 대응되도록 상기 홈 위치로부터 쉬프트된 제 1 세정 위치, 및 상기 각 노즐의 타측 가장자리 부분에 대응되도록 상기 홈 위치로부터 쉬프트된 제 2 세정 위치를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 복수의 프린팅 헤드를 세정하는 단계는 주기적으로 수행하되, 상기 홈 위치로 이송된 상기 복수의 프린팅 헤드에 대한 세정, 상기 제 1 세정 위치로 이송된 상기 복수의 프린팅 헤드에 대한 세정, 및 상기 제 2 세정 위치로 이송된 상기 복수의 프린팅 헤드에 대한 세정을 순차적으로 수행하는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 프린팅 장치 및 그의 세정 방법은 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 프린팅 헤드들의 노즐 가장자리 부분에 잔류하는 잔류물 및/또는 노즐 내의 이물을 완전히 제거함으로써 프린팅 헤드의 세정 공정의 신뢰성을 향상시킬 수 있으며, 이로 인해 작업자에 의한 2차적인 세정 공정을 삭제할 수 있다.
둘째, 프린팅 헤드들의 노즐에 고착화되는 용액으로 인한 공정 불량을 방지함으로써 프린팅 공정의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
셋째, 프린팅 헤드의 완전한 세정으로 인하여 프린팅 헤드의 노즐들이 균일한 양의 용액을 토출할 수 있어 기판 상에 균일한 막을 형성할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 프린팅 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 헤드 세정 모듈을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 흡입 패드부를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 도 2에 도시된 흡입 패드부에 의한 프린팅 헤드의 노즐에 잔류하는 잔류물의 세정 과정을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 5는 도 1에 도시된 헤드 세정 모듈을 세정하기 위한 흡입 패드 세정부를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 프린팅 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 7은 도 6에 도시된 헤드 세정 모듈을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 8은 도 7의 A-A 선을 절단하여 나타내는 단면도이다.
도 9는 도 7에 도시된 흡입 패드부에 의한 프린팅 헤드의 노즐에 잔류하는 잔류물의 세정 과정을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 10a 내지 도 10f는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 프린팅 장치에 있어서, 프린팅 장치의 세정 방법을 단계적으로 설명하기 위한 도면이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대해 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 프린팅 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 프린팅 장치는 기판 테이블(100), 복수의 프린팅 헤드(200), 헤드 이송 모듈(300), 및 헤드 세정 모듈(400)을 포함하여 구성된다.
기판 테이블(100)은 외부로부터 공급되는 기판(S)을 지지한다. 한편, 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 프린팅 장치는 기판 테이블(100) 대신에 컨베이어(미도시)를 이용하여 외부로부터 기판(S)을 공급받을 수도 있다.
복수의 프린팅 헤드(200)는 기판(S) 상에 일정한 간격을 가지도록 설치되어 외부로부터 공급되는 용액을 기판(S) 상에 프린팅한다. 이를 위해, 복수의 프린팅 헤드(200) 각각은 일정한 간격으로 형성되어 용액을 토출하는 복수의 노즐(210)을 포함하여 구성된다. 이때, 복수의 프린팅 헤드(200) 각각은 4개의 노즐(210)을 포함하여 구성될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
한편, 상기의 용액은 액정 표시 장치의 상부 및 하부 기판 사이에 형성되는 액정층의 액정 분자를 일정한 방향으로 배열시키기 위한 배향액(예를 들어, 폴리이미드 액), 디스플레이 패널의 각 화소에 형성되는 컬러필터(또는 형광층)를 형성하기 위한 컬러(형광) 잉크, 전극 패턴을 형성하기 위한 페이스트 등이 될 수 있으나, 이에 한정되지 않고 프린팅 공정에 사용되는 모든 물질 중에서 선택될 수 있다.
헤드 이송 모듈(300)은 복수의 프린팅 헤드(200)를 일정한 간격으로 지지함과 아울러 복수의 프린팅 헤드(200)를 홈 위치에서 제 1 축 방향으로 이송시키거나 홈 위치에서 세정 위치로 이송시킨다. 이를 위해, 헤드 이송 모듈(300)은 갠트리(Gantry)로써, 한 쌍의 제 1 축 가이드 레일(310), 한 쌍의 가이드 블록(320), 및 헤드 지지 바(330)를 포함하여 구성된다.
