KR20180013181A - 잉크젯 인쇄 장비 및 방법 및 그를 이용한 표시 장치 제조 방법 - Google Patents

잉크젯 인쇄 장비 및 방법 및 그를 이용한 표시 장치 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 잉크젯 인쇄 장비 및 방법 및 그를 이용한 표시 장치 제조 방법에 관한 것으로서, 본 발명의 잉크젯 인쇄 장비는 잉크젯 헤드에 구비되어 전압 인가에 의해서 패턴 물질을 분사하는 복수의 잉크젯 노즐을 포함하고, 상기 복수의 잉크젯 노즐 각각은 전압 인가 패턴을 변경하면서 반복적으로 패턴 물질을 분사하도록 구비되어 있다.
또한, 본 발명의 잉크젯 인쇄 방법은 복수의 잉크젯 노즐 중에서 어느 하나의 잉크젯 노즐을 이용하여 기판 상의 복수의 화소 중에서 어느 하나의 화소에 반복적으로 패턴 물질을 분사하는 공정을 포함하고, 상기 반복적으로 패턴 물질을 분사하는 공정은 상기 어느 하나의 잉크젯 노즐에 인가되는 전압 인가 패턴을 변경하여 수행한다.
또한, 본 발명의 표시 장치의 제조 방법은 기판 상에 액상의 패턴 물질을 도포하는 공정을 포함하고, 상기 액상의 패턴 물질을 도포하는 공정은 전술한 잉크젯 인쇄 방법을 이용하여 수행한다.
이러한 잉크젯 인쇄 장비 및 방법을 이용하여 표시 장치를 제조함으로써, 화소 별로 패턴 물질의 양의 편차를 줄일 수 있어 균일한 패턴을 형성할 수 있다.

Description

잉크젯 인쇄 장비 및 방법 및 그를 이용한 표시 장치 제조 방법{Inkjet printing Device and Inkjet printing method and Method of manufacturing Display Device using the same}
본 발명은 표시 장치의 제조에 이용되는 인쇄 장비에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 잉크젯 인쇄 장비에 관한 것이다.
액정 표시 장치 및 유기 발광 표시 장치 등과 같은 표시 장치는 기판 상에 금속 또는 금속 산화물로 이루어진 도전물질, 및 유기물 또는 무기물로 이루어진 절연물질을 다양한 형태로 패턴 형성하는 공정을 통해 제조될 수 있다.
상기 패턴을 형성하는 공정으로는 포토 리소그라피 공정이 주로 사용되고 있다. 상기 포토 리소그라피 공정은 기판 상에 도전물질 또는 절연물질과 같은 패턴 대상 물질을 증착하고, 상기 패턴 대상 물질 상에 포토 레지스트를 도포한 후 노광 공정과 현상 공정을 통해 포토 레지스트 패턴을 형성하고, 상기 포토 레지스트 패턴을 마스크로 하여 상기 대상 물질을 식각하여 원하는 패턴을 형성한 후, 상기 포토 레지스트 패턴을 스트립하는 일련의 공정을 포함하여 이루어진다. 이와 같은 포토 리소그라피 공정은 정밀한 패턴을 형성할 수 있는 장점이 있지만 공정이 복잡하고 공정 시간이 증가하는 단점이 있다.
상기 포토 리소그라피 공정의 단점을 해결하기 위해서 인쇄 공정을 통해 패턴을 형성하는 방법이 연구되었다. 상기 인쇄 공정은 기판 상에 원하는 패턴을 바로 형성할 수 있기 때문에 공정이 단순하고 공정 시간이 단축될 수 있다. 상기 인쇄 공정은 인쇄 방식에 따라 스크린 인쇄 공정, 롤 인쇄 공정, 및 잉크젯 인쇄 공정 등으로 구분될 수 있다.
상기 잉크젯 인쇄 공정은 잉크젯 헤드에 액상의 잉크를 수용한 후 잉크젯 헤드의 노즐을 통해 기판 상에 잉크를 분사하여 원하는 패턴을 형성하는 인쇄 방식이다. 이와 같은 잉크젯 인쇄 공정을 이용하여 액정 표시 장치의 컬러 필터를 화소별로 패턴 형성할 수도 있고, 유기 발광 표시 장치의 유기 발광층을 화소별로 패턴 형성할 수도 있다.
시간을 단축하면서 기판 상에 복수의 반복되는 패턴을 형성하기 위해서는 일반적으로 복수의 잉크젯 헤드를 이용하여 잉크젯 인쇄 공정을 수행하게 된다. 또한, 상기 복수의 잉크젯 헤드 각각에는 복수의 잉크젯 노즐이 마련되어 있어서 복수의 잉크젯 노즐에서 잉크가 분사된다.
이때, 복수의 잉크젯 노즐에서 분사되는 잉크의 양을 균일하게 조절하는 것이 중요하다. 만약, 복수의 잉크젯 노즐에서 분사되는 잉크의 양을 균일하게 제어하지 못하면 형성되는 패턴의 균일도가 떨어지기 때문이다. 그러나, 종래의 경우 복수의 잉크젯 노즐에서 분사되는 잉크의 양을 균일하게 제어하는 것이 어려워 화소별로 형성되는 컬러 필터 또는 유기 발광층의 균일한 패턴 형성이 어려운 문제가 있었다.
본 발명은 전술한 종래의 문제점을 해결하기 위해 고안된 것으로서, 본 발명은 화소 별로 균일한 패턴을 형성할 수 있는 잉크젯 인쇄 장치 및 방법 및 그를 이용한 표시 장치 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 일 실시예에 따른 잉크젯 인쇄 장비는, 잉크젯 헤드에 구비되어 전압 인가에 의해서 패턴 물질을 분사하는 복수의 잉크젯 노즐을 포함하고, 상기 복수의 잉크젯 노즐 각각은 전압 인가 패턴을 변경하면서 반복적으로 패턴 물질을 분사하도록 구비되어 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 잉크젯 인쇄 장비는, 복수의 잉크젯 노즐 및 기판 스테이지를 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 제어부는 상기 복수의 잉크젯 노즐 각각에서 패턴 물질의 분사를 제어하는 분사 제어부를 포함하고, 상기 분사 제어부는 상기 복수의 잉크젯 노즐 각각에 인가되는 전압 인가 패턴을 변경하는 분사 전압 인가부를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 잉크젯 인쇄 방법은, 복수의 잉크젯 노즐 중에서 어느 하나의 잉크젯 노즐을 이용하여 기판 상의 복수의 화소 중에서 어느 하나의 화소에 반복적으로 패턴 물질을 분사하는 공정을 포함하고, 상기 반복적으로 패턴 물질을 분사하는 공정은 상기 어느 하나의 잉크젯 노즐에 인가되는 전압 인가 패턴을 변경하여 수행한다.
본 발명의 일 실시예에 따는 표시 장치의 제조 방법은, 기판 상에 액상의 패턴 물질을 도포하는 공정을 포함하고, 상기 액상의 패턴 물질을 도포하는 공정은, 복수의 잉크젯 노즐 중에서 어느 하나의 잉크젯 노즐을 이용하여 상기 기판 상의 복수의 화소 중에서 어느 하나의 화소에 반복적으로 패턴 물질을 분사하는 공정을 포함하고, 상기 반복적으로 패턴 물질을 분사하는 공정은 상기 어느 하나의 잉크젯 노즐에 인가되는 전압 인가 패턴을 변경하여 수행한다.
