KR20190092163A

KR20190092163A - 잉크젯 인쇄장치 및 이를 이용한 인쇄방법

Info

Publication number: KR20190092163A
Application number: KR1020180011615A
Authority: KR
Inventors: 서형태; 주용환
Original assignee: (주)에스티아이
Priority date: 2018-01-30
Filing date: 2018-01-30
Publication date: 2019-08-07
Also published as: CN110091594A; KR102117068B1; CN110091594B

Abstract

본 발명에 따른 잉크젯 기반 인쇄장치는, 기판을 상부에 장착하여 이동하는 이송기, 기판이 이동하는 경로 상부에 설치되며 제1 기판에 액적을 분사하는 적어도 하나의 인쇄 헤드(head), 및 기판이 이동하는 경로 상부에 설치되며 기판에 분사된 액적에 자외선을 조사하는 적어도 하나의 자외선 경화기를 포함하며, 이송기는 기판이 적어도 하나의 인쇄 헤드 하부와 적어도 하나의 자외선 경화기의 하부를 복수 회 지나도록 이동하여, 이송기의 이동에 따라 기판 상에 두께가 제어된 층이 인쇄되는 것을 특징으로 하는, 잉크젯 기반 인쇄장치.

Description

잉크젯 인쇄장치 및 이를 이용한 인쇄방법{INKJET PRINTING APPARATUS AND METHOD OF INKJET PRINTING}

본 발명은 잉크젯 인쇄장치 및 잉크젯 인쇄방법에 관한 것이다.

작은 액적을 전기 또는 자기로부터 나오는 힘이나 공압에 의해 초당 다수 회의 빈도로 인쇄할 대상에 분사하여 직접 무늬를 만드는 기술을 잉크젯 기술이라고 한다. 잉크젯 기술 기반의 인쇄장치는 이러한 액적을 분사하는 인쇄 헤드, 인쇄 헤드에 분사할 재료를 공급하는 공급부, 인쇄 헤드의 분사 제어를 위한 전자회로 및 소프트웨어, 인쇄 헤드를 이동시키는 이동부, 및 분사 재료를 저장하고 관리하는 저장부 등으로 구성될 수 있다.

본 발명은 두께가 정밀하게 조정된 층(layer)을 형성할 수 있는 잉크젯 인쇄장치 및 잉크젯 인쇄방법을 제공한다.

본 발명은 제조 시간을 감소시켜 시간당 수율(yield)을 최대화함에 따라 생산량을 증가시킬 수 있는 잉크젯 인쇄장치 및 잉크젯 인쇄방법을 제공한다.

본 발명에 따른 잉크젯 인쇄장치는 기판을 상부에 장착하여 이동하는 이송기, 상기 기판이 이동하는 경로 상부에 설치되며 상기 제1 기판에 액적을 분사하는 적어도 하나의 인쇄 헤드(head), 및 상기 기판이 이동하는 경로 상부에 설치되며 상기 기판에 분사된 액적에 자외선을 조사하는 적어도 하나의 자외선 경화기를 포함하며, 상기 이송기는 상기 기판이 상기 적어도 하나의 인쇄 헤드 하부와 상기 적어도 하나의 자외선 경화기의 하부를 복수 회 지나도록 이동하여, 상기 이송기의 이동에 따라 상기 기판 상에 두께가 제어된 층이 인쇄된다.

일 실시예에 있어서, 상기 인쇄 헤드는, 상기 기판의 모서리 중 적어도 하나의 모서리로부터 상기 중심부를 향하여 기 설정된 거리만큼 연장된 영역에 해당하는 제1 가장자리 영역에 상기 기판의 중심부보다 기 설정된 양만큼 많은 액적을 분사할 수 있다.

일 실시예에 있어서, 상기 이송기는 상기 인쇄 헤드와 상기 자외선 경화기 하부를 이동한 기판의 경화된 액적 상에 상기 인쇄 헤드로부터 분사된 액적이 다시 분사되는 과정이 반복되도록 이동함에 따라, 상기 기판에 두께가 제어된 층이 인쇄되도록 할 수 있다.

일 실시예에 있어서, 상기 이송기는 상기 인쇄 헤드와 상기 경화기 사이를 왕복하여 이동할 수 있다.

일 실시예에 있어서, 상기 이송기는 일 방향으로 이동하며, 상기 이송기 상부에 상기 인쇄 헤드 복수 개와 상기 경화기 복수 개가 배치될 수 있다.

일 실시예에 있어서, 상기 인쇄 헤드와 상기 자외선 경화기는 번갈아 가며 배치될 수 있다.

일 실시예에 있어서, 상기 인쇄 헤드는 상기 기판의 제1 가장자리 영역으로부터 상기 중심부를 향하여 기 설정된 거리만큼 연장된 영역에 해당하는 제2 가장자리 영역에 상기 기판의 중심부보다 기 설정된 양만큼 적은 양의 액적을 분사할 수 있다.

일 실시예에 있어서, 상기 액적은 OCR(Optically Clear Resin)을 포함할 수 있다.

일 실시예에 있어서, 상기 기판은, 단단하거나 유연한 투명 기판, 화소 회로가 형성된 기판, 터치 센서가 형성된 기판 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 잉크젯 인쇄장치를 이용한 인쇄방법은 이동 경로를 따라 이동하는 이송기에 장착된 기판에 대하여 층을 인쇄한다. 상기 잉크젯 인쇄방법은 제1 인쇄 헤드가 그 하부를 이동하는 상기 기판의 상부에 액적을 분사하는 단계, 상기 기판의 상부에서 자외선을 조사하여 상기 분사된 액적을 경화하는 단계, 제2 인쇄 헤드가 상기 경화된 액적 상부에 액적을 분사하는 단계, 및 상기 제2 인쇄 헤드가 상기 경화된 액적 상에 분사한 액적에 자외선을 조사하는 단계를 포함한다. 상기 제1 인쇄 헤드 또는 상기 제2 인쇄 헤드는 상기 기판의 중심부보다 상기 기판의 모서리 방향에 많은 액적을 분사한다.

일 실시예에 있어서, 상기 제1 인쇄 헤드와 상기 제2 인쇄 헤드는 동일한 인쇄 헤드로, 상기 이송기가 제1 방향으로 상기 제1 인쇄 헤드와 자외선을 조사하는 자외선 경화기의 하부를 이동한 후, 상기 제1 방향을 거슬러 제2 인쇄 헤드로 되돌아가는 동작을 반복할 수 있다.

일 실시예에 있어서, 상기 제1 인쇄 헤드와 상기 제2 인쇄 헤드는 상이한 인쇄 헤드들로, 상기 이송기가 제1 인쇄 헤드와 상기 제2 인쇄 헤드가 배치된 하부를 따라 일 방향으로 이동하는 단계를 포함할 수 있다.

일 실시예에 있어서, 상기 제1 인쇄 헤드가 상기 기판에 액적을 분사하는 단계 또는 상기 제2 인쇄 헤드가 상기 기판에 액적을 분사하는 단계는, 상기 기판의 모서리 중 적어도 하나의 모서리로부터 상기 중심부를 향하여 기 설정된 거리만큼 연장된 영역에 해당하는 제1 가장자리 영역에 상기 기판의 중심부보다 기 설정된 양만큼 많은 액적을 분사하는 단계를 포함할 수 있다.

