KR20200108950A - 잉크젯 헤드 세정 장치, 잉크젯 헤드 세정 방법 및 이를 이용한 기판 처리 방법 - Google Patents

잉크젯 헤드 세정 장치, 잉크젯 헤드 세정 방법 및 이를 이용한 기판 처리 방법 Download PDF

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KR20200108950A
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강승환
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손동기
하병진
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Abstract

잉크젯 헤드 세정 장치는 회전축을 중심으로 회전 가능하고, 상기 회전축에 수직한 방향으로 연장되는 블레이드 몸체, 상기 블레이드 몸체의 끝단에 형성되고, 노즐이 형성된 잉크젯 헤드에 용매를 분사하는 분사구, 상기 블레이드 몸체의 상기 끝단에 연결되어 고정되고, 상기 노즐의 표면의 오염물을 와이핑(wiping)하여 제거하도록 구비된 블레이드 팁, 및 상기 블레이드 몸체의 상기 끝단에 형성되고, 상기 분사구와 상기 블레이드 팁 사이에 배치되어 상기 분사구로부터 분사된 상기 용매를 흡입하도록 구비된 흡입구를 포함한다.

Description

잉크젯 헤드 세정 장치, 잉크젯 헤드 세정 방법 및 이를 이용한 기판 처리 방법{INKJET HEAD CLEANING APPARATUS, INKJET HEAD CLEANING METHOD AND SUBSTRATE TREATING METHOD USING THE SAME}
본 발명은 잉크젯 헤드 세정 장치, 잉크젯 헤드 세정 방법 및 이를 이용한 기판 처리 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 세정 효율이 향상된 잉크젯 헤드 세정 장치, 잉크젯 헤드 세정 방법 및 이를 이용한 기판 처리 방법에 관한 것이다.
최근 들어, 기술의 발전에 힘입어 소형, 경량화 되면서 성능은 더욱 뛰어난 디스플레이 제품들이 생산되고 있다. 지금까지 디스플레이 장치에는 기존 브라운관 텔레비전(cathode ray tube: CRT)이 성능이나 가격 면에서 많은 장점을 가지고 널리 사용되었으나, 소형화 또는 휴대성의 측면에서 CRT의 단점을 극복하고, 소형화, 경량화 및 저전력 소비 등의 장점을 갖는 표시 장치, 예를 들면 플라즈마 표시 장치, 액정 표시 장치 및 유기 발광 표시 장치 등이 주목을 받고 있다.
상기 표시 장치를 제조하는데 있어서, 비용 절감 등의 효과가 있는 잉크젯 프린팅 방법이 사용되고 있다. 상기 잉크젯 프린팅 방법에 있어서 잉크젯 헤드의 세적이 필수적이며, 상기 잉크젯 헤드의 세척을 위한 다양한 기구들이 개발되고 있다.
대표적으로, 흡입 노즐이 상승 및 이동하며 상기 잉크젯 헤드의 노즐 플레이트의 토출부 표면의 잔류 용액을 제거하는 흡입 방식, 또는 상기 노즐 플레이트와 접촉한 채로 이동하는 블레이드에 의해 표면 잔존 용액을 제거하는 블레이드 방식이 사용되고 있다.
이에 본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에서 착안된 것으로, 본 발명의 목적은 세정 효율이 향상된 잉크젯 헤드 세정 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 잉크젯 헤드 세정 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 기판 처리 방법을 제공하는 것이다.
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 잉크젯 헤드 세정 장치는 회전축을 중심으로 회전 가능하고, 상기 회전축에 수직한 방향으로 연장되는 블레이드 몸체, 상기 블레이드 몸체의 끝단에 형성되고, 노즐이 형성된 잉크젯 헤드에 용매를 분사하는 분사구, 상기 블레이드 몸체의 상기 끝단에 연결되어 고정되고, 상기 노즐의 표면의 오염물을 와이핑(wiping)하여 제거하도록 구비된 블레이드 팁, 및 상기 블레이드 몸체의 상기 끝단에 형성되고, 상기 분사구와 상기 블레이드 팁 사이에 배치되어 상기 분사구로부터 분사된 상기 용매를 흡입하도록 구비된 흡입구를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 잉크젯 헤드 세정 장치는 용매가 저장된 용매 저장부를 더 포함할 수 있다. 상기 블레이드 몸체가 회전하면 상기 블레이드 팁이 상기 용매에 침지되도록 상기 블레이드 몸체와 상기 용매 저장부가 결합될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 블레이드 팁은 노즐이 형성된 잉크젯 헤드의 하면에 대해 수직한 방향에 대해 45도 보다 작은 제1 각도를 이룬 상태에서, 상기 노즐과 접촉하여 상기 노즐의 표면의 오염물을 제거할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 잉크젯 헤드 세정 장치는 상기 블레이드 몸체에 연결되는 분사관 및 흡입관을 더 포함할 수 있다. 상기 분사구는 상기 블레이드 몸체 내부를 통해 상기 분사관과 연결되어, 상기 분사관으로부터 상기 용매를 공급받을 수 있다. 상기 흡입구는 상기 블레이드 몸체 내부를 통해 상기 흡입관에 연결되어, 상기 흡입관으로부터 진공 흡입력을 제공 받을 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 블레이드 몸체의 상기 끝단에는 상기 블레이드 팁을 기준으로 상기 흡입구가 형성된 반대 방향에 보조 흡입구가 더 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 분사구 및 상기 흡입구는 상기 회전축과 평행한 방향으로 연장되는 슬릿 형태일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 용매는 N-메틸 피롤리돈(NMP)을 포함하고, 상기 오염물은 폴리이미드(PI)를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 블레이드 팁은 실리콘을 포함할 수 있다.