본 발명의 일 실시예에 따는 표시 장치의 제조 방법은, 기판 상에 액상의 패턴 물질을 도포하는 공정을 포함하고, 상기 액상의 패턴 물질을 도포하는 공정은, 잉크젯 헤드에 구비되어 전압 인가에 의해서 패턴 물질을 분사하는 복수의 잉크젯 노즐을 포함하고, 상기 복수의 잉크젯 노즐 각각은 반복적으로 패턴 물질을 분사할 때 전압 인가 패턴을 변경하도록 구비된 잉크젯 인쇄 장비를 이용하여 수행한다.
본 발명의 일 실시예에 따는 표시 장치의 제조 방법은, 기판 상에 액상의 패턴 물질을 도포하는 공정을 포함하고, 상기 액상의 패턴 물질을 도포하는 공정은, 복수의 잉크젯 노즐 및 기판 스테이지를 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 제어부는 상기 복수의 잉크젯 노즐 각각에서 패턴 물질의 분사를 제어하는 분사 제어부를 포함하고, 상기 분사 제어부는 상기 복수의 잉크젯 노즐 각각에 인가되는 전압 인가 패턴을 변경하는 분사 전압 인가부를 포함하는 잉크젯 인쇄 장비를 이용하여 수행한다.
이상과 같은 본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 복수의 잉크젯 노즐 각각에 인가되는 전압 인가 패턴을 변경함으로써, 구체적으로, 전압의 크기를 변경하거나, 전압의 인가 시간을 변경하거나, 또는 전압의 인가 사이의 간격을 변경함으로써, 최소한의 잉크젯 노즐을 통해서 개별 화소에 패턴 물질을 도포하면서도, 개별 화소 사이의 패턴 물질의 양의 편차를 줄일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 복수의 잉크젯 헤드 및 복수의 잉크젯 노즐이 제1 방향에서 비스듬하게 배열되기 때문에, 상기 제1 방향으로 기판이 이동하면서 상기 기판 상에 패턴 물질을 도포할 때에 보다 넓은 영역에 패턴 물질을 도포할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 복수의 잉크젯 헤드는 제1 방향의 길이보다 제2 방향의 길이가 길고 복수의 화소는 상기 제2 방향의 길이보다 상기 제1 방향의 길이가 긴 경우에 있어서, 다양한 잉크젯 노즐을 통해서 개별 화소에 패턴 물질을 도포하는 대신에 최소한의 잉크젯 노즐을 통해서 하나의 화소에 패턴 물질을 도포하며, 이때, 개별 잉크젯 노즐에서 반복해서 패턴 물질을 분사할 때 전압의 크기를 변경하거나 전압의 인가 시간을 변경하거나 또는 전압의 인가 사이의 간격을 변경함으로써 개별 화소 별로 패턴 물질의 양의 편차를 줄일 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 제어부가 헤드 캐리지와 기판 스테이지 중 적어도 하나의 이동을 제어하는 이동 제어부를 포함함으로써 스캔 방식으로 패턴 물질을 분사할 수 있다. 또한, 상기 제어부가 복수의 잉크젯 노즐 각각에서 패턴 물질의 분사를 제어하는 분사 제어부를 포함하고, 상기 분사 제어부가 복수의 잉크젯 노즐 각각에 인가되는 전압 인가 패턴을 변경하는, 구체적으로, 전압의 크기를 변경하거나, 전압의 인가 시간을 변경하거나, 또는 전압의 인가 사이의 간격을 변경하는, 분사 전압 인가부를 포함함으로써, 최소한의 잉크젯 노즐을 통해서 개별 화소에 패턴 물질을 도포하면서도, 개별 화소 사이의 패턴 물질의 양의 편차를 줄일 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 분사 제어부가 헤드 캐리지와 화소의 배치를 확인하여 분사 모드를 결정하는 분사 모드 결정부를 포함함으로써, 기판 상에 상이한 화소 구조를 갖는 복수의 표시 패널이 구비되어 있다 하더라도 스크라이빙 공정 이전에 상이한 화소 구조 전체에 대해서 패턴 물질을 용이하게 도포할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 분사 모드 결정부는 복수의 잉크젯 헤드의 제1 방향과 제2 방향의 길이의 차이와 복수의 화소의 상기 제1 방향과 제2 방향의 길이의 차를 비교하여 분사 모드를 결정하며, 구체적으로, 복수의 잉크젯 헤드는 제1 방향의 길이보다 제2 방향의 길이가 길고 복수의 화소는 제2 방향의 길이보다 제1 방향의 길이가 긴 경우, 전압의 크기를 변경하거나, 전압의 인가 시간을 변경하거나, 또는 전압의 인가 사이의 간격을 변경함으로써, 개별 화소 사이의 패턴 물질의 양의 편차를 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 잉크젯 인쇄 장비의 개략적인 사시도이다.
도 2a 내지 도 2c는 본 발명의 일 실시예에 따른 잉크젯 인쇄 공정의 개략적인 공정도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드 캐리지와 기판 상의 화소 배치를 보여주는 도면이다.
도 4a는 도 3에 따른 화소 배치의 경우에 잉크젯 노즐에서 패턴 물질을 분사하는 본 발명의 일 실시예에 따른 분사 모드를 보여주는 도면이고, 도 4b는 도 4a에 따른 분사 모드로 분사된 패턴 물질의 도포 형태를 보여주는 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 헤드 캐리지와 기판 상의 화소 배치를 보여주는 도면이다.
도 6a는 도 5에 따른 화소 배치의 경우에 잉크젯 노즐에서 패턴 물질을 분사하는 본 발명의 일 실시예에 따른 분사 모드를 보여주는 도면이고, 도 6b는 도 5에 따른 화소 배치의 경우에 잉크젯 노즐에서 패턴 물질을 분사하는 본 발명의 다른 실시예에 따른 분사 모드를 보여주는 도면이고, 도 6c는 도 6a 및 도 6b에 따른 분사 모드로 분사된 패턴 물질의 도포 형태를 보여주는 도면이다.
도 7a는 도 5에 따른 화소 배치의 경우에 잉크젯 노즐에서 패턴 물질을 분사하는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 분사 모드를 보여주는 도면이고, 도 7b는 도 7a에 따른 분사 모드로 분사된 패턴 물질의 도포 형태를 보여주는 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 개략적인 평면도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부의 구성을 도시한 블록도이다.
도 10a 내지 도 10c는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 제조 공정을 도시한 것이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 발명의 실시예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 본 명세서 상에서 언급한 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다.
구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.
위치 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~상에', '~상부에', '~하부에', '~옆에' 등으로 두 부분의 위치 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 두 부분 사이에 하나 이상의 다른 부분이 위치할 수도 있다.
시간 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~후에', '~에 이어서', '~다음에', '~전에' 등으로 시간적 선후 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 연속적이지 않은 경우도 포함할 수 있다.
제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않는다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성 요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있다.
본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하고, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시할 수도 있다.
이하, 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예에 대해서 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 잉크젯 인쇄 장비의 개략적인 사시도이다.
도 1에서 알 수 있듯이, 본 발명의 일 실시예에 따른 잉크젯 인쇄 장비는 헤드 모듈(Head Module)(1), 제어부(2), 및 기판 스테이지(3)를 포함하여 이루어진다.
상기 헤드 모듈(1)은 복수의 헤드 캐리지(Head Carriage)(100), 복수의 이송 기구(110), 및 지지부(120)를 포함하여 이루어진다.