일 실시예에 있어서, 상기 인쇄 헤드는 상기 기판의 제1 가장자리 영역으로부터 상기 중심부를 향하여 기 설정된 거리만큼 연장된 영역에 해당하는 제2 가장자리 영역에 상기 기판의 중심부보다 기 설정된 양만큼 적은 양의 액적을 분사하는 단계를 포함할 수 있다.

일 실시예에 있어서, 상기 액적이 분사되는 기판은 단단하거나 유연한 투명 기판, 화소 회로가 형성된 기판, 터치 센서가 형성된 기판 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

일 실시예에 있어서, 상기 제2 인쇄 헤드를 통해 분사된 액적이 경화된 기판 상에, 상기 기판과 상응하는 면적의 상부 기판을 합착하는 단계를 더 포함할 수 있으며, 상기 상부 기판과 상기 기판이 마주보는 면의 표면 형상에 따라 상기 액적 분사 특징이 결정될 수 있다.

본 발명의 다양한 실시예에 있어서, 본 발명은 상기 방법을 실행하기 위한 프로그램이 기록된 물리적 기록매체를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명은 상기 방법을 실행할 수 있도록 구현된 물리적 기록매체에 기록된 프로그램을 포함할 수 있다.

본 발명에 의하면, 다수의 공정을 거치지 않고 잉크젯 인쇄장치를 통해 기판 상에 원하는 두께의 층을 자유로이 형성할 수 있다.

본 발명에 의하면, 한 번의 인쇄 과정을 통해 형성되는 층의 두께를 다양하게 조정하거나 설정할 수 있게 됨에 따라, 그에 접합되는 다른 소자를 완전히 밀봉할 수 있는 밀봉 구조물을 제조할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 잉크젯 인쇄장치의 평면도이다.
도 2는 도 1에 따른 잉크젯 인쇄장치에 있어서 이송기가 왕복 운동을 함에 따라 수행되는 동작을 개념적으로 나타낸 흐름도이고, 도 3a 내지 도 3d는 이러한 동작에 따라 기판에 인쇄가 수행된 단면을 나타낸 도면들이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 잉크젯 인쇄장치의 평면도이다.
도 5는 도 4와 같이 복수 개의 인쇄 헤드들과 복수 개의 자외선 경화기들이 포함된 잉크젯 인쇄장치의 일부 단면을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 잉크젯 인쇄장치의 평면도이다.
도 7a 내지 도 7f는 본 발명의 실시예들에 따른 잉크젯 인쇄장치를 이용하여 기판에 층을 인쇄하고 다른 기판과 합착하는 과정을 순차적으로 나타낸 단면도들이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 잉크젯 인쇄장치의 평면도이다.

이하에서 본 발명의 기술적 사상을 명확화하기 위하여 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하도록 한다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성요소에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 도면들 중 실질적으로 동일한 기능구성을 갖는 구성요소들에 대하여는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 참조번호들 및 부호들을 부여하였다. 설명의 편의를 위하여 필요한 경우에는 장치와 방법을 함께 서술하도록 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 잉크젯 인쇄장치의 평면도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 잉크젯 인쇄장치(10)는, 플라즈마 구역, 인쇄 구역, 및 언로딩 구역으로 구분될 수 있다.

잉크젯 인쇄장치(10)는 인쇄 구역을 가로질러 배치된 레일(320)을 따라 이동하는 이송기(310), 이송기(310)에 거치되어 이동하는 기판(SUB)에 대해 액적을 분사하는 인쇄 헤드(110), 및 분사된 액적에 자외선을 조사하여 액적을 경화하는 자외선 경화기(120)를 포함할 수 있다. 실시예에 따라 잉크젯 인쇄장치(10)는 기판(SUB)에 인쇄된 층의 두께를 확인하는 두께 검사기(130)를 더 포함할 수 있다.

본 명세서 전반에 걸쳐 기판(SUB)에 액적을 분사하여 인쇄가 수행되는 것으로 기재하였는데 기판(SUB)은 그 상부 전체가 편평한 일 층으로 이루어져 있거나 다층으로 구성되어 상부 일부분에 단차가 형성된 기판을 모두 포함할 수 있다. 또한 액적이 분사되는 기판(SUB)은 단단하거나 유연한 기판, 예를 들어 플라스틱 필름이나 실리콘 기판을 포함할 수 있다. 또한 기판(SUB)은 다양한 회로 소자들이 형성된 기판을 포함할 수도 있는데, 예를 들어 기판은 화소가 형성된 기판 또는 터치 센서가 형성된 기판 등을 포함할 수 있다. 따라서 이러한 기판들은 형성된 소자들의 형태 특징에 따라서 표면 형상이 고르지 않을 수 있다.

본 발명에 있어서, 잉크젯 인쇄장치(10)는 이송기(310)가 레일(320)을 따라 이동하면서 이송기(310) 및 이송기(310)에 거치된 기판(SUB)이 인쇄 헤드(110)와 자외선 경화기(120)의 하부를 지나도록 구성된다. 실시예에 따라 이송기(310)에는 하나 이상의 기판(SUB)이 거치될 수 있다. 또한 연속적으로 형성된 레일(320)에는 하나 이상의 이송기(310)가 설치되어 이동할 수 있다.

이송기(310)의 이동 경로는, 인쇄 헤드(110)와 자외선 경화기(120)의 하부를 복수 회 지나도록 구성된다. 실시예에 따라, 도 1에 도시된 잉크젯 인쇄장치(10)에는 하나의 인쇄 헤드(110)와 자외선 경화기(120)가 구비되어 있는바, 이송기(310)는 인쇄 헤드(110)와 자외선 경화기(120)의 하부를 복수 회 지나도록 두 구성요소들의 사이를 왕복하도록 이동할 수 있다.

실시예에 따라 본 발명에 따른 잉크젯 인쇄장치(10)에 포함된 인쇄 헤드(110)는 복수의 분사 노즐을 포함할 수 있다. 인쇄 헤드(110)의 구성에 따라 이송기(310)가 Y축 방향으로 이동하는 동안에 인쇄 헤드(110)는 X축 방향으로 이동하면서 기판(SUB)에 액적을 분사(스캔)할 수도 있으며 X축 방향으로는 이동하지 않은 정지한 상태에서 Y축 방향으로 이동하는 이송기(310) 상부의 기판(SUB)에 대하여 다수의 노즐로 액적을 분사할 수도 있다.

이송기(310)가 인쇄 헤드(110)와 자외선 경화기(120) 사이를 왕복하는 이동 경로를 따라 이동하는 경우, 기판(SUB)이 인쇄 헤드(110)의 하부를 지나면서 상부에 액적이 분사된 후, 기판(SUB)이 자외선 경화기(120)의 하부를 지나감에 따라 분사된 액적이 경화된다. 그리고 경화된 액적이 형성된 기판(SUB)이 다시 인쇄 헤드(110)와 자외선 경화기(120)의 하부를 지나도록 이송기(310)가 이동한다. 이에 따라 기판(SUB)의 경화된 액적 상부에 인쇄 헤드(110)로부터 분사된 액적이 적층되고(stacked) 기판(SUB)이 자외선 경화기(120)의 하부를 지남에 따라 경화된 액적 상부에 분사된 액적이 경화되는 과정이 복수 회 반복될 수 있다.