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 잉크젯 헤드 세정 방법은 잉크젯 헤드의 노즐을 향해 용매를 분사하는 단계, 상기 분사된 용매에 의해 용해된 상기 노즐 상의 오염물을 블레이드 팁을 이용하여 상기 노즐로부터 제거하는 단계, 상기 블레이드 팁에 의해 제거된 상기 오염물을 흡입하는 단계, 및 상기 블레이드 팁에 잔류하는 상기 오염물을 용매 저장부에 저장된 용매에 침지하여 상기 블레이드 팁으로부터 제거하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 분사하는 단계에서는, 상기 블레이드 팁이 연결되는 블레이드 몸체의 끝단에 형성된 분사구를 통해 상기 용액을 분사할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 노즐로부터 제거하는 단계에서는, 상기 노즐의 표면의 상기 오염물을 상기 블레이드 팁이 와이핑(wiping)하여 제거할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 블레이드 팁은 노즐이 형성된 잉크젯 헤드의 하면에 대해 수직한 방향에 대해 45도 보다 작은 제1 각도를 이룬 상태에서, 상기 노즐과 접촉하여 상기 오염물을 제거할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 흡입하는 단계에서는, 상기 블레이드 몸체의 상기 끝단에 형성되고, 상기 분사구와 상기 블레이드 팁 사이에 배치되는 흡입구를 통해, 상기 오염물 및 상기 용매를 흡입할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 블레이드 팁으로부터 제거하는 단계에서는, 상기 블레이드 팁을 용매 저장부에 저장된 용매에 침지시켜, 상기 블레이드 팁에 잔류하는 상기 오염물을 상기 용매에 용해 시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 용매는 N-메틸 피롤리돈(NMP)을 포함하고, 상기 오염물은 폴리이미드(PI)를 포함할 수 있다.
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 기판 처리 방법은 잉크젯 헤드의 노즐로부터 용액을 적하하는 잉크젯 프린팅 방법을 이용하여 기판 상에 패턴층을 형성하는 단계, 상기 잉크젯 헤드의 노즐의 표면을 세정하는 단계를 포함한다. 상기 세정하는 단계는 상기 잉크젯 헤드의 상기 노즐을 향해 용매를 분사하는 단계, 상기 분사된 용매에 의해 용해된 상기 노즐 상의 오염물을 블레이드 팁을 이용하여 상기 노즐로부터 제거하는 단계, 상기 블레이드 팁에 의해 제거된 상기 오염물을 흡입하는 단계, 및 상기 블레이드 팁에 잔류하는 상기 오염물을 용매 저장부에 저장된 용매에 침지하여 상기 블레이드 팁으로부터 제거하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 기판 및 상기 패턴층은 표시 장치의 구성 요소일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 표시 장치는 액정 표시 장치이고, 상기 패턴층은 색필터 패턴, 차광 패턴 또는 배향막일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 표시 장치는 유기 발광 표시 장치이고, 상기 패턴층은 발광층일 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 잉크젯 헤드의 노즐에 남는 용액의 용매가 휘발되어 형성되는 오염물(고형물 결정)을 분사구를 통해 분사하는 용매 및 블레이드 팁을 이용하여 세정하므로, 보다 효율적인 세정이 가능하다.
또한, 분사된 용매 및 용해된 오염물은 흡입구를 통해 흡입되어, 세정 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 블레이드 팁에 잔류하는 오염물은 용매 저장부에 저장된 용매에 침지되어 제거되므로, 잉크젯 헤드 세정 장치의 유지 관리가 용이할 수 있다.
다만, 본 발명의 효과는 상기 효과들로 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 잉크젯 헤드 세정 장치의 사시도이다.
도 2a 내지 도 2d는 도 1의 잉크젯 헤드 세정 장치를 이용한 잉크젯 헤드 세정 방법을 나타낸 도면들이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 잉크젯 헤드 세정 장치의 사시도이다.
도 4a 내지 도 4d는 도 1의 잉크젯 헤드 세정 장치를 이용한 잉크젯 헤드 세정 방법을 나타낸 도면들이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 잉크젯 헤드 세정 장치 및 잉크젯 헤드 세정 방법을 이용하여 제조된 액정 표시 장치의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 잉크젯 헤드 세정 장치 및 잉크젯 헤드 세정 방법을 이용하여 제조된 유기 발광 표시 장치의 단면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 잉크젯 헤드 세정 방법을 나타낸 순서도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 방법을 나타낸 순서도이다.
이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 잉크젯 헤드 세정 장치의 사시도이다.
도 1을 참조하면, 상기 잉크젯 헤드 세정 장치는 블레이드 몸체(100), 분사구(110), 흡입구(120), 블레이드 팁(130), 용매 저장부(200), 분사관(210), 및 흡입관(220)을 포함할 수 있다.