상기 복수의 헤드 캐리지(100)는 상기 복수의 이송 기구(110)를 통해서 상기 지지부(120)에 연결되어 있다. 상기 복수의 헤드 캐리지(100) 각각은 복수의 잉크젯 헤드(Ink-jet Head)를 구비하고 있고, 상기 복수의 잉크젯 헤드 각각은 복수의 잉크젯 노즐을 구비하고 있다. 따라서, 상기 복수의 잉크젯 노즐에서 분사되는 패턴 물질이 기판(10) 상에 도포된다.
상기 복수의 이송 기구(110)는 상기 지지부(120)에 이동가능하게 연결되어 있다. 즉, 상기 복수의 이송 기구(110)는 상기 지지부(120)를 따라서 상기 지지부(120)의 길이방향, 즉, 제2 방향으로 이동할 수 있다. 또한, 상기 복수의 이송 기구(110)에는 상기 복수의 헤드 캐리지(100)가 연결되어 있으며, 이때, 상기 복수의 이송 기구(110)와 상기 복수의 헤드 캐리지(100)는 일대일로 대응한다. 따라서, 상기 복수의 이송 기구(110)가 이동함에 따라 상기 복수의 헤드 캐리지(100)가 상기 지지부(120)의 길이방향, 즉, 제2 방향으로 이동할 수 있다.
상기 지지부(120)는 제2 방향으로 길게 연장되어 있다. 상기 지지부(120)에는 복수의 이송 기구(110)가 연결되어 있다. 상기 지지부(120)는 움직이지 않고 고정될 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니고, 경우에 따라서, 제1 방향 또는 제2방향으로 이동하도록 구성될 수도 있다.
상기 제어부(2)는 상기 헤드 모듈(1)의 동작을 제어한다. 즉, 상기 제어부(2)는 상기 복수의 헤드 캐리지(100)와 상기 복수의 이송 기구(110)를 제어할 수 있다.
상기 복수의 헤드 캐리지(100)의 제어에 대해서 설명하면, 상기 제어부(2)는 복수의 잉크젯 헤드에 구비된 복수의 잉크젯 노즐을 제어하며, 구체적으로 각각의 잉크젯 노즐에서 패턴 물질을 분사하는 시기 및 분사량을 제어한다.
상기 복수의 이송 기구(110)의 제어에 대해서 설명하면, 상기 제어부(2)는 상기 복수의 이송 기구(110)의 이동 시기, 이동 방향 및 이동량을 제어한다.
경우에 따라서, 상기 제어부(2)가 상기 지지부(120)의 이동 시기, 이동 방향 및 이동량을 제어할 수도 있다.
상기 제어부(2)는 상기 기판 스테이지(3)의 동작을 제어한다. 즉, 상기 제어부(2)는 상기 기판 스테이지(3)의 이동 시기, 이동 방향 및 이동량을 제어할 수 있다.
상기 기판 스테이지(3)는 상기 기판(10)을 지지한다. 상기 기판 스테이지(3)는 제1 방향 및 제2 방향으로 이동할 수 있고 그에 따라 상기 기판(10)이 상기 제1 방향 및 제2 방향으로 이동할 수 있다.
본 명세서 전체에서 상기 제1 방향은 상기 지지부(120)의 길이 방향과 수직인 방향이고, 상기 제2 방향은 상기 지지부(120)의 길이 방향과 평행한 방향이다. 따라서, 후술하는 제조 공정에서 알 수 있듯이, 상기 제1 방향은 패턴 물질을 도포하기 위해서 상기 헤드 캐리지(100) 또는 상기 기판(10)이 앞뒤로 이동하는 방향이고, 상기 제2 방향은 화소 별 패턴 물질의 편차를 줄이기 위해서 상기 헤드 캐리지(100) 또는 상기 기판(10)이 좌우로 쉬프트하는 방향이다.
도 2a 내지 도 2c는 본 발명의 일 실시예에 따른 잉크젯 인쇄 공정의 개략적인 공정도이다.
우선, 도 2a에서 알 수 있듯이, 복수의 헤드 캐리지(100)가 고정된 상태에서 기판 스테이지(3)를 제1 방향의 일 측 방향(ex. 앞쪽 방향)으로 이동시킨다. 그리하면, 상기 기판 스테이지(3) 상에 안착된 기판(10)이 상기 제1 방향의 일 측 방향(ex. 앞쪽 방향)으로 이동하면서 상기 복수의 헤드 캐리지(100)의 아래에 위치하게 된다. 상기 기판(10)이 상기 복수의 헤드 캐리지(100)의 아래에 위치하게 되면, 상기 복수의 헤드 캐리지(100)에 구비된 복수의 인쇄 노즐에서 패턴 물질을 분사하여 상기 기판(10) 상에 화소 별로 패턴 물질을 도포한다.
이와 같이, 상기 기판 스테이지(3)가 상기 제1 방향의 일 측 방향(ex. 앞쪽 방향)으로 이동하면서 상기 복수의 인쇄 노즐에서 패턴 물질을 분사하며, 상기 기판 스테이지(3)의 이동 및 상기 복수의 인쇄 노즐에서의 패턴 물질 분사는 전술한 제어부(2)에 의해 제어된다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 기판 스테이지(3)의 전방에 더미(dummy) 스테이지(5)가 구비되어 있어, 상기 기판 스테이지(3) 상의 기판(10)에 패턴 물질을 분사하기 이전에 상기 더미 스테이지(5)에 패턴 물질을 먼저 분사한다. 이와 같이, 상기 더미 스테이지(5)에 패턴 물질을 먼저 분사함으로써 상기 복수의 인쇄 노즐의 끝단에 묻어있는 패턴 물질의 잔유물을 제거할 수 있고, 그에 따라 상기 기판(10)에 패턴 물질을 균일하게 분사할 수 있다. 상기 더미 스테이지(5)는 상기 기판 스테이지(3)와 동시에 이동할 수 있으며, 상기 더미 스테이지(5)의 이동도 전술한 제어부(2)에 의해 제어될 수 있다.
다음, 도 2b에서 알 수 있듯이, 상기 기판 스테이지(3)가 복수의 헤드 캐리지(100)의 반대편까지 이동하면서 상기 기판(10) 상에 패턴 물질을 도포한 경우, 복수의 헤드 캐리지(100)가 고정된 상태에서 상기 기판 스테이지(3)를 제2 방향의 일 측 방향(ex. 좌측 방향)으로 쉬프트(shift)시킨다. 상기 기판 스테이지(3)의 쉬프트 동작 및 쉬프트 정도는 전술한 제어부(2)에 의해 제어된다.
다음, 도 2c에서 알 수 있듯이, 복수의 헤드 캐리지(100)가 고정된 상태에서 기판 스테이지(3)를 제1 방향의 타 측 방향(ex. 뒤쪽 방향)으로 이동시킨다. 그리하면, 상기 기판 스테이지(3) 상에 안착된 기판(10)이 상기 제1 방향의 타 측 방향(ex. 뒤쪽 방향)으로 이동하면서 상기 복수의 헤드 캐리지(100)의 아래에 위치하게 되며, 이때 상기 복수의 헤드 캐리지(100)에 구비된 복수의 인쇄 노즐에서 패턴 물질을 분사하여 상기 기판(10) 상에 화소 별로 패턴 물질을 도포한다. 상기 기판 스테이지(3)의 이동, 및 상기 복수의 인쇄 노즐에서의 패턴 물질 분사는 전술한 제어부(2)에 의해 제어된다.
다음, 구체적으로 도시하지는 않았지만, 상기 기판 스테이지(3)를 제2 방향으로 쉬프트 시킨 후, 전술한 도 2a 내지 도 2c의 공정을 반복 수행하여, 최종적으로 상기 기판(10)의 전체 면에 패턴 물질을 도포한다.