본 발명에 따른 잉크젯 인쇄장치(10)를 사용하면 기판(SUB)에 액적이 분사되고 경화되는 과정이 복수 회 반복됨에 따라 아주 얇은 두께의 층부터 두꺼운 층까지 모두 형성할 수 있다. 예를 들어 인쇄 헤드(110)에서 한번에 분사되는 액적의 양이 한정되어 있는 경우에 액적의 분사 및 경화가 반복됨에 따라 얇은 두께의 층과 두꺼운 두께의 층을 모두 형성할 수 있다.

또한, 인쇄 헤드(110)를 통해 두꺼운 두께의 층을 형성할 수 있을 정도의 다량의 액적이 분사되는 경우라고 하더라도 액적의 물성과 기판(SUB)의 표면 특성에 따라서 액적이 퍼짐성이 달라지기 때문에 단순히 액적의 양만으로는 원하는 두께나 형상의 층을 형성하지 못할 수 있다. 그러나 본 발명에 따른 인쇄장치를 사용하면 순차적으로 액적의 분사 및 경화를 반복함에 따라 보다 견고하게 원하는 두께와 형상의 층을 형성할 수 있다.

나아가, 인쇄 헤드(110)로부터 분사되는 액적의 형태는 다양하게 제어될 수 있다. 따라서 한 번의 분사 과정에서 인쇄 헤드(110)는 기판(SUB)의 각 영역에 대해 상이한 레벨(레벨에 따라 인쇄 헤드(110)로부터 한 번에 분사되는 액적의 양이 상이해 진다)의 액적을 분사한다. 이러한 인쇄 헤드(110)의 동작에 따라, 액적의 분사를 통해 기판(SUB)에 형성된 인쇄층의 두께와 표면 형상은 다양하게 제어될 수 있다.

실시예에 따라 인쇄 구역에 구비된 두께 검사기(130)는, 액적 분사와 경화를 거친 기판(SUB)의 층 두께를 관찰할 수 있다. 두께 검사기(130)에서 검사된 두께에 따라서 이송기(310)의 이동이 제어될 수 있다. 도시하지는 않았으나, 잉크젯 인쇄장치(10)는 제어부를 포함할 수 있다. 제어부는 잉크젯 인쇄장치(10)의 각 구성요소들과 연결되어 각 구성요소들로부터 데이터를 수신하고, 상황에 따라 구성요소들의 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부는 두께 검사기(130)로부터 수신된 두께 특성에 기초하여 이송기(310)의 이동을 제어할 수 있다.

실시예에 따라, 제어부에는 본 발명에 따른 잉크젯 인쇄방법을 수행하기 위한 프로그램이 포함된 물리적 기록매체가 포함될 수 있다.

실시예에 따라 두께 검사기(130)는 카메라와 같은 촬상 소자를 이용하여 기판(SUB)의 광학 특성을 관찰하여 기판(SUB)에 형성된 층의 두께를 검사할 수 있다.

인쇄 구역에서 층이 형성된 기판(SUB)은 이송기(310, 이동한 이송기(310)를 나타냄)의 이동에 따라 언로딩 구역으로 이동하여, 언로딩 구역에 위치한 이동 로봇(410)을 통해 합착 구역으로 이동될 수 있다. 합착 구역으로 이동된 기판(SUB)은 다른 소자와 합착될 수 있는데 여기서 기판(SUB)과 합착되는 다른 소자는 기판(SUB)과 합착될 수 있도록 기판(SUB)과 상응하는 면적을 가진 상부 기판이라고 일컬을 수 있다. 다른 소자와 합착된 기판은 제품(PRDT)으로 다음 공정에 전달될 수 있다.

실시예에 따라, 본 발명에 따른 잉크젯 인쇄장치(10)는 필름이나 유리와 같이 유연하거나 단단한 투명 기판에 액적으로 OCR(Optically Clear Resin)을 분사하고, OCR이 층으로 형성된 기판이 디스플레이 패널과 합착됨에 따라 디스플레이 장치를 제조하는 데에 사용될 수 있다. 즉 이 경우 기판(SUB)은 투명 기판에 상응하고 상부 기판은 디스플레이 패널에 상응할 수 있다.

OCR은 디스플레이 과유리 기판을 접착하기 위해 사용되는 한편으로 빛을 투과시키는 투명한 접착 물질이다. OCR은 빛의 투과도를 향상시키는 한편 에어 갭을 채우게 되어 필름층과 접착소재 간의 굴절률 차이를 줄임에 따라 빛 손실을 줄여 선명하고 밝은 이미지 표현을 가능하게 한다. 또한 OCR은 내진동성, 내충격성을 가져 다른 소자를 보호하는 기능도 함께 가진다.

본 발명에 따르면 투명한 기판 상에 OCR 층을 다양한 두께로 인쇄하되 또한, 한번의 인쇄 과정에 따라 OCR 층이 기판(SUB)의 각 위치에 따라 다양한 두께와 형상(예를 들어, 요철, 단차 등)을 가지도록 형성됨에 따라, 그 합착되는 디스플레이 패널의 표면 특성에 따라서 완벽하게 밀봉되도록 형성될 수 있다.

다른 실시예에 있어서, 잉크젯 인쇄장치(10)에 있어서 기판(SUB)이 디스플레이 패널에 상응하고 투명한 필름 또는 기판이 상부 기판에 상응할 수 있다. 따라서 잉크젯 인쇄장치(10)는 디스플레이 패널에 OCR 층을 인쇄하고 그 상부에 투명한 기판 또는 필름을 합착하여 디스플레이 장치를 제조할 수 있다.

실시예에 따라 본 발명에 따른 잉크젯 인쇄장치에 있어서는 기판(SUB)의 중심부와 가장자리 영역이 상이한 단차를 가지도록 인쇄할 수 있다. 이는 잉크젯 인쇄를 수행함에 있어 기판(SUB)의 중심부와 가장자리 영역에 상이한 양의 액적을 분사하거나, 기판(SUB)의 중심부와 가장자리 영역에 대하여 액적이 분사되는 횟수를 상이하게 제어함에 따라 달성될 수 있다.

도 2는 도 1에 따른 인쇄장치에 있어서 이송기가 왕복 운동을 함에 따라 수행되는 동작을 개념적으로 나타낸 흐름도이고, 도 3a 내지 도 3d는 이러한 동작에 따라 기판에 인쇄가 수행된 단면을 나타낸 도면들이다.

도 2 내지 도 3c를 참조하여, 도 1에 나타낸 이송기(310)가 인쇄 헤드(110)와 자외선 경화기(120) 사이를 세 번 왕복하여 기판(SUB) 상에 층을 인쇄하는 과정을 설명하도록 한다.

도 2에 있어서, 도 1에 나타낸 바와 같이 잉크젯 인쇄장치(10)에 있어서 Y축 양의 방향을 따라 인쇄 헤드(110)와 자외선 경화기(120)가 순차적으로 배치된 경우의 이송기(310)의 이동 방향을 화살표로 좌측에 도시하였다. 이하에서는 이송기(310)의 이동 방향에 있어서 Y축 양의 방향을 제1 방향, Y축 음의 방향을 제2 방향으로 설명하도록 한다.