상기 블레이드 몸체(100)는 제1 방향(D1)과 평행한 회전축(RA)을 갖고, 상기 회전축(RA)에 수직한 방향으로 연장될 수 있다. 상기 블레이드 몸체(100)는 제3 방향(D3)에 대해 소정각도 경사지도록 배치될 수 있다. 상기 제3 방향(D3)은 상기 제1 방향(D1) 및 상기 제1 방향(D1)과 수직한 제2 방향(D2)이루는 평면에 대해 수직한 방향으로, 지면에 대해 수직한 방향일 수 있다.
상기 블레이드 몸체(100)의 끝단에는 상기 분사구(110) 및 상기 흡입구(120)가 형성될 수 있다. 또한, 상기 블레이드 몸체(100)의 상기 끝단에는 상기 블레이드 팁(130)이 연결되어 고정될 수 있다.
상기 분사구(110)는 상기 블레이드 팁(130) 및 잉크젯 헤드의 노즐(도 2b의 12 참조)의 오염물(도 2 b의 PC 참조)을 향해 용매를 분사 할 수 있다. 상기 분사구(110)는 상기 블레이드 몸체(100) 내부를 통해 상기 분사관(210)과 연결되어, 상기 분사관(210)으로부터 상기 용매를 공급받을 수 있다. 예를 들면, 상기 잉크젯 헤드가 액정 표시 장치의 배향막을 형성하기 위한 장치인 경우, 상기 잉크젯 헤드의 상기 노즐에는 PI(폴리이미드) 용액의 오염물이 잔류할 수 있고, 상기 분사구(110)는 상기 오염물을 향해, 용매인 N-메틸 피롤리돈(NMP)을 분사할 수 있다.
상기 분사구(110)는 상기 제1 방향(D1)을 따라 복수개가 형성될 수 있다. 즉, 복수의 분사구들(110)은 상기 블레이드 몸체(100)의 상기 끝단 상에 상기 제1 방향(D1)으로 배열될 수 있다. 각각의 상기 분사구(110)는 상기 제1 방향(D1)으로 길이를 갖는 슬릿 형태일 수 있다.
상기 흡입구(120)는 상기 분사구(110)로부터 분사된 상기 용매들 및 상기 용매들에 의해 용해된 상기 오염물들을 다시 흡입할 수 있다. 상기 흡입구(120)는 상기 블레이드 몸체(100) 내부를 통해 상기 흡입관(220)에 연결되어, 상기 흡입관(220)으로부터 진공 흡입력을 제공 받을 수 있다. 상기 흡입구(120)는 상기 블레이드 팁(130)과 상기 분사구(110) 사이에 위치할 수 있다.
상기 흡입구(120)는 상기 제1 방향(D1)으로 길이를 갖는 슬릿 형태일 수 있다. 즉, 상기 흡입구(120)는 상기 블레이드 몸체(100)의 상기 끝단 상에 상기 제1 방향(D1)으로 연장되는 슬릿 형태로 형성될 수 있다.
상기 블레이드 팁(130)은 상기 블레이드 몸체(100)의 상기 끝단 일측에 결합되어 고정될 수 있다. 상기 블레이드 팁(130)은 실리콘 등의 탄성 물질을 포함할 수 있다. 상기 블레이드 팁(130)은 상기 잉크젯 헤드의 상기 노즐의 상기 오염물을 직접 와이핑(wiping) 하여, 상기 오염물을 상기 노즐로부터 제거할 수 있다. 상기 블레이드 팁(130)이 마모되는 경우, 마모된 블레이드 팁을 상기 블레이드 몸체(100)로부터 제거후, 새로운 블레이드 팁으로 교체할 수 있도록 구비될 수 있다.
상기 용매 저장부(200)는 상기 블레이드 몸체(100)가 상기 회전축(RA)을 기준으로 회전 가능하도록, 상기 블레이드 몸체(100)를 지지할 수 있다. 상기 용매 저장부(200)에는 용매(CS)가 저장되어 있을 수 있다. 상기 블레이드 몸체(100)가 회전하여, 상기 용매 저장부(200)의 상기 용매(CS)에 상기 블레이드 몸체(100)의 끝단이 침지되어, 상기 블레이드 팁(130), 상기 분사구(110) 및 상기 흡입구(120) 주변의 오염물이 상기 용매(CS)에 용해되어 제거될 수 있다.
상기 분사관(210)은 상기 블레이드 몸체(100) 내부를 통해 상기 분사구(110)로 연결되어, 상기 분사구(110)에 상기 용매를 제공할 수 있다.
상기 흡입관(220)은 상기 블레이드 몸체(100) 내부를 통해 상기 흡입구(120)로 연결되어, 상기 흡입구(120)에 진공 흡입력을 제공할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 잉크젯 헤드 세정 장치는 상기 잉크젯 헤드의 상기 노즐 표면에서 와이핑(wiping) 되는 오염물을 즉시 흡입 하여 상기 노즐 표면에 남아있는 오염물(잇크젯 잉크)을 최소화 할 수 있다.
또한, 상기 분사구를 통해 용매를 분사하여, 와이핑의 효율을 높이고, 상기 블레이드 팁에서의 고형물 생성을 방지하고, 상기 고형물 생성이 감소하여 관리가 용이하며, 상기 잉크젯 헤드 세정 장치의 유지 관리가 용이할 수 있다.