이상은 상기 복수의 헤드 캐리지(100)가 고정된 상태에서 상기 기판 스테이지(3)를 제1 방향 및 제2 방향으로 이동시키는 경우를 설명하였지만, 본 발명이 반드시 그에 한정되는 것은 아니고, 상기 기판 스테이지(3)가 고정된 상태에서 상기 복수의 헤드 캐리지(100)가 제1 방향 및 제2 방향으로 이동하는 것도 가능하다. 또한, 상기 복수의 헤드 캐리지(100)와 상기 기판 스테이지(3) 중 어느 하나는 제1 방향으로 이동하고 나머지 하나는 제2 방향으로 이동하는 것도 가능하다.
이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 전술한 도 2b 공정에서 상기 기판 스테이지(3)를 제2 방향의 일 측 방향(ex. 좌측 방향)으로 쉬프트(shift) 시켰기 때문에, 전술한 도 2a 공정에서 복수의 인쇄 노즐과 상기 기판(10)의 복수의 화소 사이의 대응관계는 전술한 도 2c 공정에서 복수의 인쇄 노즐과 상기 기판(10)의 복수의 화소 사이의 대응관계와 상이하다. 따라서, 전술한 도 2a 공정에서 어느 하나의 인쇄 노즐에서 분사한 패턴 물질이 도포된 화소와 전술한 도 2c 공정에서 상기 어느 하나의 인쇄 노즐에서 분사한 패턴 물질이 도포된 화소는 서로 상이할 수 있다. 다시 말하면, 상기 기판(10)의 복수 화소 각각에 도포된 패턴 물질은 복수의 인쇄 노즐에서 분사한 패턴 물질들의 조합으로 이루어지게 된다.
따라서, 복수의 잉크젯 노즐을 동일하게 설계하였음에도 불구하고 각각의 잉크젯 노즐에서 분사되는 패턴 물질의 양이 동일하지 않다 하여도, 상기 기판(10) 상에 화소 별로 패턴 물질을 도포할 때 각각의 화소 별로 서로 상이한 복수의 잉크젯 노즐에서 패턴 물질이 분사되기 때문에, 화소 별로 패턴 물질의 양의 편차가 최소화될 수 있고, 그에 따라 표시 장치의 화질이 저하되는 문제가 최소화될 수 있다.
이하에서는 기판 상의 화소 배치에 따른 잉크젯 노즐에서 패턴 물질을 분사하는 다양한 분사 모드에 대해서 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드 캐리지와 기판 상의 화소 배치를 보여주는 도면이고, 도 4a는 도 3에 따른 화소 배치의 경우에 잉크젯 노즐에서 패턴 물질을 분사하는 본 발명의 일 실시예에 따른 분사 모드를 보여주는 도면이고, 도 4b는 도 4a에 따른 분사 모드로 분사된 패턴 물질의 도포 형태를 보여주는 도면이다.
도 3에서 알 수 있듯이, 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드 캐리지(100)는 복수의 잉크젯 헤드(151a, 151b, 152a, 152b, 153a, 153b)를 구비하고 있고, 상기 복수의 잉크젯 헤드(151a, 151b, 152a, 152b, 153a, 153b)는 복수의 잉크젯 노즐(161a, 161b, 161c, 161d)을 구비하고 있다.
상기 복수의 잉크젯 헤드(151a, 151b, 152a, 152b, 153a, 153b) 각각은 제1 방향의 길이(x)보다 제2 방향의 길이(y)가 길다. 이와 같은 복수의 잉크젯 헤드(151a, 151b, 152a, 152b, 153a, 153b)는 제1 방향 및 제2 방향으로 소정 간격을 가지면서 복수의 행렬로 배열되어 있다. 상기 복수의 잉크젯 헤드(151a, 151b, 152a, 152b, 153a, 153b)의 행렬의 수는 다양하게 변경될 수 있다.
상기 복수의 잉크젯 헤드(151a, 151b, 152a, 152b, 153a, 153b)는 예를 들어, 제1 색상의 패턴 물질을 분사하는 복수의 제1 잉크젯 헤드(151a, 151b), 제2 색상의 패턴 물질을 분사하는 복수의 제2 잉크젯 헤드(152a, 152b), 및 제3 색상의 패턴 물질을 분사하는 복수의 제3 잉크젯 헤드(153a, 153b)를 포함할 수 있다. 상기 복수의 제1 잉크젯 헤드(151a, 151b), 상기 복수의 제2 잉크젯 헤드(152a, 152b), 및 상기 복수의 제3 잉크젯 헤드(153a, 153b)의 배치도 다양하게 변경될 수 있다.
상기 복수의 잉크젯 노즐(161a, 161b, 161c, 161d)도 제1 방향 및 제2 방향으로 소정 간격을 가지면서 복수의 행렬로 배열되어 있다. 상기 복수의 잉크젯 노즐(161a, 161b, 161c, 161d)의 행렬의 수도 다양하게 변경될 수 있다. 도면에는 설명의 편의를 위해서 상기 복수의 제1 잉크젯 헤드(151a, 151b)에 구비된 몇몇 잉크젯 노즐(161a, 161b, 161c, 161d)에만 도면 부호를 부여한 것이며, 상기 복수의 잉크젯 헤드(151a, 151b, 152a, 152b, 153a, 153b) 각각에는 동일한 패턴의 복수의 잉크젯 노즐(161a, 161b, 161c, 161d)이 구비된다.
전술한 바와 같이, 복수의 잉크젯 헤드(151a, 151b, 152a, 152b, 153a, 153b) 각각은 복수의 행렬로 배열되는데, 이때, 상기 제2 방향에서는 상기 복수의 잉크젯 헤드(151a, 151b, 152a, 152b, 153a, 153b)가 평행하게 배열되지만, 상기 제1 방향에서는 상기 복수의 잉크젯 헤드(151a, 151b, 152a, 152b, 153a, 153b)가 평행하게 배열되지 않고 비스듬하게 기울어진 각도로 배열된다.
또한, 복수의 잉크젯 노즐(161a, 161b, 161c, 161d) 각각도 복수의 행렬로 배열되는데, 이때, 상기 제2 방향에서는 상기 복수의 잉크젯 노즐(161a, 161b, 161c, 161d)이 평행하게 배열되지만, 상기 제1 방향에서는 상기 복수의 잉크젯 노즐(161a, 161b, 161c, 161d)이 평행하게 배열되지 않고 비스듬하게 기울어진 각도로 배열된다.
이와 같이 상기 복수의 잉크젯 헤드(151a, 151b, 152a, 152b, 153a, 153b) 및 상기 복수의 잉크젯 노즐(161a, 161b, 161c, 161d)이 상기 제1 방향에서 비스듬하게 배열되기 때문에, 상기 제1 방향으로 기판(10)이 이동하면서 상기 기판(10) 상에 패턴 물질을 도포할 때에 보다 넓은 영역에 패턴 물질을 도포할 수 있다.
상기 기판(10) 상에는 복수의 화소(P1, P2, P3)가 복수의 행렬을 이루면서 배열되어 있다. 예를 들어, 복수의 화소(P1, P2, P3)는 상기 제1 색상을 표시하는 제1 화소(P1), 상기 제2 색상을 표시하는 제2 화소(P2), 및 상기 제3 색상을 표시하는 제3 화소(P3)를 포함할 수 있다. 이때, 상기 복수의 화소(P1, P2, P3) 각각은 제1 방향의 길이(x)보다 제2 방향의 길이(y)가 길다.