한 쌍의 제 1 축 가이드 레일(310)은 기판(S)을 사이에 두고 제 1 축 방향으로 나란하게 설치된다.
한 쌍의 가이드 블록(320)은 한 쌍의 제 1 축 가이드 레일(310)에 각각에 설치되어 가이드 레일(310)을 따라 제 1 축 방향으로 왕복 이송된다. 여기서, 제 1 축 가이드 레일(310)과 가이드 블록(320)은 LM 가이더를 구성한다.
헤드 지지 바(330)는 한 쌍의 가이드 블록(320) 간에 설치되어 복수의 프린팅 헤드(200)를 일정한 간격으로 지지한다. 이러한, 헤드 지지 바(330)는 가이드 블록(320)의 이송에 따라 제 1 축 방향으로 이송됨으로써 복수의 프린팅 헤드(200)를 제 1 축 방향으로 이송한다.
한편, 헤드 이송 모듈(300)은 상술한 바와 같이 LM 가이더 및 헤드 지지 바(330)를 포함하여 구성되는 것으로 설명하였으나, 이에 한정되지 않고, LM 가이더 대신에 볼 스크류(Ball Screw)를 사용할 수도 있다.
이러한, 헤드 이송 모듈(300)은 기판 테이블(100)에 기판(S)이 안착되면, 헤드 지지 바(330)를 제 1 축 방향의 제 1 방향으로 이송시킴으로써 헤드 지지 바(330)의 이송에 따라 복수의 프린팅 헤드(200) 각각의 노즐(210)로부터 토출되는 용액이 기판(S) 상에 프린팅되도록 한다. 그런 다음, 헤드 이송 모듈(300)은 상기 용액의 프린팅이 완료되면, 헤드 지지 바(300)를 제 1 방향과 반대되는 제 1 축 방향의 제 2 방향으로 이송시킴으로써 복수의 프린팅 헤드(200)를 홈 위치로 복귀시킨다.
한편, 헤드 이송 모듈(300)은 복수의 기판(S), 예를 들어 4장의 기판(S)에 대한 프린팅 공정이 완료되면, 홈 위치로 복귀한 헤드 지지 바(300)를 홈 위치로부터 소정 거리만큼 제 1 방향으로 이송시켜 복수의 프린팅 헤드(200)의 위치를 제 1 세정 위치로 이송시키거나, 홈 위치로 복귀한 헤드 지지 바(300)를 홈 위치로부터 소정 거리만큼 제 2 방향으로 이송시켜 복수의 프린팅 헤드(200)의 위치를 제 2 세정 위치로 이송시킨다. 여기서, 홈 위치는 복수의 프린팅 헤드(200)에 형성된 각 노즐(210)의 중심 부분에 대응되고, 제 1 세정 위치는 상기의 각 노즐(210)의 일측 가장자리 부분에 대응되며, 제 2 세정 위치는 상기의 각 노즐(210)의 타측 가장자리 부분에 대응된다.
헤드 세정 모듈(400)은 제 1 축 방향에 교차하는 제 2 축 방향으로 이송하면서 홈 위치 또는 세정 위치로 이송된 복수의 프린팅 헤드(200)를 세정한다. 이를 위해, 헤드 세정 모듈(400)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 흡입 패드부(410), 지지 블록(420), 및 제 2 축 가이드 레일(430)을 포함하여 구성된다.
흡입 패드부(410)는 복수의 프린팅 헤드(200) 각각의 세정시 각 노즐(210)의 주변에 잔류하는 잔류물을 흡입함으로써 각 노즐(210)을 세정한다. 이를 위해, 흡입 패드부(410)는 패드 프레임(411), 및 복수의 흡입 패드(413)를 포함하여 구성된다.
패드 프레임(411)은 사각 형태로 형성되고, 그 상면에는 복수의 흡입 패드(413)가 형성된다. 이러한, 패드 프레임(411)에는 복수의 흡입 패드(413) 각각에 진공 흡입력을 발생시키기 위한 복수의 배관이 형성된다.