또한, 효율적인 와이핑을 통해, 상기 잉크젯 헤드의 상기 노즐의 잔류 잉크 감소로, 노즐 막힘 등의 문제로 인한 비정상 토출 문제를 감소시킬 수 있다.
도 2a 내지 도 2d는 도 1의 잉크젯 헤드 세정 장치를 이용한 잉크젯 헤드 세정 방법을 나타낸 도면들이다.
일반적으로 잉크젯 프린팅 시스템(inkjet printing system)은 액정 표시 장치의 색필터 패턴 및 배향막 패턴 등을 형성할 경우, 유기 발광 표시 장치(organic light emitting display)의 발광층을 포함한 여러 가지 유기물로 이루어진 박막 패턴을 형성할 경우에 사용된다.
잉크젯 프린팅 방법을 통해 상기 색필터 패턴 및 상기 배향막 패턴 등을 형성하기 위해서는 잉크가 잉크젯 헤드의 복수개의 노즐을 통하여 소정 위치마다 일정한 부피로 적하된다.
따라서, 잉크젯 프린팅 시스템에서는 잉크젯 헤드(10)의 노즐(12) 상태를 유지 및 관리하는 것이 상당히 중요하다. 상기 잉크젯 헤드(10)의 노즐(12)의 밑면이 오염물(PC)에 의해, 오염된 경우에는 분사 산포 및 분사 직선성이 불량해진다. 분사 직선성이 불량해지는 경우에는 인접한 화소로 잉크가 분사될 확률이 높아진다. 또한, 상기 잉크젯 헤드(10)의 노즐(12)의 밑면의 오염이 심하게 된 경우에는 분사가 되지 않아 상기 노즐(12) 밑면에 잉크가 고이게 되어 인접한 노즐까지도 분사가 되지 않게 된다
이러한 잉크젯 헤드(10)를 장기간 사용한 경우에는 상기 잉크젯 헤드(10)의 노즐(12)이 막혀서 불량이 발생하기 쉬우므로, 상기 잉크젯 헤드(10)의 세정이 필요하다.
도 1 및 2a를 참조하면, 상기 잉크젯 헤드 세정 장치의 상기 블레이드 몸체(100) 및 상기 블레이드 팁(130)은 지면에 대해 수직한 상기 제3 방향(D3)과 제1 각도(θ1)를 이룰 수 있다. 상기 제1 각도(θ1)는 45도 보다 작을 수 있다.
상기 잉크젯 헤드(10)의 상기 노즐(12) 표면은 상기 오염물(PC)에 의해 오염된 상태일 수 있다.
도 1 및 2b를 참조하면, 상기 잉크젯 헤드(10)가 상기 제2 방향(D2)의 반대 방향(도면상에서 상기 잉크젯 헤드(10) 위의 화살표 참조)으로 움직이며, 상기 블레이드 팁(130)에 의해 상기 오염물(PC)이 상기 잉크젯 헤드(10)의 상기 노즐(12)의 표면으로부터 제거될 수 있다. 이때, 상기 분사구(110)에서는 상기 용액을 상기 노즐(10) 표면에 분사할 수 있으며, 상기 용액에 의해 용해된 상기 오염물(PC)이 상기 블레이드 팁(130)에 의해 제거되고, 상기 흡입구(120)를 통해 흡입될 수 있다.
도 1 및 2c를 참조하면, 상기 잉크젯 헤드(10)가 상기 제2 방향(D2)의 반대 방향(도면상에서 상기 잉크젯 헤드(10) 위의 화살표 참조)으로 계속하여 움직이며, 상기 노즐(12)의 표면의 상기 오염물(PC)들이 상기 블레이드 팁(130)에 의해 제거될 수 있다. 상기 오염물(PC)들은 상기 흡입구(120)를 통해 흡입되거나, 상기 블레이드 팁(130)에 남아 있을 수 있다.
도 1 및 2d를 참조하면, 상기 잉크젯 헤드(10)의 상기 노즐(12) 표면은 세정이 완료되어, 다시 잉크젯 공정에 사용될 수 있다. 상기 블레이드 몸체(100)는 회전하여, 상기 블레이드 팁(130)이 상기 용매 저장부(200)의 상기 용매(CS) 내에 침지되며, 이에 따라, 상기 블레이드 팁(130) 표면에 남아 있는 상기 오염물(PC)이 상기 용매(CS)에 용해되어 제거될 수 있다. 또한, 상기 분사구(110) 및 상기 흡입구(120) 주변도 함께 세정될 수 있다. 이때, 상기 블레이드 몸체(100)가 상기 제3 방향(D3)에 대해 상기 제1 각도(θ1)보다 큰 제2 각도(θ2)를 이루도록 회전하면, 상기 블레이드 팁(130)이 상기 용매(CS)에 잠기도록 할 수 있다.