이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 복수의 잉크젯 헤드(151a, 151b, 152a, 152b, 153a, 153b)와 상기 복수의 화소(P1, P2, P3)가 모두 제1 방향의 길이(x)보다 제2 방향의 길이(y)가 길다. 따라서, 개별 화소(P1, P2, P3)에 다양한 잉크젯 노즐(161a, 161b, 161c, 161d)을 통해서 패턴 물질이 도포될 수 있다.
예를 들어, 상기 제1 화소(P1)에 복수의 패턴 물질 방울(51a, 51b, 51c, 51d)이 도포된 경우, 상기 복수의 패턴 물질 방울(51a, 51b, 51c, 51d)은, 전술한 도 2a 내지 도 2c의 공정을 반복하면서 상기 복수의 제1 잉크젯 헤드(151a, 151b)에 구비된 잉크젯 노즐(161a, 161b, 161c, 161d)에서 분사된 것일 수 있다. 경우에 따라서, 상기 복수의 패턴 물질 방울(51a, 51b, 51c, 51d)은 하나의 제1 잉크젯 헤드(151a 또는 151b)에 구비된 잉크젯 노즐(161a, 161b)에서 분사된 것일 수도 있다.
이때, 상기 복수의 잉크젯 헤드(151a, 151b, 152a, 152b, 153a, 153b)와 상기 복수의 화소(P1, P2, P3)가 모두 제1 방향의 길이(x)보다 제2 방향의 길이(y)가 길게 구비되어 있기 때문에, 전술한 도 2a 내지 도 2c의 공정의 반복 회수를 크게 증가시키지 않으면서도 개별 화소(P1, P2, P3)에 다양한 잉크젯 노즐(161a, 161b, 161c, 161d)을 통해서 패턴 물질을 도포할 수 있다. 따라서, 공정 시간을 증가시키지 않으면서도 화소 별로 패턴 물질의 양의 편차를 줄일 수 있다.
도 4a에서 알 수 있듯이, 상기 복수의 제1 잉크젯 헤드(151a, 151b)에 구비된 상기 잉크젯 노즐(161a, 161b, 161c, 161d)에서는 동일한 전압 인가 시간 동안 동일한 전압이 인가된다. 따라서, 도 4b에서 알 수 있듯이, 제1 화소(P1)에는 동일한 양의 복수의 패턴 물질 방울(51a, 51b, 51c, 51d)이 도포될 수 있다.
본 발명에 따른 잉크젯 인쇄 방식은 버블젯(Bubble jet) 방식과 피에조(Piezo) 방식을 포함할 수 있다. 상기 버블젯 방식(Bubble jet) 방식은 전기 열판에 전기를 가하여 산소 거품을 발생시키고 상기 산소 거품이 잉크를 밀어내어 인쇄하는 방식이고, 상기 피에조(Piezo) 방식은 세라믹 압전소자를 이용하여 전기를 가하고 여기서 발생한 압력을 이용하여 잉크를 밀어내어 방식이다. 따라서, 본 발명의 명세서 전체에서 잉크젯 노즐(161a, 161b, 161c, 161d)에 인가되는 전압은 상기 버블젯 방식의 경우 전기 열판에 가하는 것이고 상기 피에조 방식의 경우 압전 소자에 가하는 것이다.
전술한 도 3에 따른 구조와 같이 상기 복수의 잉크젯 헤드(151a, 151b, 152a, 152b, 153a, 153b)와 상기 복수의 화소(P1, P2, P3)가 모두 제1 방향의 길이(x)보다 제2 방향의 길이(y)가 길게 구성된 경우에는, 공정 시간을 증가시키지 않으면서도 화소 별로 패턴 물질의 양의 편차를 줄일 수 있기 때문에, 상기 복수의 잉크젯 노즐(161a, 161b, 161c, 161d) 각각에 인가되는 전압과 인가되는 시간을 동일하게 설정할 수 있다. 즉, 상기 복수의 잉크젯 노즐(161a, 161b, 161c, 161d) 각각에서 반복하여 패턴 물질을 분사할 때 분사되는 패턴 물질의 양을 모두 동일하게 설정할 수 있다.
그러나, 상기 복수의 잉크젯 헤드(151a, 151b, 152a, 152b, 153a, 153b)와 상기 복수의 화소(P1, P2, P3) 사이의 구성이 변경된 경우에는 상기 복수의 잉크젯 노즐(161a, 161b, 161c, 161d) 각각에서 분사되는 패턴 물질의 양을 서로 상이하게 설정하는 것이 바람직할 수 있는데, 그에 대해서 설명하면 다음과 같다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 헤드 캐리지와 기판 상의 화소 배치를 보여주는 도면이고, 도 6a는 도 5에 따른 화소 배치의 경우에 잉크젯 노즐에서 패턴 물질을 분사하는 본 발명의 일 실시예에 따른 분사 모드를 보여주는 도면이고, 도 6b는 도 5에 따른 화소 배치의 경우에 잉크젯 노즐에서 패턴 물질을 분사하는 본 발명의 다른 실시예에 따른 분사 모드를 보여주는 도면이고, 도 6c는 도 6a 및 도 6b에 따른 분사 모드로 분사된 패턴 물질의 도포 형태를 보여주는 도면이다.
도 5에서 알 수 있듯이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 헤드 캐리지(100)는 복수의 잉크젯 헤드(151a, 151b, 152a, 152b, 153a, 153b)를 구비하고 있고, 상기 복수의 잉크젯 헤드(151a, 151b, 152a, 152b, 153a, 153b)는 복수의 잉크젯 노즐(161a, 161b, 161c, 161d)을 구비하고 있다. 이와 같은 복수의 잉크젯 헤드(151a, 151b, 152a, 152b, 153a, 153b) 및 복수의 잉크젯 노즐(161a, 161b, 161c, 161d)의 구성은 전술한 도 3과 동일하므로 반복 설명은 생략하기로 한다.
기판(10) 상에는 복수의 화소(P1, P2, P3)가 복수의 행렬을 이루면서 배열되어 있다. 이때, 상기 복수의 화소(P1, P2, P3) 각각은 제2 방향의 길이(y)보다 제1 방향의 길이(x)가 길다.
이와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 복수의 잉크젯 헤드(151a, 151b, 152a, 152b, 153a, 153b)는 제1 방향의 길이(x)보다 제2 방향의 길이(y)가 길지만, 상기 복수의 화소(P1, P2, P3)는 제2 방향의 길이(y)보다 제1 방향의 길이(x)가 길다. 따라서, 개별 화소(P1, P2, P3)에 다양한 잉크젯 노즐(161a, 161b, 161c, 161d)을 통해서 패턴 물질을 도포하기가 어렵고, 만약 개별 화소(P1, P2, P3)에 다양한 잉크젯 노즐(161a, 161b, 161c, 161d)을 통해서 패턴 물질을 도포하기 위해서는 전술한 도 2a 내지 도 2c의 공정의 반복 회수를 크게 증가시켜야 하는데, 그 경우 공정 시간이 증가되는 단점이 있다.
따라서, 본 발명의 다른 실시예에서는 다양한 잉크젯 노즐(161a, 161b, 161c, 161d)을 통해서 개별 화소(P1, P2, P3)에 패턴 물질을 도포하는 대신에 최소한의 잉크젯 노즐(161a, 161b, 161c, 161d)을 통해서, 예로서 두 개 또는 한 개의 잉크젯 노즐(161a)을 통해서 하나의 화소(P1)에 패턴 물질을 도포하게 된다.