복수의 흡입 패드(413)는 패드 프레임(411)의 상면에 소정 간격으로 설치되어 복수의 프린팅 헤드(200) 각각의 세정시 각 노즐(210)의 주변에 잔류하는 잔류물을 흡입하여 제거한다. 이러한, 복수의 흡입 패드(413)는 소정의 진공 흡입력이 발생되는 복수의 흡입 홀(415)이 형성된다.
복수의 흡입 홀(415)은, 도 3에 도시된 바와 같이, 홈 위치(HP), 제 1 세정 위치(CP1) 또는 제 2 세정 위치(CP2)로 이송된 복수의 프린팅 헤드(200) 각각의 노즐(210) 선상에 중첩되지 않는 범위 내에서 적어도 2×2 형태를 가지도록 규칙적 또는 비규칙적으로 형성될 수 있다. 즉, 복수의 흡입 홀(415)과 노즐(210)이 중첩될 경우 노즐(210)에 맺힌 용액이 흡입 홀(415)로 흡입되어 노즐(210)에 맺힌 용액이 불균일해짐으로써 세정 이후의 프린팅 공정시 프린팅 불량이 발생될 수 있다. 이에 따라, 복수의 흡입 홀(415)은 복수의 프린팅 헤드(200) 각각의 노즐(210) 선상에 중첩되지 않도록 형성되는 것이 바람직하다.
지지 블록(420)은 패드 프레임(411)의 배면을 소정 높이로 지지한다.
제 2 축 가이드 레일(430)은 지지 블록(420)과 결합되는 레일을 포함하도록 제 2 축 방향에 나란하게 설치되어 지지 블록(420)을 이송시킴으로써 흡입 패드부(410)를 제 2 축 방향으로 이송시킨다. 여기서, 제 2 축 가이드 레일(430)과 지지 블록(420)은 LM 가이더를 구성한다.
한편, 헤드 세정 모듈(400)은 상술한 바와 같이 흡입 패드부(410)와 LM 가이더를 포함하여 구성되는 것으로 설명하였으나, 이에 한정되지 않고, LM 가이더 대신에 볼 스크류(Ball Screw)를 사용할 수도 있다.
이와 같은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 프린팅 장치는, 도 4에 도시된 바와 같이, 복수의 프린팅 헤드(200) 각각의 세정시 복수의 흡입 패드(413)를 이용하여 홈 위치(HP; 도 3 참조), 제 1 세정 위치(CP1) 및 제 2 세정 위치(CP2)로 선택적으로 또는 순차적으로 이송된 프린팅 헤드들(200)의 노즐 주변에 잔류하는 잔류물을 흡입함으로써 프린팅 헤드들(200)의 노즐 가장자리 부분에 잔류하는 용액 잔류물 및/또는 노즐 내의 이물을 완전히 제거할 수 있다.
한편, 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 프린팅 장치에 있어서, 프린팅 헤드(200)에 대한 주기적인 세정으로 인하여 복수의 흡입 패드(413)의 주변에도 용액 잔류물 등이 잔류하여 고착화될 경우 프린팅 헤드(200)에 대한 세정 효율이 저하될 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 프린팅 장치는, 도 5에 도시된 바와 같이, 흡입 패드 세정부(500)를 더 포함하여 구성된다.
흡입 패드 세정부(500)는 상부 커버(510), 세정액 분사 부재(520), 및 하부 커버(530)를 포함하여 구성된다.
상부 커버(510)는 제 2 축 방향의 이송에 의해 홈 위치로 이송된 헤드 세정 모듈(400)의 상부에 대응되도록 승강 가능하게 설치된다. 이러한, 상부 커버(510)는 승강 축(512)에 승강 가능하게 지지되어 주기적인 흡입 패드 세정시 구동수단(미도시)의 구동에 따라 하강되어 홈 위치로 이송된 헤드 세정 모듈(400)의 상부 및 측면을 감싼다.