이후, 상기 블레이드 몸체(100)는 다시 회전하여 잉크젯 헤드 세정을 위한 준비 위치로 복귀할 수 있다. (도 2a 참조)
본 실시예에 따르면, 잉크젯 헤드의 노즐의 밑면 상의 오염물은 분사구에서 분사되는 용매에 의해 용해 되고, 블레이드 팁에 의해 상기 노즐로부터 제거되고, 상기 용매에 의해 용해된 상기 오염물은 흡입구를 통해 흡입된다. 또한, 상기 블레이드 팁에 남아 있는 오염물은 블레이드 몸체의 회전에 의해, 용매 저장부 내의 용매에 용해되어 상기 블레이드 팁으로부터 제거되므로, 상기 잉크젯 헤드의 노즐에 대한 손상 없이 상기 오염물을 효율적으로 세정하며, 연속적인 세정이 이루어질 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 잉크젯 헤드 세정 장치의 사시도이다.
도 3을 참조하면, 상기 잉크젯 헤드 세정 장치는 보조 흡입구(140)를 더 포함하는 것을 제외하고, 도 1의 잉크젯 헤드 세정 장치와 실질적으로 동일할 수 있다. 따라서 반복되는 설명은 간략히 하거나 생략한다.
상기 잉크젯 헤드 세정 장치는 블레이드 몸체(100), 분사구(110), 흡입구(120), 블레이드 팁(130), 용매 저장부, 분사관 및 흡입관을 포함할 수 있다. 상기 용매 저장부, 상기 분사관 및 상기 흡입관은 도면상에 도시되어 있지 않으나, 도 1의 잉크젯 헤드 세정 장치의 구성과 실질적으로 동일하다.
상기 블레이드 몸체(100)는 제1 방향(D1)과 평행한 회전축(RA)을 갖고, 상기 회전축(RA)에 수직한 방향으로 연장될 수 있다. 상기 블레이드 몸체(100)는 제3 방향(D3)에 대해 소정각도 경사지도록 배치될 수 있다.
상기 블레이드 몸체(100)의 끝단에는 상기 분사구(110) 및 상기 흡입구(120)가 형성될 수 있다. 또한, 상기 블레이드 몸체(100)의 상기 끝단에는 상기 블레이드 팁(130)이 연결되어 고정될 수 있다.
추가적으로, 상기 블레이드 몸체(100)의 상기 끝단에는, 상기 블레이드 팁(130)을 기준으로 상기 흡입구(120)가 형성된 반대 방향에 상기 보조 흡입구(140)가 형성될 수 있다. 상기 보조 흡입구(140)는 상기 흡입구(120)와 유사한 슬릿 형태일 수 있다.
상기 보조 흡입구(140)는 상기 분사구(110)로부터 분사된 상기 용매들 및 상기 용매들에 의해 용해된 상기 오염물들을 다시 흡입할 수 있다. 상기 보조 흡입구(140)는 상기 블레이드 몸체(100) 내부를 통해 상기 흡입관에 연결되어, 상기 흡입관으로부터 진공 흡입력을 제공 받을 수 있다. 상기 보조 흡입구(140)는 상기 블레이드 팁(130)을 기준으로 상기 흡입구(120)가 형성된 반대 방향에 위치 할 수 있다. 즉, 상기 블레이드 팁(130)은 상기 흡입구(120) 및 상기 보조 흡입구(140) 사이에 배치될 수 있다.
상기 블레이드 팁(130) 전방으로 흐르는 오염물 및 용매는 상기 흡입구(120)가 흡입하고, 상기 블레이드 팁(130) 후방으로 흐르는 오염물 및 용매는 상기 보조 흡입구(140)가 흡입할 수 있다.
도 4a 내지 도 4d는 도 1의 잉크젯 헤드 세정 장치를 이용한 잉크젯 헤드 세정 방법을 나타낸 도면들이다.
도 3 및 4a를 참조하면, 상기 잉크젯 헤드 세정 장치의 상기 블레이드 몸체(100) 및 상기 블레이드 팁(130)은 지면에 대해 수직한 상기 제3 방향(D3)과 제1 각도(θ1)를 이룰 수 있다.
상기 잉크젯 헤드(10)의 상기 노즐(12) 표면은 상기 오염물(PC)에 의해 오염된 상태일 수 있다.
도 3 및 4b 내지 4c를 참조하면, 상기 잉크젯 헤드(10)가 상기 제2 방향(D2)의 반대 방향(도면상에서 상기 잉크젯 헤드(10) 위의 화살표 참조)으로 움직이며, 상기 블레이드 팁(130)에 의해 상기 오염물(PC)이 상기 잉크젯 헤드(10)의 상기 노즐(12)의 표면으로부터 제거될 수 있다.
이때, 상기 분사구(110)에서는 상기 용액을 상기 노즐(10) 표면에 분사할 수 있으며, 상기 용액에 의해 용해된 상기 오염물(PC)이 상기 블레이드 팁(130)에 의해 제거되고, 상기 흡입구(120) 및 상기 보조 흡입구(140)를 통해 흡입될 수 있다.
도 3 및 4d를 참조하면, 상기 잉크젯 헤드(10)의 상기 노즐(12) 표면은 세정이 완료되어, 다시 잉크젯 공정에 사용될 수 있다. 상기 블레이드 몸체(100)는 회전하여, 상기 블레이드 팁(130)이 상기 용매 저장부(200)의 상기 용매(CS) 내에 침지되며, 이에 따라, 상기 블레이드 팁(130) 표면에 남아 있는 상기 오염물(PC)이 상기 용매(CS)에 용해되어 제거될 수 있다.