이때, 개별 화소(P1, P2, P3) 별로 패턴 물질의 양의 편차를 줄이기 위해서, 개별 잉크젯 노즐(161a, 161b, 161c, 161d)에서 반복해서 패턴 물질을 분사할 때 동일한 양의 패턴 물질을 분사하지 않고 서로 상이한 양의 패턴 물질을 분사하게 된다.
구체적으로, 도 6a와 같이, 하나의 제1 잉크젯 노즐(161a)에서 반복해서 전압을 인가할 때 전압 인가 시간은 동일하게 하되 인가되는 전압의 크기를 변경함으로써, 도 6c와 같이 제1 화소(P1)에 상이한 양의 복수의 패턴 물질 방울(51a, 51b, 51c, 51d)이 도포될 수 있다. 이때, 복수의 잉크젯 노즐(161a, 161b, 161c, 161d) 사이에는 전압의 크기를 변경하는 패턴을 서로 동일하게 설정함으로써, 개별 화소(P1, P2, P3) 사이에 패턴 물질의 양의 편차를 줄일 수 있다. 도면에는, 전압의 크기를 점차로 크게 하는 모습을 도시하였지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니고, 전압의 크기는 다양하게 증감될 수 있다.
또는, 도 6b와 같이, 하나의 제1 잉크젯 노즐(161a)에서 반복해서 전압을 인가할 때 인가되는 전압의 크기는 동일하게 하되 전압 인가 시간을 변경함으로써, 도 6c와 같이 제1 화소(P1)에 상이한 양의 복수의 패턴 물질 방울(51a, 51b, 51c, 51d)이 도포될 수 있다. 이때, 복수의 잉크젯 노즐(161a, 161b, 161c, 161d) 사이에는 전압 인가 시간을 변경하는 패턴을 서로 동일하게 설정함으로써, 개별 화소(P1, P2, P3) 사이에 패턴 물질의 양의 편차를 줄일 수 있다. 도면에는, 전압의 인가 시간을 점차로 크게 하는 모습을 도시하였지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니고, 전압의 인가 시간은 다양하게 증감될 수 있다.
도 7a는 도 5에 따른 화소 배치의 경우에 잉크젯 노즐에서 패턴 물질을 분사하는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 분사 모드를 보여주는 도면이고, 도 7b는 도 7a에 따른 분사 모드로 분사된 패턴 물질의 도포 형태를 보여주는 도면이다.
도 7a와 같이, 하나의 제1 잉크젯 노즐(161a)에서 반복해서 전압을 인가할 때 전압 인가 시간과 전압의 크기는 동일하되 전압 인가 사이의 간격(d1, d2, d3)을 서로 상이하게 변경함으로써, 도 7b와 같이 제1 화소(P1)에 동일한 양의 복수의 패턴 물질 방울(51a, 51b, 51c, 51d)이 서로 상이한 간격(h1, h2, h3)으로 도포될 수 있다. 이때, 복수의 잉크젯 노즐(161a, 161b, 161c, 161d) 사이에는 전압 인가 사이의 간격(d1, d2, d3)을 변경하는 패턴을 서로 동일하게 설정함으로써, 개별 화소(P1, P2, P3) 사이에 패턴 물질의 양의 편차를 줄일 수 있다.
한편, 전술한 도 6a, 도 6b, 및 도 7a 중에서 적어도 2개의 분사 모드를 조합함으로써, 개별 화소(P1, P2, P3) 사이에 패턴 물질의 양의 편차를 줄이는 것도 가능하다.
이와 같이 본 발명의 다양한 실시예에서는 복수의 잉크젯 노즐(161a, 161b, 161c, 161d) 각각에 인가되는 전압 인가 패턴을 변경함으로써, 구체적으로, 전압의 크기를 변경하거나, 전압의 인가 시간을 변경하거나, 또는 전압의 인가 사이의 간격을 변경함으로써, 최소한의 잉크젯 노즐(161a, 161b, 161c, 161d)을 통해서 개별 화소(P1, P2, P3)에 패턴 물질을 도포하면서도, 개별 화소(P1, P2, P3) 사이의 패턴 물질의 양의 편차를 줄일 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 개략적인 평면도로서, 이는 스크라이빙 공정을 수행하기 전에 기판(10)에 복수의 표시 패널(DP1, DP2, DP3)이 형성된 모습을 도시한 것이다.
도 8에서 알 수 있듯이, 기판(10)에는 제1 표시 패널(DP1), 제2 표시 패널(DP2), 및 제3 표시 패널(DP3)이 구비되어 있다. 상기 제1 표시 패널(DP1)에는 복수의 제1 화소(P1)가 행렬로 배열되어 있고, 상기 제2 표시 패널(DP2)에는 복수의 제2 화소(P2)가 행렬로 배열되어 있고, 상기 제3 표시 패널(DP3)에는 복수의 제3 화소(P3)가 행렬로 배열되어 있다.
이때, 상기 제1 표시 패널(DP1) 내의 복수의 제1 화소(P1)의 배치는 상기 제2 표시 패널(DP2) 내의 복수의 제2 화소(P2)의 배치 및 상기 제3 표시 패널(DP3) 내의 복수의 제3 화소(P3)의 배치와 상이하다.
즉, 상기 복수의 제1 화소(P1)는 제1 방향의 길이(x)보다 제2 방향의 길이(y)가 길지만, 상기 복수의 제2 화소(P2) 및 상기 복수의 제3 화소(P3)는 제2 방향의 길이(y)보다 제1 방향의 길이(x)가 길다. 기판(10)의 활용도를 최대화하기 위해서 기판(10)에 서로 상이한 크기의 복수의 표시 패널(DP1, DP2)을 배치할 경우, 도 8과 같이 복수의 패널(DP1, DP2) 사이에 화소(P1, P2)의 배치가 상이할 수 있다. 도 8은 복수의 패널(DP1, DP2) 사이에 화소(P1, P2)의 배치가 상이한 일 예를 도시한 것일 뿐, 본 발명이 도 8에 따른 구조로 한정되는 것은 아니다.
도 8과 같은 구조에서 스크라이빙 공정을 수행하기 전에, 전술한 본 발명에 따른 잉크젯 인쇄 장비를 이용하여 패턴 물질의 분사 모드를 조절함으로써, 상기 복수의 제1 화소(P1), 상기 복수의 제2 화소(P2), 및 상기 복수의 제3 화소(P3)에 패턴 물질을 도포할 수 있다.
구체적으로 설명하면, 상기 기판(10)을 제1 방향으로 이동하면서 상기 복수의 제1 화소(P1)에 패턴 물질을 도포하는 경우는, 전술한 도 3에 따른 헤드 캐리지(100)와 기판(10) 상의 화소(P1, P2, P3) 배치에 해당하므로, 전술한 도 4a에 따른 분사 모드로 잉크젯 노즐에서 패턴 물질을 분사할 수 있다. 또한, 상기 복수의 제1 화소(P1)에 패턴 물질의 도포를 완료한 이후에, 상기 기판(10)을 제1 방향으로 이동하면서 상기 복수의 제2 화소(P2) 및 상기 복수의 제3 화소(P3)에 패턴 물질을 도포하는 경우는, 전술한 도 5에 따른 헤드 캐리지(100)와 기판(10) 상의 화소(P1, P2, P3) 배치에 해당하므로, 전술한 도 6a, 도 6b, 또는 도 7a에 따른 분사 모드로 잉크젯 노즐에서 패턴 물질을 분사하거나, 또는 전술한 도 6a, 도 6b, 및 도 7a에 따른 분사 모드 중에서 적어도 2개의 분사 모드를 조합하여 잉크젯 노즐에서 패턴 물질을 분사할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 표시 패널(DP1) 내의 복수의 제1 화소(P1) 및 상기 제2 표시 패널(DP2) 내의 상기 복수의 제2 화소(P2)가 서로 상이하게 배치되어 있다 하더라도, 스크라이빙 공정을 수행하여 각각의 표시 패널(DP1, DP2)별로 분리하기 이전에 하나의 잉크젯 인쇄 장비를 통해서 복수의 화소(P1, P2)에 패턴 물질의 양의 편차를 최소화하면서 패턴 물질을 도포할 수 있게 된다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부의 구성을 도시한 블록도이다.