기판(SUB)은, 이송기(310)의 이동에 의해 제1 방향을 따라 인쇄 헤드(110) 및 자외선 경화기(120)의 하부를 지난다. 이에 따라 기판(SUB)에 제1 분사 및 제1 경화가 수행된다. 제1 분사 및 제1 경화가 수행되는 동안, 기판(SUB)의 크기와, 인쇄 헤드(110) 및 자외선 경화기(120)의 크기 및 배치 간격에 따라 기판(SUB)의 일부에 대하여 인쇄 헤드(110)를 통해 액적 분사가 수행되는 동시에, 기판(SUB)의 다른 일부에 대하여 자외선 경화기(120)를 통한 자외선 조사가 수행될 수 있다. 따라서 제1 분사와 제1 경화 단계는 동일한 속도로 이동하는 이송기(310)에 대하여 수행될 수 있으며, 이를 고려하여 인쇄 헤드(110)의 액적 분사 속도 및 액적 분사량, 그리고 자외선 경화기(120)의 자외선 조사량이 결정될 수 있다.

제1 분사 및 제1 경화를 거친 기판(SUB)에는 도 3a에 나타낸 바와 같이, 제1 층(L1)이 형성될 수 있다. 도 3a 내지 도 3d에서는 액적을 분사하는 기판(SUB) 그리고 인쇄를 마친 기판(SUB)에 합착되는 기판을 상부 기판(U_SUB)으로 나타내었고 이에 기초하여 설명하도록 한다. 실시예에 따라 상부 기판(U_SUB)에 대하여 인쇄가 수행되고 기판(SUB)이 인쇄가 완성된 상부 기판(U_SUB)에 합착될 수도 있을 것이다.

도 3a에 도시한 바와 같이 실시예에 따라 본 발명의 일 실시예에 따른 잉크젯 인쇄장치(10)의 인쇄 헤드(110)는 제1 기판(SUB1)의 가장자리 영역에 보다 많은 액적을 분사함에 따라 가장자리의 두께가 더욱 두껍게 형성될 수 있다. 본 발명에 있어서 기판(SUB)의 모서리로부터 기 설정된 거리(d1)만큼 연장된 영역을 제1 가장자리 영역(E1, 도 3c 참조), 제1 가장자리 영역으로부터 기 설정된 거리(d2)만큼 연장된 영역을 제2 가장자리 영역(E2, 도 3c 참조)으로 정의할 수 있다. 각 가장자리 영역(E1, E2)은 기판(SUB)의 각 모서리들 중 적어도 하나의 모서리에 형성될 수 있다.

인쇄 헤드(110)는 기판(SUB)의 중심부보다 제1 가장자리 영역(E1)에 기 설정된 양만큼 많은 액적을 분사할 수 있으며, 인쇄 헤드(110)가 분사하는 액적의 양은 인쇄 헤드(110)에 액적이 분사되는 노즐에 대해 복수의 레벨을 설정하여 제어될 수 있다. 예를 들어, 인쇄 헤드(110)의 노즐에 대해 중심부에는 제1 레벨로, 제1 가장자리 영역(E1)에는 제2 레벨로 액적을 분사하도록 설정될 수 있다. 인쇄 헤드(110)에 설정되는 인쇄 레벨에 따라 각 노즐에서 상이한 양의 액적이 분사될 수 있으며, 이러한 레벨 설정 방식에 따른 인쇄 방식을 그레이스케일(Grayscale) 인쇄 방식이라 일컬을 수 있다. 추가로 인쇄 헤드(110)는 제1 가장자리 영역(E1)에 대하여 중심부보다 촘촘한 액적 분사 간격을 가지도록 설정됨에 따라 유사한 효과를 얻을 수 있다.

본 발명에 있어서 기판(SUB)의 제1 가장자리 영역(E1)은 기판(SUB)의 모서리로부터 기판 전체의 너비(X축 길이)와 길이(Y축 길이)의 10% 이하에 해당하는 길이 만큼으로 정의될 수 있다. 예를 들어 상술한 바와 같이 본 발명의 잉크젯 인쇄장치(10)가 디스플레이 패널과의 접착에 사용되는 OCR을 인쇄하는 경우, 제1 가장자리 영역(E1)은 합착되는 디스플레이 패널의 베젤 두께에 상응할 수 있다. 기술의 발전에 따라 디스플레이 패널의 베젤 두께가 상당히 얇아지고 있으므로 본 발명과 같이 잉크젯 인쇄장치(10)를 사용하는 경우에 정밀하게 단차가 다른 OCR 인쇄가 가능한 바, 보다 안정성 있는 디스플레이 장치를 제조할 수 있다.

실시예에 따라 기판(SUB)에 대해 부분적으로 상이한 양의 액적을 분사함에 따라 제1 층(L1)의 두께가 상이하게 형성될 수 있다. 제1 분사 및 제1 경화를 거친 기판(SUB)은 다시 제2 방향으로 이동하여 인쇄 헤드(110)의 하부로 돌아오게 되는데, 기판(SUB)이 제2 방향으로 이동하는 과정에서 자외선 경화기(120)의 하부를 다시 지나게 된다. 이 때에 이미 1차적으로 경화된 액적에 대해 제2 경화가 수행될 수 있다. 기판(SUB)이 제2 방향으로 이동하는 동안에 인쇄 헤드(110)는 동작하지 않을 수 있으므로, 이송기(310)는 제1 분사 및 제1 경화가 수행될 때보다 빠른 속도로 제2 방향으로 이동할 수 있다. 나아가, 이미 한 번의 자외선 조사가 수행되었기 때문에 이송기(310)가 되돌아갈 때의 자외선 조사의 세기는 제1 경화가 수행될 때의 자외선 조사 세기보다 약할 수 있다.

제2 방향으로 이동하여 다시 인쇄 헤드(110)의 하부로 이동한 이송기(310)는, 다시 제1 방향으로 이동하고, 이에 따라 기판(SUB)에 제2 분사가 수행될 수 있다. 제2 분사는 경화된 액적 상부에 다시 액적을 분사하는 과정으로 이해할 수 있으며, 제1 분사 및 제1 경화가 이루어지는 것과 마찬가지로 이송기(310)가 제1 방향으로 이동하는 동안에 제2 분사 및 제3 경화가 실질적으로 동시에 이루어질 수 있다.

제3 경화까지 수행된 기판(SUB)에는 도 3b에 도시된 바와 같이 제1 층(L1) 상에 제2 층(L2)이 형성될 수 있다. 제1 층(L1)과 마찬가지로 제2 층(L2)은 기판(SUB)의 제1 가장자리 영역(E1)에 더 두껍게 형성되거나, 실시예에 따라 제2 층(L2)은 기판의 중심부나 가장자리에 동일한 두께로도 형성될 수 있다. 다만, 제1 층(L1)의 두께에 따라 제2 층(L2)이 기판(SUB)의 전면에 동일한 두께로 형성되도록 액적이 분사되는 경우에도 기판(SUB)의 가장자리에 보다 높은 층이 형성될 수 있으며 또한 단차가 형성된 길기도 더 길어질 수 있다.

제2 경화가 수행되는 방식과 마찬가지로, 이송기(310)가 다시 제2 방향으로 이동하면서 기판(SUB)에는 제4 경화가 수행될 수 있다. 제4 경화가 수행될 때에는 인쇄 헤드(110)에서 액적이 분사되지 않으며 이에 따라 제2 방향으로 이동할 때의 이송기(310)의 속도는 제1 방향으로 이동할 때의 속도보다 빠를 수 있다.