세정액 분사 부재(520)는 상부 커버(510)의 내측면에 설치되어 외부로부터 세정액 공급관(522)을 통해 공급되는 세정액을 헤드 세정 모듈(400), 즉 흡입 패드부(410)에 분사함으로써 복수의 흡입 패드(413)에 잔류하거나 고착된 잔류물을 제거한다.
하부 커버(530)는 상부 커버(510)에 마주보도록 헤드 세정 모듈(400)의 홈 위치 하부에 설치되어 헤드 세정 모듈(400)의 하부를 감싼다. 이러한, 하부 커버(530)는 세정액 분사 부재(520)로부터 분사되는 세정액 및 세정액에 의해 용해되어 낙하되는 용해 물질을 수집한다. 이때, 하부 커버(530)의 일측 바닥면에는 수집된 세정액 및 용해 물질을 외부로 배출하기 위한 배출관(532)이 설치된다.
도 6은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 프린팅 장치를 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 7은 도 6에 도시된 헤드 세정 모듈을 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 8은 도 7의 A-A 단면을 나타내는 도면이다.
도 6 내지 도 8을 참조하면, 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 프린팅 장치는 기판 테이블(100), 복수의 프린팅 헤드(200), 헤드 이송 모듈(300), 및 헤드 세정 모듈(600)을 포함하여 구성된다. 이러한 구성을 가지는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 프린팅 장치는 헤드 세정 모듈(600)을 제외하고는 상술한 본 발명의 제 1 실시 예와 동일한 구성을 가지므로 동일한 구성에 대한 설명은 상술한 설명으로 대신하기로 하고, 동일한 도면 부호를 부여하기로 한다.
헤드 세정 모듈(600)은 흡입 패드부(610), 지지 블록(620), 및 제 2 축 가이드 레일(630)을 포함하여 구성된다.
흡입 패드부(610)는 복수의 프린팅 헤드(200) 각각의 세정시 각 노즐(210)의 주변에 잔류하는 잔류물을 흡입한다. 이를 위해, 흡입 패드부(610)는 패드 프레임(611), 측벽(612), 복수의 흡입 패드(613), 세정액 토출부(616), 배출부(617), 및 노즐 건조부(619)를 포함하여 구성된다.
패드 프레임(611)은 사각 형태로 형성되고, 그 상면에는 복수의 흡입 패드(613)가 형성된다. 이러한, 패드 프레임(611)에는 복수의 흡입 패드(613) 각각에 진공 흡입력을 발생시키기 위한 복수의 배관이 형성된다.
측벽(612)은 패드 프레임(611)의 가장자리로부터 소정 높이로 돌출되도록 형성된다. 이때, 측벽(612)은 흡입 패드(613)보다 낮은 높이를 가지도록 돌출된다.
복수의 흡입 패드(613)는 패드 프레임(611)의 상면에 소정 간격으로 설치되어 복수의 프린팅 헤드(200)의 세정시 각 노즐(210)의 주변에 잔류하는 잔류물을 흡입한다. 이러한, 복수의 흡입 패드(613)는 소정의 진공 흡입력이 발생되는 복수의 흡입 홀(615)이 형성된다.
복수의 흡입 홀(615)은, 도 3에 도시된 바와 같이, 홈 위치(HP), 제 1 세정 위치(CP1) 또는 제 2 세정 위치(CP2)로 이송된 복수의 프린팅 헤드(200) 각각의 노즐(210) 선상에 중첩되지 않는 범위 내에서 적어도 2×2 형태를 가지도록 규칙적 또는 비규칙적으로 형성될 수 있다. 즉, 복수의 흡입 홀(615)과 노즐(210)이 중첩될 경우 노즐(210)에 맺힌 용액이 흡입 홀(615)로 흡입되어 노즐(210)에 맺힌 용액이 불균일해짐으로써 세정 이후에 프린팅 공정시 프린팅 불량이 발생될 수 있다. 이에 따라, 복수의 흡입 홀(615)은 복수의 프린팅 헤드(200) 각각의 노즐(210) 선상에 중첩되지 않도록 형성되는 것이 바람직하다.