도 9에서 알 수 있듯이, 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부(2)는 이동 제어부(210) 및 분사 제어부(220)를 포함하여 이루어진다.
상기 이동 제어부(210)는 전술한 다양한 실시예에서 헤드 캐리지(100)와 기판(10) 중 적어도 하나의 이동을 제어한다. 구체적으로, 상기 이동 제어부(210)는 상기 헤드 캐리지(100)가 연결된 이송 기구(110)와 지지부(120) 중 적어도 하나의 이동을 제어함으로써 상기 헤드 캐리지(100)를 이동시키고, 상기 기판(10)이 안착된 기판 스테이지(3)의 이동을 제어함으로써 상기 기판(10)을 이동시킨다. 상기 헤드 캐리지(100)와 기판(10)의 이동에 대한 구체적인 동작은 전술한 바와 동일하므로 반복 설명은 생략하기로 한다.
상기 분사 제어부(220)는 전술한 다양한 실시예에서 복수의 잉크젯 노즐(161a, 161b, 161c, 161d)에서 패턴 물질의 분사를 제어한다.
상기 분사 제어부(220)는 분사 모드 결정부(222) 및 분사 전압 인가부(224)를 포함하여 이루어진다.
상기 분사 모드 결정부(222)는 헤드 캐리지(100)와 기판(10) 상의 화소(P1, P2, P3) 배치가 전술한 도 3과 같은 구조인지 전술한 도 5와 같은 구조인지 확인하여 분사 모드를 결정한다. 즉, 상기 분사 모드 결정부(222)는 복수의 잉크젯 헤드(151a, 151b, 152a, 152b, 153a, 153b)의 상기 제1 방향과 제2 방향의 길이의 차이와 상기 복수의 화소(P1, P2, P3)의 상기 제1 방향과 제2 방향의 길이의 차를 비교하여 상기 분사 모드를 결정한다. 구체적으로, 헤드 캐리지(100)와 기판(10) 상의 화소(P1, P2, P3) 배치가 전술한 도 3과 같은 구조인 경우에는 전술한 도 4a에 따른 분사 모드로 진행할 것을 결정하고, 헤드 캐리지(100)와 기판(10) 상의 화소(P1, P2, P3) 배치가 전술한 도 5와 같은 구조인 경우에는 전술한 도 6a, 도 6b, 및 도 7a에 따른 분사 모드 중에서 적어도 하나의 분사 모드로 진행할 것을 결정한다.
각각의 구조 및 분사 모드에 대해서는 전술한 바와 동일하므로 반복 설명은 생략하기로 한다.
상기 분사 전압 인가부(224)는 상기 분사 모드 결정부(222)에서 결정된 분사 모드에 대한 신호를 전달받고 전달받은 분사 모드에 따라 복수의 잉크젯 노즐(161a, 161b, 161c, 161d) 각각에 전압을 인가한다. 구체적으로, 상기 분사 전압 인가부(224)에서는 반복적으로 인가되는 전압의 인가 시간에 대한 패턴, 반복적으로 인가되는 전압의 크기에 대한 패턴, 및 반복적으로 인가되는 전압의 인가 사이의 간격에 대한 패턴에 대한 신호를 복수의 잉크젯 노즐(161a, 161b, 161c, 161d)에 공급한다.
도 10a 내지 도 10c는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 제조 공정을 도시한 것으로서, 특히, 유기 발광 표시 장치의 제조 공정을 도시한 것이다.
우선, 도 10a에서 알 수 있듯이, 기판(10) 상에 회로 소자층(20)을 형성하고, 상기 회로 소자층(20) 상에 화소 별로 제1 전극(31)을 형성하고, 상기 제1 전극(31) 상에 뱅크층(32)을 형성하고, 그 후 복수의 헤드 캐리지(100)를 이용하여 상기 화소 별로 유기층용 잉크(33a)를 도포한다.
상기 회로 소자층(20)은 화소 별로 구비되는 박막 트랜지스터(TFT)를 포함하며, 상기 박막 트랜지스터(TFT)는 상기 제1 전극(31)과 연결되어 있다. 상기 회로 소자층(20)은 스위칭 박막 트랜지스터, 구동 박막 트랜지스터, 센싱 박막 트랜지스터, 및 커패시터를 포함하여 이루어질 수 있으며, 이와 같은 회로 소자층(20)의 구성은 당업계에 공지된 다양한 형태로 변경될 수 있다.
상기 제1 전극(31)은 유기 발광 표시 장치의 양극(Anode)으로 기능할 수 있다.
상기 뱅크층(32)은 상기 화소 별로 형성된 제1 전극(31)의 끝단과 오버랩되면서 매트릭스 구조로 형성되며, 상기 뱅크층(32)에 의해서 복수의 화소 영역이 정의된다.
상기 유기층용 잉크(33a)는 상기 뱅크층(32)에 의해서 정의된 복수의 화소 영역 각각에서 상기 제1 전극(31) 상에 도포된다.
상기 유기 발광 표시 장치의 유기층은 정공 주입층(Hole Injecting Layer), 정공 수송층(Hole Transporting Layer), 발광층(Emitting Layer), 전자 수송층(Electron Transporting Layer), 및 전자 주입층(Electron Injecting Layer)을 포함하여 이루어질 수 있다. 이때, 상기 정공 주입층(Hole Injecting Layer), 정공 수송층(Hole Transporting Layer), 및 발광층(Emitting Layer)은 잉크젯 인쇄 공정으로 형성하고, 상기 전자 수송층(Electron Transporting Layer) 및 전자 주입층(Electron Injecting Layer)은 증발법(Evaporation)으로 형성할 수 있다.
따라서, 상기 유기층용 잉크(33a)는 정공 주입층(Hole Injecting Layer), 정공 수송층(Hole Transporting Layer), 및 발광층(Emitting Layer) 중 적어도 하나의 유기층을 구성하는 유기물을 용매에 용해시켜 제조될 수 있다.
상기 유기층용 잉크(33a)를 도포하는 공정은 전술한 다양한 실시예에 따른 잉크젯 인쇄 장비를 이용하여 수행한다.
다음, 도 10b에서 알 수 있듯이, 상기 유기층용 잉크(33a)를 건조하여 화소 별로 유기층(33)을 얻는다.
상기 유기층용 잉크(33a)를 건조하는 공정은 감압 챔버 내에서 감압 건조 공정을 통해 수행할 수 있다.
다음, 도 10c에서 알 수 있듯이, 상기 유기층(33) 상에 제2 전극(34)을 형성하고, 상기 제2 전극(34) 상에 봉지층(35)을 형성한다.
상기 제2 전극(34)은 유기 발광 표시 장치의 음극(Cathode)으로 기능할 수 있다.
상기 봉지층(35)은 상기 유기층(33)으로 수분이 침투하는 것을 방지하는 역할을 하는 것으로서, 당업계에 공지된 다양한 물질로 형성될 수 있다.