실시예에 따라, 제1 방향과 제2 방향의 이동을 반복하는 이송기(310)는, 제1 방향으로 이동함에 있어서 공정이 완료되지 않은 경우에도 선택적으로 두께 검사기(130)의 하부를 지날 수 있다. 기판(SUB)이 두께 검사기(130)의 하부를 지나 두께가 검사됨에 따라 이후에 수행되는 인쇄 및 경화 과정이 제어될 수 있다.

예를 들어, 제2 층(L2)까지 형성하고 난 이후 기판(SUB)의 두께를 검사해본 결과, 일부의 두께가 설계한 것보다 더 두껍게 형성되는 등의 문제가 발생한 경우, 제3 분사를 수행할 때에 이 두께를 보상하기 위하여 인쇄 헤드(110)의 동작을 조정할 수 있다. 또한 이미 원하는 형상의 층이 형성된 경우에는 추후 다른 인쇄 과정을 거치지 않고 인쇄를 완료할 수도 있다.

다시 인쇄 헤드(110)의 하부로 돌아온 이송기(310)는 제1 방향으로 이동하고 기판(SUB)에 대해 제3 분사 및 제5 경화가 수행될 수 있다. 실시예에 따라 제3 분사를 수행할 때에는 제1 및 제2 분사 과정과 비교하여 인쇄 헤드(110)로부터 분사되는 액적의 양이 상대적으로 적을 수 있다.

도 3c에 도시된 바와 같이 제3 분사는 기판(SUB)의 전체에 수행되지 않고 기판(SUB)의 일부 영역에만 이루어질 수 있다. 기판(SUB)의 일부 영역, 특히 제1 가장자리 영역(E1)에만 액적을 분사하고 그 액적이 경화되어야 하는바, 제3 분사를 수행할 때는 해당 영역에 분사되는 액적의 양도 상대적으로 적을 수 있고, 제3 층(L3)의 두께 또한 제1 층(L1) 및/또는 제2 층(L2)보다 얇을 수 있다. 예를 들어, 제1 층(L1)과 제2 층(L2)은 50um의 두께로 형성될 수 있으며, 제3 층(L3)은 20um의 두께로 형성될 수 있다.

상술한 바에 따르면 잉크젯 인쇄장치(10)가 적어도 하나의 인쇄 헤드(110)와 적어도 하나의 자외선 경화기(120)만을 포함하는 경우에도 이송기(310)의 이동 경로를 조정함에 따라 액적의 분사와 경화를 복수 회 수행하여 기판(SUB) 상에 원하는 두께의 층을 형성할 수 있다. 예를 들어, 도 2 내지 도 3c를 참조하여 설명한 층의 경우, 제1 층(L1)과 제2 층(L2)의 두께를 합하여 중심부는 100um의 두께로, 그리고 가장자리는 중심부와 단차를 가지면서 120um의 두께를 갖는 층으로 형성할 수 있다. 이와 같이 마이크로 단위의 두께를 세밀하게 조정함에 따라 그 층 상부에 형성되는 다른 구성요소들과 완벽하게 정합할 수 있는 특징이 있다.

결국 기판(SUB)에 형성된 제1 내지 제3 층(L1, L2, L3)은 그 상부에 적층되거나 합착될 다른 층(예를 들어 다른 소자 또는 다른 기판)과 마주보게 될 면의 특성에 기초하여 층의 형상이 결정될 수 있다. 본 명세서에서는 잉크젯 인쇄장치(10)를 통해 인쇄된 제1 내지 제3 층(L1, L2, L3)을 인쇄층이라 일컫는다.

실시예에 따라, 인쇄 헤드(110)는 제1 가장자리 영역(E1)과 인접하면서 중심부와 가까운 제2 가장자리 영역(E2)에 대해 상대적으로 중심부보다 적은 양의 액적을 분사할 수 있다. 제1 가장자리 영역(E1)에 대해 상대적으로 많은 양의 액적이 분사됨에 따라 제2 가장자리 영역(E2)에는 이러한 액적의 양을 보상하기 위해 상대적으로 적은 양의 액적을 분사하게 되고, 결과적으로 기판(SUB)의 모서리를 향하여 사인 파(sine wave)와 같은 형상의 인쇄층이 형성될 수 있다.

도 3c에 나타낸 바와 같은 인쇄층이 형성된 기판(SUB)에는 제1 가장자리 영역(E1)이 더 낮은 높이를 갖는 소자, 즉 중심부가 더 두껍고 제1 가장자리 영역(E1)이 얇은 표면 형상을 갖는 소자가 접합될 수 있다.

도 3d는 인쇄층이 인쇄된 기판과 마주보는 표면이 상응하는 상부 기판이 합착되는 과정을 나타내는 도면이다. 도 3d를 참조하면 제2 층(L2) 및 제3 층(L3)이 인쇄된 기판(SUB)과 그 마주보는 표면의 형상이 상응하는 상부 기판(U_SUB)이 합착되는 것을 확인할 수 있다.

인쇄층과 접합 또는 합착되는 소자 사이에 완벽하게 정합이 이루어지면 접착력 및 기판과 소자들 사이의 안정성이 향상된다. 예를 들어, 기판(SUB)이 투명한 기판이고 인쇄를 통해 형성된 층이 상술한 OCR 층인 경우, 그와 합착되는 디스플레이 패널들이 OCR 층과 완벽하게 밀착되기 때문에 디스플레이 패널에서 발현되는 빛을 보다 효과적으로 전달할 수 있다. 또한 디스플레이 패널들이 불완전하게 합착되는 경우에 발생할 수 있는 크랙(crack)을 방지할 수 있다.

본 발명에 따른 잉크젯 인쇄장치(10)에 있어서 수율의 향상을 위해 이송기(310)가 제1 방향으로 이동할 때의 속도와 제2 방향으로 이동할 때의 속도를 상이하게 제어할 수 있다. 구체적으로, 이송기(310)가 제1 방향으로 이동하고 방향을 전환하여 제2 방향으로 이동할 때에, 다시 말하면 제1 층(L1)과 제2 층(L2)을 형성하는 경우에는 이송기(310)가 자외선 경화기(120)의 하부를 두 번 지나가게 된다. 따라서 이송기(310)가 제2 방향으로 이동하는 속도는 제 1 방향으로 이동할 때의 속도보다 빠를 수 있으며, 나아가 이송기(310)가 제2 방향으로 이동할 때의 자외선 경화기(120)의 출력은 제1 방향으로 이동할 때의 출력보다 낮게 설정될 수도 있다.

이상에서는 기판(SUB) 상에 세 번의 잉크 분사 과정을 거쳐 층이 형성되는 것을 예를 들어 설명하였으나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 기판(SUB)이 인쇄 헤드(110)와 자외선 경화기(120)의 하부를 복수 회 지나도록 이송기(310)의 이동 경로를 형성하도록 하는 것으로 족하다. 또한, 각각의 잉크 분사 과정에 있어서 기판(SUB)의 가장자리에 형성되는 층의 두께를 보다 두껍게 형성하기 위해 적어도 한 번의 인쇄 과정에 있어서 기판(SUB)의 가장자리에 분사되는 액적의 양이 기 설정된 양 만큼 많도록 인쇄 헤드(110)를 제어할 수 있다.