세정액 토출부(616)는 흡입 패드(613)의 일측에 인접하도록 설치되어 복수의 흡입 패드(613)에 의한 잔류물의 흡입에 앞서 잔류물에 세정액을 토출하여 용해시킨다. 이를 위해, 세정액 토출부(616)는 복수의 흡입 홀(615)에 대응되는 선상에 중첩되도록 형성되어 잔류물이 용해되도록 세정액(616a)을 송액(松液)한다. 즉, 세정액 토출부(616)는 세정액을 소정의 압력으로 분사하는 것이 아니라 세정액을 물방울 형태로 송액함으로써 제 2 축 방향으로 이송되면서 송액되는 물방울 형태의 세정액이 잔류물 및/또는 고착된 이물에 접촉하여 잔류물을 용해시키도록 한다.
배출부(617)는 세정액 토출부(616)와 측벽(612) 사이에 세정액 토출부(616)에 나란하도록 오목하게 형성되어 세정액 토출부(616)로부터 낙하되는 세정액과 세정액에 의해 용해되어 낙하되는 잔류물을 수집하여 외부로 배출한다. 이를 위해, 패드 프레임(611)에는 배출부(617)에 연통되도록 형성되어 수집된 세정액 및/또는 잔류물을 외부로 배출시키는 배관(617a)이 형성된다.
한편, 측벽(612)은 세정액 토출부(616)로부터 낙하되는 세정액과 세정액에 의해 용해되어 낙하되는 잔류물이 배출부(617)로만 낙하되도록 한다.
노즐 건조부(619)는 흡입 패드(613)의 타측에 인접하도록 설치되어 잔류물이 세정된 복수의 프린팅 헤드(200) 각각의 노즐 주변을 건조한다. 이때, 노즐 건조부(619)는 소정 압력의 에어 또는 가스를 분사하여 노즐 주변을 건조시킬 수 있다.
지지 블록(620)은 패드 프레임(611)의 배면을 소정 높이로 지지한다.
제 2 축 가이드 레일(630)은 지지 블록(620)과 결합되는 레일을 포함하도록 제 2 축 방향을 따라 나란하게 설치되어 지지 블록(620)을 이송시킴으로써 흡입 패드부(610)를 제 2 축 방향으로 이송시킨다. 여기서, 제 2 축 가이드 레일(630)과 지지 블록(620)은 LM 가이더를 구성한다.
한편, 헤드 세정 모듈(600)은 상술한 바와 같이 흡입 패드부(610)과 LM 가이더를 포함하여 구성되는 것으로 설명하였으나, 이에 한정되지 않고, LM 가이더 대신에 볼 스크류(Ball Screw)를 사용할 수도 있다.
이와 같은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 프린팅 장치는, 도 9에 도시된 바와 같이, 복수의 프린팅 헤드(200) 각각의 주기적인 세정시 세정액 토출부(616), 복수의 흡입 패드(613), 및 노즐 건조부(619)를 이용하여 홈 위치(HP; 도 3 참조), 제 1 세정 위치(CP1) 및 제 2 세정 위치(CP2)로 선택적으로 또는 순차적으로 이송된 프린팅 헤드들(200)의 노즐 주변에 잔류하는 잔류물에 세정액을 묻혀 용해시킴과 아울러 용해된 잔류물을 진공 흡입한 후, 복수의 프린팅 헤드(200)를 건조시킴으로써 프린팅 헤드들(200)의 노즐 가장자리 부분에 잔류하는 용액 잔류물 및/또는 노즐 내의 이물을 완전히 제거할 수 있다.
한편, 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 프린팅 장치에 있어서, 프린팅 헤드(200)에 대한 주기적인 세정으로 인하여 복수의 흡입 패드(613)의 주변에도 용액 잔류물 등이 잔류하여 고착화될 경우 프린팅 헤드(200)에 대한 세정 효율이 저하될 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 프린팅 장치는, 도 5와 유사하게 구성된 흡입 패드 세정부(500)를 더 포함하여 구성될 수 있다.
도 10a 내지 도 10f는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 프린팅 장치에 있어서, 프린팅 장치의 세정 방법을 단계적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 10a 내지 도 10f를 참조하여 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 프린팅 장치의 세정 방법을 단계적으로 설명하면 다음과 같다.