이후, 상기 블레이드 몸체(100)는 다시 회전하여 잉크젯 헤드 세정을 위한 준비 위치로 복귀할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 잉크젯 헤드 세정 장치 및 잉크젯 헤드 세정 방법을 이용하여 제조된 액정 표시 장치의 단면도이다.
도 5를 참조하면, 상기 액정 표시 장치는 제1 베이스 기판(500), 버퍼층(510), 게이트 전극(GE), 게이트 절연층(520), 액티브 패턴(ACT), 층간 절연층(530), 소스 전극(SE) 및 드레인 전극(DE), 절연층(540), 화소 전극(PE), 제1 배향막(550), 액정층(LC), 제2 배향막(620), 공통 전극(CE), 오버 코팅층(610), 색필터 패턴(CF), 차광 패턴(BM) 및 제2 베이스 기판(600)을 포함할 수 있다.
상기 제1 베이스 기판(500) 상에 상기 버퍼층(510)이 배치될 수 있다. 상기 버퍼층(510) 상에 상기 게이트 전극(GE)이 배치될 수 있다. 상기 게이트 전극(GE)이 배치된 상기 버퍼층(510) 상에 상기 게이트 절연층(520)이 배치될 수 있다. 상기 게이트 절연층(520) 상에 상기 액티브 패턴(ACT)이 배치될 수 있다. 상기 액티브 패턴(ACT)이 배치된 상기 게이트 절연층(520) 상에 상기 층간 절연층(530)이 배치될 수 있다. 상기 층간 절연층(530) 상에 상기 소스 전극(SE) 및 상기 드레인 전극(DE)이 배치될 수 있다. 상기 게이트 전극(GE), 상기 액티브 패턴(ACT), 상기 소스 전극(SE) 및 상기 드레인 전극(DE)은 박막 트랜지스터(TFT)의 구성요소로 포함될 수 있다.
상기 소스 전극(SE) 및 상기 드레인 전극(DE)이 배치된 상기 층간 절연층(530) 상에 절연층(540)이 배치될 수 있다. 상기 절연층(540) 상에 상기 박막 트랜지스터(TFT)와 전기적으로 연결되는 상기 화소 전극(PE)이 배치될 수 있다. 상기 화소 전극(PE) 상에 상기 제1 배향막(550)이 배치될 수 있다. 상기 제1 배향막(550)은 폴리이미드(PI)를 포함할 수 있다.
상기 제1 베이스 기판(500)에 대향하도록 상기 제2 베이스 기판(600)이 배치될 수 있다. 상기 제2 베이스 기판(600) 상에 상기 차광 패턴(BM) 및 상기 색필터 패턴(CF)이 배치될 수 있다. 상기 차광 패턴(BM) 및 상기 색필터 패턴(CF) 상에 상기 오버 코팅층(610)이 배치될 수 있다. 상기 오버 코팅층(610) 상에 상기 제2 배향막(620)이 배치될 수 있다. 상기 제2 배향막(620)은 폴리이미드(PI)를 포함할 수 있다.
상기 제1 배향막(550) 및 상기 제2 배향막(620) 사이에는 상기 액정층(LC)이 배치될 수 있다.
여기서, 상기 색필터 패턴(CF), 상기 차광 패턴(BM), 상기 제1 배향막(550) 및 제2 배향막(620) 중 적어도 하나 이상은 잉크젯 헤드의 노즐로부터 용액을 적하하는 잉크젯 프린팅 방법을 이용하여 형성될 수 있으며, 이때, 상기 잉크젯 헤드의 상기 노즐은 본 발명의 실시예에 따른 잉크젯 헤드의 세정 방법에 의해 세정될 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 잉크젯 헤드 세정 장치 및 잉크젯 헤드 세정 방법을 이용하여 제조된 유기 발광 표시 장치의 단면도이다.
도 6을 참조하면, 상기 표시 장치는 베이스 기판(700), 버퍼층(710), 액티브 패턴(ACT), 게이트 절연층(720), 게이트 전극(GE), 층간 절연층(730), 소스 전극(SE) 및 드레인 전극(DE), 비아 절연층(740), 화소 정의막(PDL), 발광 구조물(750) 및 봉지층(760)을 포함할 수 있다.
상기 베이스 기판(700) 상에 상기 버퍼층(710)이 배치될 수 있다. 상기 버퍼층(710) 상에 상기 액티브 패턴(ACT)이 배치될 수 있다. 상기 액티브 패턴(ACT) 상에 상기 게이트 절연층(720)이 배치될 수 있다. 상기 게이트 절연층(720) 상에 게이트 전극(GE)이 배치될 수 있다. 상기 게이트 전극(GE) 상에 상기 층간 절연층(730)이 배치될 수 있다. 상기 층간 절연층(730) 상에 상기 소스 전극(SE) 및 상기 드레인 전극(DE)이 배치될 수 있다. 상기 소스 전극(SE) 및 상기 드레인 전극(DE) 상에 상기 비아 절연층(740)이 배치될 수 있다. 상기 비아 절연층(740) 상에 제1 전극(751), 발광층(752) 및 제2 전극(753)을 포함하는 상기 발광 구조물(750) 및 화소 정의막(PDL)이 배치될 수 있다. 상기 발광 구조물(750) 상에 봉지층(760)이 배치될 수 있다.