그런데 이송기(310)가 방향을 바꾸어 가면서 기판(SUB)을 이동하는 방식으로 이동 경로를 형성하는 경우, 이동 경로의 복잡성과 이송기(310)의 운동 효율이 낮아져 전체 제조 시간이 늘어날 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 잉크젯 인쇄장치의 평면도이다.

도 4를 참조하면, 잉크젯 인쇄장치(10a)는 인쇄 영역에 있어서 복수의 인쇄 헤드(110a, ..., 110n) 및 복수의 자외선 경화기(120a, ..., 120n)을 포함할 수 있다. 이 경우 이송기(310)가 레일(320)을 따라 제1 방향만으로 이동하는 이동 경로를 따른 경우에도 이송기(310) 상의 기판(SUB)은 복수 개의 인쇄 헤드들(110a, ..., 110n)과 복수 개의 자외선 경화기들(120a, ..., 120n)의 하부를 지나게 되는바, 실질적으로 도 3a 내지 도 3c를 참조하여 설명한 것과 동일하게 기판(SUB)에 액적이 분사되고 경화되는 과정을 거치면서 제1 내지 제3 층들(L1, L2, L3)이 형성될 수 있다.

실시예에 따라, 인쇄 헤드들(110a, ..., 110n)과 자외선 경화기들(120a, ..., 120n)은 서로 번갈아 가면서 배치될 수 있다. 인쇄 헤드들(110a, ..., 110n)과 자외선 경화기들(120a, ..., 120n)은 서로 번갈아 가면서 배치되면, 분사된 액적을 바로 경화시켜 경화된 액적 상부에 다시 액적을 분사하는 방식으로 순차적으로 원하는 두께의 층을 적층하여 형성할 수 있다.

실시예에 따라, 이송기(310)가 제1 방향을 따라서 한 방향으로만 이동하기 때문에, 이송기(310)가 인쇄 구역 전체를 가로지르는 동안 그 이동 속도는 동일하게 유지될 수 있다. 이송기(310)의 이동 속도가 동일하게 유지됨에 따라 자외선 경화기(120a, ..., 120n)의 출력은 도 1의 잉크젯 인쇄장치(10)의 자외선 경화기(120)와 상이하게 조정될 수 있다. 예를 들어 잉크젯 인쇄장치(10a)에서는 액적이 분사된 이후에 자외선 경화기(120a, ..., 120n)의 하부를 한번만 지나게 되므로 도 1의 잉크젯 인쇄장치(10)의 자외선 경화기(120)의 출력보다 더 큰 출력을 내도록 설정될 수 있다.

또한, 실시예에 따라, 잉크젯 인쇄장치(10a)는 정렬기(140)를 더 포함할 수 있다. 정렬기(140)는 이송기(310)에 장착된 기판(SUB)의 위치를 정렬할 수 있다.

실시예에 따라, 인쇄장치(10a)는 플라즈마 구역에 플라즈마 처리기(210)를 더 포함할 수 있다. 플라즈마 처리기(210)는 기판(SUB)의 표면에 플라즈마 처리를 함에 따라 기판(SUB)의 표면 특성을 변화시킨다.

도 4에 도시한 바와 같이 본 발명에 따른 인쇄장치(10a)의 인쇄 구역에는 복수 개의 인쇄 헤드들(110a, ..., 110n)과 복수 개의 자외선 경화기(120a, ..., 120n)이 구비될 수 있는데, 이들이 구비되는 숫자는 실시예에 따라 달라질 수 있다. 실시예에 따라, 인쇄 구역에는 복수 개의 인쇄 헤드들과 자외선 경화기를 장착하고 분리할 수 있는 구성도 구비될 수 있다. 예를 들어, Y축 방향으로 순차적으로 배열되어 있는 인쇄 헤드들과 자외선 경화기들은 X축 방향으로 이동되어 인쇄 구역으로부터 이탈될 수 있다.

도 5는 도 4와 같이 복수 개의 인쇄 헤드들과 복수 개의 자외선 경화기들이 포함된 잉크젯 인쇄장치의 일부 단면을 나타낸 도면이다.

도 5는 세 개의 인쇄 헤드들과 세 개의 자외선 경화기들이 포함된 경우를 나타낸 도면이다. 인쇄장치에 포함된 인쇄 헤드들과 자외선 경화기의 수가 도시된 것에 한정되는 것은 아니다.

도 5를 참조하면, 레일(320)을 따라 이동하는 이송기(310)의 상부에 기판(SUB)이 장착된다. 기판(SUB)은 레일(320)을 따라 Y축 방향으로 이동하며, 이동하는 경로의 상부에 인쇄 헤드들(110a, 110b, 110c)과 자외선 경화기들(120a, 120b, 120c)이 위치하여 기판(SUB)에 대해 인쇄와 경화를 반복한다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄장치를 나타내는 평면도이다.

도 5의 인쇄장치(10b)와 비교하였을 경우, 도 6의 인쇄 장치(10c)는 인쇄 헤드(110a, ..., 110m, 110n)와 자외선 경화기(120a, ..., 120n)가 번갈아 배치될 수도 있고, 복수의 인쇄 헤드들(110m, 110n)이 인접하여 배치될 수도 있다는 점이 상이하다.

인쇄 헤드(110m)를 통해 액적이 분사된 이후에 자외선 경화기(120n)의 하부를 지나지 않고 바로 인쇄 헤드(110n)로부터 분사되는 액적이 쌓이는 경우, 각각의 인쇄 헤드(110m, 110n)에서 분사되는 액적의 양을 줄일 수 있으므로 인쇄 헤드에 포함된 노즐의 개수가 적거나 토출량이 적은 경우이거나 이송기(310)가 빠른 속도로 이동하는 경우일 수 있다.

다만, 도 4 내지 도 6에 도시되고 이에 기초하여 설명한 잉크젯 인쇄장치(10a, 10b)에 있어서, 인쇄 헤드와 자외선 경화기의 배치는 예시적인 것으로 기판(SUB)이 이동하는 이동 경로 상에 다수의 인쇄 헤드(110a, ..., 110m, 110n)와 다수의 자외선 경화기(120a, ..., 120n)가 배치되는 것은 모두 본 발명의 범위에 속하는 것으로 이해될 수 있다.

위에서는 상부 전체가 편평한 기판(SUB)에 대해 잉크젯 인쇄를 수행하는 과정을 설명하였으나, 본 발명에서는 일부에 단차가 형성된 기판(SUB)에 대해 인쇄가 수행될 수 있다. 예를 들면 디스플레이 장치를 제조하는 데에 본 발명에 따른 잉크젯 인쇄장치 및 인쇄방법이 사용되는 경우, 상부 전체가 편평한 유리 기판을 기판(SUB)으로 하여 그 상에 OCR을 분사하고 경화하는 과정에 따라 인쇄가 수행될 수도 있으나, 일부에 단차가 형성된 디스플레이 패널에 대해 직접 OCR을 인쇄하고 인쇄된 액적의 상부를 편평하게 만든 후에 유리 기판을 합착할 수도 있다.

도 7a 내지 도 7f는 본 발명에 따른 잉크젯 인쇄장치를 사용한 인쇄방법을 설명하기 위한 층의 단면도들이다.