먼저, 도 10a에 도시된 바와 같이, 복수의 기판에 대한 용액 프린팅 공정을 수행한 복수의 프린팅 헤드(200)를 홈 위치(HP)로 복귀시킨다. 이때, 홈 위치(HP)는 복수의 프린팅 헤드(200)에 형성된 각 노즐(210)의 중심 부분에 대응된다.
그런 다음, 도 10b에 도시된 바와 같이, 헤드 세정 모듈(400)을 제 2 축 방향으로 이송하면서 복수의 흡입 패드(411)를 통해 홈 위치(HP)의 선상에 위치한 각 노즐(210)의 중심 주변에 잔류하는 용액 잔류물 및 고착된 용액을 흡입하여 복수의 프린팅 헤드(200)를 세정한다. 이때, 헤드 세정 모듈(400)에 의해 프린팅 헤드(200)의 세정과 동시에 새로운 기판이 기판 테이블에 공급되어 안착될 수 있다.
그런 다음, 헤드 세정 모듈(400)이 프린팅 헤드(200)에 대한 세정을 완료하고 홈 위치로 이송함과 동시에 복수의 프린팅 헤드(200)는 기판 상에 용액을 프린팅한다.
한편, 복수의 프린팅 헤드(200)가 복수의 기판, 예를 들어 4장의 기판에 대한 프린팅 공정을 완료하면, 복수의 프린팅 헤드(200)는, 도 10a에 도시된 바와 같이, 홈 위치로 복귀하게 된다.
그런 다음, 도 10c에 도시된 바와 같이, 홈 위치로 복귀한 복수의 프린팅 헤드(200)를 소정 길이(예를 들어, -7mm)만큼 제 2 축 방향으로 이송시켜 제 1 세정 위치(CP1)로 쉬프트시킨다. 이때, 제 1 세정 위치(CP1)는 상기의 각 노즐(210)의 일측 가장자리 부분에 대응된다.
그런 다음, 도 10d에 도시된 바와 같이, 헤드 세정 모듈(400)을 제 2 축 방향으로 이송하면서 복수의 흡입 패드(411)를 통해 제 1 세정 위치(CP1)의 선상으로 쉬프트된 각 노즐(210)의 일측 가장자리 부분에 잔류하는 용액 잔류물 및 고착된 용액을 흡입하여 복수의 프린팅 헤드(200)를 세정한다. 이때, 헤드 세정 모듈(400)에 의해 프린팅 헤드(200)의 세정과 동시에 새로운 기판이 기판 테이블에 공급되어 안착될 수 있다.
그런 다음, 헤드 세정 모듈(400)이 프린팅 헤드(200)에 대한 세정을 완료하고 홈 위치로 이송함과 동시에 복수의 프린팅 헤드(200)는 기판 상에 용액을 프린팅한다.
한편, 복수의 프린팅 헤드(200)가 복수의 기판, 예를 들어 4장의 기판에 대한 프린팅 공정을 완료하면, 복수의 프린팅 헤드(200)는, 도 10a에 도시된 바와 같이, 홈 위치로 복귀하게 된다.
그런 다음, 도 10e에 도시된 바와 같이, 홈 위치로 복귀한 복수의 프린팅 헤드(200)를 소정 길이(예를 들어, +7mm)만큼 제 2 축 방향으로 이송시켜 제 2 세정 위치(CP2)로 쉬프트시킨다. 이때, 제 2 세정 위치(CP2)는 상기의 각 노즐(210)의 타측 가장자리 부분에 대응된다.
그런 다음, 도 10f에 도시된 바와 같이, 헤드 세정 모듈(400)을 제 2 축 방향으로 이송하면서 복수의 흡입 패드(411)를 통해 제 2 세정 위치(CP2)의 선상으로 쉬프트된 각 노즐(210)의 타측 가장자리 부분에 잔류하는 용액 잔류물 및 고착된 용액을 흡입하여 복수의 프린팅 헤드(200)를 세정한다. 이때, 헤드 세정 모듈(400)에 의해 프린팅 헤드(200)의 세정과 동시에 새로운 기판이 기판 테이블에 공급되어 안착될 수 있다.