여기서, 상기 화소 정의막(PDL), 상기 발광층(752) 중 적어도 하나 이상은 잉크젯 헤드의 노즐로부터 용액을 적하하는 잉크젯 프린팅 방법을 이용하여 형성될 수 있으며, 이때, 상기 잉크젯 헤드의 상기 노즐은 본 발명의 실시예에 따른 잉크젯 헤드의 세정 방법에 의해 세정될 수 있다.
본 실시예에 따른 잉크젯 헤드의 세정 방법에 따르면, 잉크젯 헤드의 노즐에 남는 용액의 용매가 휘발되어 형성되는 오염물(고형물 결정)을 분사구를 통해 분사하는 용매 및 블레이드 팁을 이용하여 세정하므로, 보다 효율적인 세정이 가능하다.
또한, 분사된 용매 및 용해된 오염물은 흡입구를 통해 흡입되어, 세정 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 블레이드 팁에 잔류하는 오염물은 용매 저장부에 저장된 용매에 침지되어 제거되므로, 잉크젯 헤드 세정 장치의 유지 관리가 용이할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 잉크젯 헤드 세정 방법을 나타낸 순서도이다.
도 7을 참조하면, 상기 잉크젯 헤드 세정 방법은 용매를 분사하는 단계 (S100), 오염물을 노즐로부터 제거하는 단계 (S200), 오염물을 흡입하는 단계 (S300) 및 잔류하는 오염물을 블레이드 팁으로부터 제거하는 단계 (S400)를 포함할 수 있다.
상기 용매를 분사하는 단계 (S100) 에서는, 잉크젯 헤드의 노즐을 향해 용매를 분사할 수 있다. 예를 들면, 상기 블레이드 팁이 연결되는 블레이드 몸체의 끝단에 형성된 분사구를 통해 상기 용액을 분사할 수 있다.
상기 오염물을 노즐로부터 제거하는 단계 (S200) 에서는, 상기 분사된 용매에 의해 용해된 상기 노즐 상의 오염물을 블레이드 팁을 이용하여 상기 노즐로부터 제거할 수 있다. 예를 들면, 상기 노즐의 표면의 상기 오염물을 상기 블레이드 팁이 와이핑(wiping)하여 제거할 수 있다.
상기 오염물을 흡입하는 단계 (S300) 에서는, 상기 블레이드 팁에 잔류하는 상기 오염물을 용매 저장부에 저장된 용매에 침지하여 상기 블레이드 팁으로부터 제거할 수 있다. 예를 들면, 상기 블레이드 몸체의 상기 끝단에 형성되고, 상기 분사구와 상기 블레이드 팁 사이에 배치되는 흡입구를 통해, 상기 오염물 및 상기 용매를 흡입할 수 있다.
상기 잔류하는 오염물을 블레이드 팁으로부터 제거하는 단계 (S400)에서는, 상기 블레이드 팁을 용매 저장부에 저장된 용매에 침지시켜, 상기 블레이드 팁에 잔류하는 상기 오염물을 상기 용매에 용해 시킬 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 방법을 나타낸 순서도이다.
도 8을 참조하면, 상기 기판 처리 방법은 잉크젯 프린팅 방법을 이용하여 기판 상에 패턴층을 형성하는 단계 (S10), 잉크젯 헤드의 노즐 표면을 세정하는 단계 (S20)를 포함할 수 있다.
상기 잉크젯 프린팅 방법을 이용하여 기판 상에 패턴층을 형성하는 단계 (S10) 에서는, 잉크젯 헤드의 노즐로부터 용액을 적하하여 잉크젯 프린팅 방법을 이용하여 기판 상에 패턴층을 형성할 수 있다.
상기 잉크젯 헤드의 노즐 표현을 세정하는 단계 (S20)에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 잉크젯 헤드 세정 방법을 이용하여, 상기 잉크젯 헤드의 상기 노즐의 표면을 세정할 수 있다.
여기서 상기 기판이 액정 표시 장치의 기판인 경우, 상기 패턴층은 색필터 패턴, 차광 패턴 또는 배향막일 수 있으며, 상기 기판이 유기 발광 표시 장치(organic light emitting display)인 경우, 상기 패턴층은 발광층일 수 있다.