도 7a는 인쇄를 수행하기 위해 이송기(310)에 거치되는 제1 기판(SUB1)의 단면도이다. 제1 기판(SUB1)에는 가장자리에 다수의 층으로 단차가 형성되어 있다. 예를 들어, 제1 기판(SUB1)은 디스플레이 패널에 상응하는데, 액적이 분사되는 디스플레이 패널은 화소 회로가 형성된 기판이거나, 터치 센서가 형성된 기판, 편광판이 형성된 기판 등을 포함할 수 있다. 제1 기판(SUB1)에 형성된 단차는 각각 화소 회로가 형성된 층, 테치 센서가 형성된 층, 편광판이 형성된 층들이 상이한 너비를 가지고 형성되어 생성됨에 따라 발생한 것일 수 있다.

이러한 단면을 갖는 제1 기판(SUB1)이 이송기(310)에 거치되고 상술한 잉크젯 인쇄장치(10, 10a, 10b) 중 하나의 인쇄 헤드(110)의 하부를 지나는데, 이 때에 제1 기판(SUB1)의 가장 낮은 층을 메꿀 수 있도록 제1 기판(SUB1)의 가장자리에만 액적이 분사될 수 있다. 여기서 최초에 액적이 분사되는 가장자리는 상술한 제1 가장자리 영역에 상응할 수 있다. 제1 가장자리 영역에 분사된 액적을 경화함에 따라 도 7b와 같이 제1 층(L1)이 형성될 수 있다.

제1 층(L1)이 형성된 제1 기판(SUB1)은 다시 인쇄 헤드와 자외선 경화기의 하부를 지나고 이에 따라 제2 층(L2)이 형성될 수 있다. 제2 층(L2)은 제1 층(L1)보다는 넓은 범위에 형성될 수 있으나 제1 기판(SUB1)의 가장자리 일부에만 형성될 수 있다. 즉 이때 인쇄 헤드는 제1 기판(SUB1)의 중심부 이외의 가장자리에 액적을 분사하여 제2 층(L2)을 형성할 수 있다. 제2 층(L2)이 형성된 제1 기판(SUB1)의 상부면은 편평할 수 있다.

도 7d를 참조하면, 제2 층(L2)이 형성된 제1 기판(SUB1) 또는, 전체 상부면이 편평한 제1 기판(SUB1)의 상부에 전체적으로 액적이 분사되고 경화됨에 따라 제3 층(L3)이 형성될 수 있다.

상술한 도 3a 내지 도 3c에서와 유사하게 도 7a 내지 도 7d에서는 복수 개의 층을 따라 가장자리에 더 많은 층이 형성되어 두꺼운 두께를 가지는 층을 인쇄할 수 있다. 다만, 도 3a 내지 도 3c에서는 전체 상부면이 편평한 기판(SUB)에 대하여 인쇄를 수행하였으며, 도 7a 내지 도 7d에서는 기판 자체에 단층이 형성되어 액적이 분사되는 기판의 평면 형태에 따라 인쇄 헤드를 통해 상이한 방식으로 액적이 분사될 수 있다.

다만, 실시예에 따라, 도 3a 내지 도 3d를 참조하여 설명한 바와 같이 기판(SUB)의 상부면이 편평한 경우에도 도 7b 내지 도 7d와 같이 가장자리에만 액적을 먼저 분사하고 그 이후에 전체적으로 액적을 분사하는 방식을 통해 동일하게 단차가 형성된 층을 인쇄할 수 있다. 마찬가지로 도 7a와 같이 단차가 형성된 제1 기판(SUB1)에 대해서도 먼저 전체 면에 대하여 액적을 분사한 이후에 가장자리 부분에 액적을 분사하는 방식으로 인쇄방법을 수행할 수도 있다.

도 7a 내지 도 7e에서는 인쇄가 수행되는 기판(SUB)을 제1 기판(SUB1)으로 지칭하고, 인쇄된 제1 기판(SUB1)에 합착되는 기판(SUB)을 제2 기판(SUB2)으로 지칭하였다. 여기서 제1 기판(SUB1)과 제2 기판(SUB2)은 본 명세서의 기판(SUB)에 포함될 수 있다.

따라서 본 발명에 있어서 기판(SUB)의 가장자리에 많은 액적을 분사하되, 복수 회에 걸쳐 액적의 분사 및 경화가 수행되므로 어느 시점에 가장자리에 많은 액적이 분사되는지에 대한 순서는 실시예에 따라 달라질 수 있고 기판(SUB)의 상부면의 형태에 따라 고정적인 것이 아니다.

도 7e를 참조하면, 상부면이 편평해진 제1 기판(SUB1)에 제2 기판(SUB2)을 합착한다. 예를 들어, 도 1의 제1 기판(SUB1)이 디스플레이 패널인 경우, 제2 기판(SUB2)은 투명 기판에 상응할 수 있다. 실시예에 따라 제1 기판(SUB1)은 디스플레이 패널의 종류에 따라 화소 회로, 터치 센서, 편광판 등 다양한 구성요소들이 형성되어 있을 수 있다. 여기서 인쇄층이 형성되는 제1 기판(SUB1)의 특정 영역은 디스플레이 패널의 종류에 따라 상이해질 수 있다. 실시예에 따라 본 발명에 따른 인쇄층은 투명 기판과 디스플레이 패널 사이에 형성될 수도 있으며, 디스플레이 패널 내에 형성된 화소 회로와 편광판 사이, 화소 회로와 터치 센서 사이에 형성될 수도 있다.

제1 기판(SUB1)의 단차를 제1 층 내지 제3 층(L1, L2, L3)이 메꿈에 따라 제1 기판(SUB1)과 제2 기판(SUB2)의 사이는 빈 공간이 없이 완벽하게 압착될 수 있다.

따라서 본 발명에 따른 잉크젯 인쇄장치 및 잉크젯 인쇄방법을 사용하는 경우, 두 기판을 합착함에 있어서 기판들 사이의 공간을 완벽하게 밀봉할 수 있으며 이에 따라 기판들 사이에 형성된 소자들이 보호되고 완제품(PRDT)의 완성도가 향상될 수 있다.

특히 본 발명에 따른 잉크젯 인쇄장치를 통해 인쇄한 층은, 다양한 두께를 가지면서도 특정 영역에서 미세한 단차를 가지도록 제어될 수 있다. 잉크젯 인쇄장치 및 잉크젯 인쇄방법에 있어서, 인쇄층에 형성되는 단차는 합착되는 두 기판의 마주보는 면의 특성에 따라 결정될 수 있다. 예를 들어 도 3a 내지 도 3c에서 도시한 기판(SUB)은 그 합착되는 기판의 마주보는 면의 특성에 따라 가장자리가 두꺼운 형상으로 인쇄층을 인쇄하였고, 도 7a 내지 도 7f에서 인쇄층이 형성되는 제1 기판(SUB1)에는, 제1 기판(SUB1)과 제2 기판(SUB2)이 서로 마주보아 합착되는 층의 특성에 따라 인쇄층의 형상이 결정된 것이다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄장치의 평면도이다.

도 8을 참조하면, 인쇄장치(10c)는 동시에 복수 개의 기판(SUB)에 대하여 인쇄를 수행하도록 구성될 수 있다. 도 8에서는 두 개의 기판(SUB)이 두 개의 레일을 따라 이동하면서 복수 개의 인쇄 헤드와 자외선 경화기 하부를 이동한다. 이에 따라 동일한 시간 내에 두 배의 수율을 기대할 수 있다.