상술한 바와 같이, 도 10a 내지 도 10f에 도시된 과정을 반복적으로 수행한다.
이와 같은, 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 프린팅 장치의 세정 방법은 프린팅 헤드(200)를 홈 위치에서 세정 위치로 쉬프트시켜 각 노즐(210)의 중심 부분과 일측 및 타측 가장자리 부분을 순차적으로 세정함으로써 프린팅 헤드들(200)의 노즐(210)에 잔류물을 완전히 세정할 수 있으며, 노즐(210)에 고착되는 잔류물로 인한 공정 불량을 원천적으로 방지할 수 있다.
한편, 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 프린팅 장치의 세정 방법은 도 5에 도시된 흡입 패드 세정부(500)를 이용하여 흡입 패드부(410)를 주기적으로 세정하는 과정을 더 포함하여 이루어질 수 있다.
다른 한편, 도 6 내지 도 9에 도시된 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 프린팅 장치에 있어서, 프린팅 장치의 세정 방법은 주기적인 프린팅 헤드(200)의 세정시 잔류물의 흡입에 앞서 세정액을 잔류물에 묻혀 잔류물을 용해시키는 과정, 및 잔류물이 흡입된 노즐(210)의 주변을 건조시키는 과정을 더 포함하는 것을 제외하고는 도 10a 내지 도 10f에 도시된 과정과 동일하므로 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.
한편, 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 프린팅 장치의 세정 방법은 흡입 패드 세정부(미도시)를 이용하여 흡입 패드부(610)를 주기적으로 세정하는 과정을 더 포함하여 이루어질 수 있다.
본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
200: 프린팅 헤드 210: 노즐
300: 헤드 이송 모듈 400, 600: 헤드 세정 모듈
411, 611: 패드 프레임 413, 613: 흡입 패드
415, 615: 흡입 홀 616: 세정액 토출부
617: 배출부 619: 노즐 건조부

Claims (17)

  1. 기판 상에 용액을 프린팅하는 복수의 노즐을 가지는 복수의 프린팅 헤드;
    상기 복수의 프린팅 헤드를 지지함과 아울러 상기 복수의 프린팅 헤드를 홈 위치에서 제 1 축 방향으로 이송시키거나 상기 홈 위치에서 세정 위치로 이송시키는 헤드 이송 모듈; 및
    상기 제 1 축 방향에 교차하는 제 2 축 방향으로 이송하면서 상기 홈 위치 또는 상기 세정 위치로 이송된 상기 복수의 프린팅 헤드를 세정하는 헤드 세정 모듈을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 프린팅 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 헤드 세정 모듈은 상기 복수의 프린팅 헤드에 대한 세정을 주기적으로 수행하되, 상기 홈 위치로 이송된 상기 복수의 프린팅 헤드에 대한 세정, 및 상기 세정 위치로 이송된 상기 복수의 프린팅 헤드에 대한 세정을 교번적으로 수행하는 것을 특징으로 하는 프린팅 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 세정 위치는,
    상기 각 노즐의 일측 가장자리 부분에 대응되도록 상기 홈 위치로부터 쉬프트된 제 1 세정 위치, 및
    상기 각 노즐의 타측 가장자리 부분에 대응되도록 상기 홈 위치로부터 쉬프트된 제 2 세정 위치를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 프린팅 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 헤드 세정 모듈은 상기 복수의 프린팅 헤드에 대한 세정을 주기적으로 수행하되, 상기 홈 위치로 이송된 상기 복수의 프린팅 헤드에 대한 세정, 상기 제 1 세정 위치로 이송된 상기 복수의 프린팅 헤드에 대한 세정, 및 상기 제 2 세정 위치로 이송된 상기 복수의 프린팅 헤드에 대한 세정을 순차적으로 수행하는 것을 특징으로 하는 프린팅 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 헤드 세정 모듈은,
    복수의 흡입 패드를 이용하여 상기 각 노즐 주변에 잔류하는 잔류물을 흡입하는 흡입 패드부;
    상기 흡입 패드부를 지지하는 지지 블록; 및
    상기 지지 블록과 결합되어 상기 지지 블록을 상기 제 2 축 방향으로 이송시키는 가이드 레일을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 프린팅 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 헤드 세정 모듈은 상기 흡입 패드의 일측에 인접하도록 설치되어 상기 흡입 패드에 의한 상기 잔류물의 흡입에 앞서 상기 잔류물에 세정액을 토출하여 용해시키는 세정액 토출부를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 프린팅 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 세정액 토출부에 인접하도록 형성되어 상기 세정액 토출부로부터 낙하되는 상기 세정액과 상기 세정액에 의해 용해되어 낙하되는 잔류물을 수집하여 배출하는 배출부를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 프린팅 장치.