이상은 본 발명의 다양한 잉크젯 인쇄 장비 및 그를 이용하여 유기층을 도포하는 공정을 포함하는 유기 발광 표시 장치의 제조 방법에 대해서 설명하였는데, 본 발명은 유기 발광 표시 장치 이외에도 상기 잉크젯 인쇄 장비를 이용하여 액상의 패턴 물질을 도포할 수 있는 다양한 표시 장치의 제조 방법을 포함한다. 예로서, 본 발명은 잉크젯 인쇄 공정으로 컬러 필터를 화소별로 도포하여 제조할 수 있는 유기 발광 표시 장치 및 액정 표시 장치의 제조 방법을 포함할 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 보호 범위는 청구 범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
1: 헤드 모듈 2: 제어부
3: 기판 스테이지 5: 더미 스테이지
10: 기판 100: 헤드 캐리지
110: 이송 기구 120: 지지부
151a, 151b, 152a, 152b, 153a, 153b: 잉크젯 헤드
161a, 161b, 161c, 161d: 잉크젯 노즐

Claims (16)

  1. 복수의 잉크젯 헤드가 구비된 헤드 캐리지; 및
    상기 복수의 잉크젯 헤드 각각에 구비되어 전압 인가에 의해서 패턴 물질을 분사하는 복수의 잉크젯 노즐을 포함하여 이루어지고,
    상기 복수의 잉크젯 노즐 각각은 전압 인가 패턴을 변경하면서 반복적으로 패턴 물질을 분사하도록 구비되어 있는 잉크젯 인쇄 장비.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전압 인가 패턴을 변경하는 것은 전압의 크기를 변경하는 것으로 이루어져 상기 패턴 물질의 분사 양이 상이한 잉크젯 인쇄 장비.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 전압 인가 패턴을 변경하는 것은 전압의 인가 시간을 변경하는 것으로 이루어져 상기 패턴 물질의 분사 양이 상이한 잉크젯 인쇄 장비.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 전압 인가 패턴을 변경하는 것은 전압의 인가 사이의 간격을 변경하는 것으로 이루어지고 상기 패턴 물질의 분사 양은 동일한 잉크젯 인쇄 장비.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 잉크젯 헤드는 제1 방향 및 제2 방향으로 복수의 행렬로 배열되고, 상기 제2 방향에서는 상기 복수의 잉크젯 헤드가 평행하게 배열되고, 상기 제1 방향에서는 상기 복수의 잉크젯 헤드가 비스듬하게 기울어진 각도로 배열되고,
    상기 복수의 잉크젯 노즐도 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향으로 복수의 행렬로 배열되고, 상기 제2 방향에서는 상기 복수의 잉크젯 노즐이 평행하게 배열되고, 상기 제1 방향에서는 상기 복수의 잉크젯 노즐이 비스듬하게 기울어진 각도로 배열되는 잉크젯 인쇄 장비.
  6. 제1항에 있어서,
    복수의 화소가 구비된 기판이 안착되는 기판 스테이지를 추가로 포함하고,
    상기 복수의 잉크젯 헤드는 제1 방향의 길이보다 제2 방향의 길이가 길고, 상기 복수의 화소는 상기 제2 방향의 길이보다 상기 제1 방향의 길이가 긴 잉크젯 인쇄 장비.
  7. 복수의 잉크젯 헤드가 구비된 헤드 캐리지;
    상기 복수의 잉크젯 헤드 각각에 구비된 복수의 잉크젯 노즐;
    복수의 화소가 구비된 기판이 안착되는 기판 스테이지; 및
    상기 복수의 잉크젯 노즐 및 상기 기판 스테이지를 제어하는 제어부를 포함하여 이루어지고,
    상기 제어부는 상기 헤드 캐리지와 상기 기판 스테이지 중 적어도 하나의 이동을 제어하는 이동 제어부, 및 상기 복수의 잉크젯 노즐 각각에서 패턴 물질의 분사를 제어하는 분사 제어부를 포함하고,
    상기 분사 제어부는 상기 복수의 잉크젯 노즐 각각에 인가되는 전압 인가 패턴을 변경하는 분사 전압 인가부를 포함하여 이루어진 잉크젯 인쇄 장비.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 분사 제어부는 상기 헤드 캐리지와 상기 화소의 배치를 확인하여 분사 모드를 결정하는 분사 모드 결정부를 추가로 포함하고,
    상기 분사 전압 인가부는 상기 분사 모드 결정부에서 결정된 분사 모드에 따라 상기 전압 인가 패턴을 변경하는 잉크젯 인쇄 장비.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 분사 모드 결정부는 상기 복수의 잉크젯 헤드의 제1 방향과 제2 방향의 길이의 차이와 상기 복수의 화소의 제1 방향과 제2 방향의 길이의 차를 비교하여 상기 분사 모드를 결정하는 잉크젯 인쇄 장비.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 분사 전압 인가부는 전압의 크기를 변경하거나 전압의 인가 시간을 변경하여 패턴 물질의 분사 양을 상이하게 하는 잉크젯 인쇄 장비.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 분사 전압 인가부는 전압의 인가 사이의 간격을 변경하면서 패턴 물질의 분사 양을 동일하게 하는 잉크젯 인쇄 장비.
  12. 복수의 잉크젯 헤드가 구비된 헤드 캐리지와 복수의 화소가 구비된 기판이 안착되는 기판 스테이지를 준비하는 공정;
    상기 기판 스테이지 또는 상기 헤드 캐리지 중 적어도 하나를 이동시켜 상기 기판을 상기 복수의 잉크젯 헤드의 아래에 위치시키는 공정;
    상기 복수의 잉크젯 헤드 각각에 구비된 복수의 잉크젯 노즐에서 패턴 물질을 분사하여 상기 복수의 화소에 패턴 물질을 도포하는 공정을 포함하여 이루어지고,
    상기 복수의 잉크젯 노즐에서 패턴 물질을 분사하는 공정은 상기 복수의 잉크젯 노즐 중에서 어느 하나의 잉크젯 노즐을 이용하여 상기 복수의 화소 중에서 어느 하나의 화소에 반복적으로 패턴 물질을 분사하는 공정을 포함하고,
    상기 반복적으로 패턴 물질을 분사하는 공정은 상기 어느 하나의 잉크젯 노즐에 인가되는 전압 인가 패턴을 변경하여 수행하는 잉크젯 인쇄 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 전압 인가 패턴을 변경하는 공정은 전압의 크기를 변경하거나 전압의 인가 시간을 변경하여 패턴 물질의 분사 양을 상이하게 하는 잉크젯 인쇄 방법.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 전압 인가 패턴을 변경하는 공정은 패턴 물질의 분사 양을 동일하게 하면서 전압의 인가 사이의 간격을 변경하는 잉크젯 인쇄 방법.
  15. 기판 상에 액상의 패턴 물질을 도포하는 공정; 및
    상기 액상의 패턴 물질을 건조하는 공정을 포함하고,
    상기 액상의 패턴 물질을 도포하는 공정은 전술한 제12항 내지 제14항 중 어느 한 항에 따른 잉크젯 인쇄 방법으로 이루어진 표시 장치의 제조방법.
  16. 기판 상에 액상의 패턴 물질을 도포하는 공정; 및
    상기 액상의 패턴 물질을 건조하는 공정을 포함하고,
    상기 액상의 패턴 물질을 도포하는 공정은 전술한 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 따른 잉크젯 인쇄 장비를 이용하여 수행하는 표시 장치의 제조방법.
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