지금까지 본 발명에 대하여 도면에 도시된 바람직한 실시예들을 중심으로 상세히 살펴보았다. 이러한 실시예들은 이 발명을 한정하려는 것이 아니라 예시적인 것에 불과하며, 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 전술한 설명이 아니라 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해서 정해져야 할 것이다. 비록 본 명세서에 특정한 용어들이 사용되었으나 이는 단지 본 발명의 개념을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 본 발명의 각 단계는 반드시 기재된 순서대로 수행되어야 할 필요는 없고, 병렬적, 선택적 또는 개별적으로 수행될 수 있다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 본질적인 기술사상에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 형태 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 균등물은 현재 공지된 균등물뿐만 아니라 장래에 개발될 균등물 즉 구조와 무관하게 동일한 기능을 수행하도록 발명된 모든 구성요소를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

10, 10a, 10b, 10c: 잉크젯 인쇄장치
110, 110a, 110m, 110n: 인쇄 헤드
120, 120a, 120n: 자외선 경화기
130: 두께 검사기
140: 정렬기
210: 플라즈마 처리기
310: 이송기
410: 이동 로봇

Claims

기판을 상부에 장착하여 이동하는 이송기;
상기 기판이 이동하는 경로 상부에 설치되며 상기 기판에 액적을 분사하는 적어도 하나의 인쇄 헤드(head); 및
상기 기판이 이동하는 경로 상부에 설치되며 상기 기판에 분사된 액적에 자외선을 조사하는 적어도 하나의 자외선 경화기를 포함하며,
상기 이송기는 상기 기판이 상기 적어도 하나의 인쇄 헤드 하부와 상기 적어도 하나의 자외선 경화기의 하부를 복수 회 지나도록 이동하여, 상기 이송기의 이동에 따라 상기 기판 상에 두께가 제어된 층이 인쇄되는 것을 특징으로 하는, 잉크젯 인쇄장치.
제1항에 있어서,
상기 인쇄 헤드는, 상기 기판의 모서리 중 적어도 하나의 모서리로부터 상기 기판의 중심부를 향하여 기 설정된 거리만큼 연장된 영역에 해당하는 제1 가장자리 영역에, 상기 기판의 중심부보다 기 설정된 양만큼 많은 액적을 분사하는 것을 특징으로 하는, 잉크젯 인쇄장치.
제2항에 있어서,
상기 이송기는 상기 인쇄 헤드와 상기 자외선 경화기 하부를 이동한 기판의 경화된 액적 상에 상기 인쇄 헤드로부터 분사된 액적이 다시 분사되는 과정이 반복되도록 이동함에 따라, 상기 기판에 두께가 제어된 층이 인쇄되도록 하는 것을 특징으로 하는, 잉크젯 인쇄장치.
제3항에 있어서,
상기 이송기는 상기 인쇄 헤드와 상기 경화기 사이를 왕복하여 이동하는 것을 특징으로 하는, 잉크젯 인쇄장치.
제3항에 있어서,
상기 이송기는 일 방향으로 이동하며,
상기 이송기 상부에 상기 인쇄 헤드 복수 개와 상기 경화기 복수 개가 배치된 것을 특징으로 하는, 잉크젯 인쇄장치.
제5항에 있어서,
상기 인쇄 헤드와 상기 자외선 경화기는 번갈아 가며 배치되는 것을 특징으로 하는, 잉크젯 인쇄장치.
제3항 또는 제5항에 있어서,
상기 인쇄 헤드는 상기 기판의 제1 가장자리 영역으로부터 상기 중심부를 향하여 기 설정된 거리만큼 연장된 영역에 해당하는 제2 가장자리 영역에 상기 기판의 중심부보다 기 설정된 양만큼 적은 양의 액적을 분사하는 것을 특징으로 하는, 잉크젯 인쇄장치.
제3항 또는 제5항에 있어서,
상기 액적은 OCR(Optically Clear Resin)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 잉크젯 인쇄장치.
제8항에 있어서,
상기 기판은, 단단하거나 유연한 투명 기판, 화소 회로가 형성된 기판, 터치 센서가 형성된 기판 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는, 잉크젯 인쇄장치.
이동 경로를 따라 이동하는 이송기에 장착된 기판에 대하여 층을 인쇄하는 잉크젯 인쇄장치를 이용한 인쇄방법에 있어서,
제1 인쇄 헤드가 그 하부를 이동하는 상기 기판의 상부에 액적을 분사하는 단계;
상기 기판의 상부에서 자외선을 조사하여 상기 분사된 액적을 경화하는 단계;
제2 인쇄 헤드가 상기 경화된 액적 상부에 액적을 분사하는 단계; 및
상기 제2 인쇄 헤드가 상기 경화된 액적 상에 분사한 액적에 자외선을 조사하는 단계를 포함하며,
상기 제1 인쇄 헤드 또는 상기 제2 인쇄 헤드는 상기 기판의 중심부보다 상기 기판의 모서리 방향에 많은 액적을 분사하는 것을 특징으로 하는, 잉크젯 인쇄방법.
제10항에 있어서,
상기 제1 인쇄 헤드와 상기 제2 인쇄 헤드는 동일한 인쇄 헤드로, 상기 이송기가 제1 방향으로 상기 제1 인쇄 헤드와 자외선을 조사하는 자외선 경화기의 하부를 이동한 후, 상기 제1 방향을 거슬러 제2 인쇄 헤드로 되돌아가는 동작을 반복하는 것을 특징으로 하는, 잉크젯 인쇄방법.
제10항에 있어서,
상기 제1 인쇄 헤드와 상기 제2 인쇄 헤드는 상이한 인쇄 헤드들로, 상기 이송기가 제1 인쇄 헤드와 상기 제2 인쇄 헤드가 배치된 하부를 따라 일 방향으로 이동하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 잉크젯 인쇄방법.
제11항 또는 제12항에 있어서,
상기 제1 인쇄 헤드가 상기 기판에 액적을 분사하는 단계 또는 상기 제2 인쇄 헤드가 상기 기판에 액적을 분사하는 단계는,
상기 기판의 모서리 중 적어도 하나의 모서리로부터 상기 중심부를 향하여 기 설정된 거리만큼 연장된 영역에 해당하는 제1 가장자리 영역에 상기 기판의 중심부보다 기 설정된 양만큼 많은 액적을 분사하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 잉크젯 인쇄방법.
제13항에 있어서,
상기 인쇄 헤드는 상기 기판의 제1 가장자리 영역으로부터 상기 중심부를 향하여 기 설정된 거리만큼 연장된 영역에 해당하는 제2 가장자리 영역에 상기 기판의 중심부보다 기 설정된 양만큼 적은 양의 액적을 분사하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 잉크젯 인쇄방법.
제10항에 있어서,
상기 액적이 분사되는 기판은 단단하거나 유연한 투명 기판, 화소 회로가 형성된 기판, 터치 센서가 형성된 기판 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는, 잉크젯 인쇄방법.
제13항에 있어서,
상기 제2 인쇄 헤드를 통해 분사된 액적이 경화된 기판 상에, 상기 기판과 상응하는 면적의 상부 기판을 합착하는 단계를 더 포함하며,
상기 상부 기판과 상기 기판이 마주보는 면의 표면 형상에 따라 상기 액적 분사 특징이 결정되는 것을 특징으로 하는, 잉크젯 인쇄방법.