  8. 제 5 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 헤드 세정 모듈은 상기 흡입 패드의 타측에 인접하도록 설치되어 상기 잔류물이 세정된 상기 각 노즐의 주변을 건조하는 노즐 건조부를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 프린팅 장치.
  9. 제 5 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 흡입 패드에 세정액을 분사하여 상기 복수의 흡입 패드를 세정하는 흡입 패드 세정부를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 프린팅 장치.
  10. 기판에 용액을 프린팅하는 복수의 노즐을 가지는 복수의 프린팅 헤드를 제 1 축 방향으로 소정 거리만큼 이송시켜 상기 복수의 프린팅 헤드를 홈 위치에서 세정 위치로 쉬프트시키는 단계; 및
    헤드 세정 모듈을 상기 제 1 축 방향에 교차하는 제 2 축 방향으로 이송하면서 상기 세정 위치로 이송된 상기 복수의 프린팅 헤드를 세정하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 프린팅 장치의 세정 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 복수의 프린팅 헤드를 상기 세정 위치에서 홈 위치로 쉬프트시키는 단계; 및
    상기 헤드 세정 모듈을 상기 제 2 축 방향으로 이송하면서 상기 홈 위치로 이송된 상기 복수의 프린팅 헤드를 세정하는 단계를 더 포함하여 이루어지며,
    상기 복수의 프린팅 헤드를 세정하는 단계는 주기적으로 수행하되, 상기 홈 위치로 이송된 상기 복수의 프린팅 헤드에 대한 세정과 상기 세정 위치로 이송된 상기 복수의 프린팅 헤드에 대한 세정을 반복적으로 수행하는 것을 특징으로 하는 프린팅 장치의 세정 방법.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 세정 위치는,
    상기 각 노즐의 일측 가장자리 부분에 대응되도록 상기 홈 위치로부터 쉬프트된 제 1 세정 위치, 및
    상기 각 노즐의 타측 가장자리 부분에 대응되도록 상기 홈 위치로부터 쉬프트된 제 2 세정 위치를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 프린팅 장치의 세정 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 복수의 프린팅 헤드를 세정하는 단계는 주기적으로 수행하되, 상기 홈 위치로 이송된 상기 복수의 프린팅 헤드에 대한 세정, 상기 제 1 세정 위치로 이송된 상기 복수의 프린팅 헤드에 대한 세정, 및 상기 제 2 세정 위치로 이송된 상기 복수의 프린팅 헤드에 대한 세정을 순차적으로 수행하는 것을 특징으로 하는 프린팅 장치의 세정 방법.
  14. 제 10 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 프린팅 헤드를 세정하는 단계는 복수의 흡입 패드를 이용하여 상기 각 노즐의 주변에 잔류하는 잔류물을 흡입하는 것을 특징으로 하는 프린팅 장치의 세정 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 복수의 프린팅 헤드를 세정하는 단계는 상기 복수의 흡입 패드에 의한 상기 잔류물의 흡입에 앞서 상기 잔류물에 세정액을 토출하여 용해시키는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 프린팅 장치의 세정 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 복수의 프린팅 헤드를 세정하는 단계는 상기 잔류물이 세정된 상기 각 노즐의 주변을 건조하는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 프린팅 장치의 세정 방법.
  17. 제 14 항에 있어서,
    상기 복수의 흡입 패드에 세정액을 분사하여 상기 복수의 흡입 패드를 세정하는 단계를 더 포함하여 이루어지는 프린팅 장치의 세정 방법.
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