이상에서는 본 발명의 예시적인 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100: 블레이드 몸체 110: 분사구
120: 흡입구 130: 블레이드팁
200: 용매 저장부

Claims (19)

  1. 회전축을 중심으로 회전 가능하고, 상기 회전축에 수직한 방향으로 연장되는 블레이드 몸체;
    상기 블레이드 몸체의 끝단에 형성되고, 노즐이 형성된 잉크젯 헤드에 용매를 분사하는 분사구;
    상기 블레이드 몸체의 상기 끝단에 연결되어 고정되고, 상기 노즐의 표면의 오염물을 와이핑(wiping)하여 제거하도록 구비된 블레이드 팁; 및
    상기 블레이드 몸체의 상기 끝단에 형성되고, 상기 분사구와 상기 블레이드 팁 사이에 배치되어 상기 분사구로부터 분사된 상기 용매를 흡입하도록 구비된 흡입구를 포함하는 잉크젯 헤드 세정 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    용매가 저장된 용매 저장부를 더 포함하고,
    상기 블레이드 몸체가 회전하면 상기 블레이드 팁이 상기 용매에 침지되도록 상기 블레이드 몸체와 상기 용매 저장부가 결합된 것을 특징으로 하는 잉크젯 헤드 세정 장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 블레이드 팁은 노즐이 형성된 잉크젯 헤드의 하면에 대해 수직한 방향에 대해 45도 보다 작은 제1 각도를 이룬 상태에서, 상기 노즐과 접촉하여 상기 노즐의 표면의 오염물을 제거하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 헤드 세정 장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 블레이드 몸체에 연결되는 분사관 및 흡입관을 더 포함하고,
    상기 분사구는 상기 블레이드 몸체 내부를 통해 상기 분사관과 연결되어, 상기 분사관으로부터 상기 용매를 공급받고,
    상기 흡입구는 상기 블레이드 몸체 내부를 통해 상기 흡입관에 연결되어, 상기 흡입관으로부터 진공 흡입력을 제공 받는 것을 특징으로 하는 잉크젯 헤드 세정 장치.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 블레이드 몸체의 상기 끝단에는 상기 블레이드 팁을 기준으로 상기 흡입구가 형성된 반대 방향에 보조 흡입구가 더 형성되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 헤드 세정 장치.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 분사구 및 상기 흡입구는 상기 회전축과 평행한 방향으로 연장되는 슬릿 형태인 것을 특징으로 하는 잉크젯 헤드 세정 장치.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 용매는 N-메틸 피롤리돈(NMP)을 포함하고, 상기 오염물은 폴리이미드(PI)를 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 헤드 세정 장치.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 블레이드 팁은 실리콘을 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 헤드 세정 장치.
  9. 잉크젯 헤드의 노즐을 향해 용매를 분사하는 단계;
    상기 분사된 용매에 의해 용해된 상기 노즐 상의 오염물을 블레이드 팁을 이용하여 상기 노즐로부터 제거하는 단계;
    상기 블레이드 팁에 의해 제거된 상기 오염물을 흡입하는 단계; 및
    상기 블레이드 팁에 잔류하는 상기 오염물을 용매 저장부에 저장된 용매에 침지하여 상기 블레이드 팁으로부터 제거하는 단계를 포함하는 잉크젯 헤드 세정 방법.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 분사하는 단계에서는,
    상기 블레이드 팁이 연결되는 블레이드 몸체의 끝단에 형성된 분사구를 통해 상기 용액을 분사하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 헤드의 세정 방법.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 노즐로부터 제거하는 단계에서는,
    상기 노즐의 표면의 상기 오염물을 상기 블레이드 팁이 와이핑(wiping)하여 제거하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 헤드의 세정 방법.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 블레이드 팁은 노즐이 형성된 잉크젯 헤드의 하면에 대해 수직한 방향에 대해 45도 보다 작은 제1 각도를 이룬 상태에서, 상기 노즐과 접촉하여 상기 오염물을 제거하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 헤드의 세정 방법.
  13. 제11 항에 있어서,
    상기 흡입하는 단계에서는,
    상기 블레이드 몸체의 상기 끝단에 형성되고, 상기 분사구와 상기 블레이드 팁 사이에 배치되는 흡입구를 통해, 상기 오염물 및 상기 용매를 흡입하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 헤드의 세정 방법.
  14. 제10 항에 있어서,
    상기 블레이드 팁으로부터 제거하는 단계에서는,
    상기 블레이드 팁을 용매 저장부에 저장된 용매에 침지시켜, 상기 블레이드 팁에 잔류하는 상기 오염물을 상기 용매에 용해 시키는 것을 특징으로 하는 잉크젯 헤드의 세정 방법.
  15. 제9 항에 있어서,
    상기 용매는 N-메틸 피롤리돈(NMP)을 포함하고, 상기 오염물은 폴리이미드(PI)를 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 헤드의 세정 방법.
  16. 잉크젯 헤드의 노즐로부터 용액을 적하하는 잉크젯 프린팅 방법을 이용하여 기판 상에 패턴층을 형성하는 단계;
    상기 잉크젯 헤드의 노즐의 표면을 세정하는 단계를 포함하고,
    상기 세정하는 단계는
    상기 잉크젯 헤드의 상기 노즐을 향해 용매를 분사하는 단계;
    상기 분사된 용매에 의해 용해된 상기 노즐 상의 오염물을 블레이드 팁을 이용하여 상기 노즐로부터 제거하는 단계;
    상기 블레이드 팁에 의해 제거된 상기 오염물을 흡입하는 단계; 및
    상기 블레이드 팁에 잔류하는 상기 오염물을 용매 저장부에 저장된 용매에 침지하여 상기 블레이드 팁으로부터 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.
  17. 제 16항에 있어서,
    상기 기판 및 상기 패턴층은 표시 장치의 구성 요소인 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.
  18. 제 17항에 있어서,
    상기 표시 장치는 액정 표시 장치이고,
    상기 패턴층은 색필터 패턴, 차광 패턴 또는 배향막인 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.
  19. 제 17항에 있어서,
    상기 표시 장치는 유기 발광 표시 장치이고,
    상기 패턴층은 발광층인 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.
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