KR20210008991A - 잉크젯 프린팅 장치 및 이를 이용한 잉크젯 프린팅 방법 - Google Patents

잉크젯 프린팅 장치 및 이를 이용한 잉크젯 프린팅 방법 Download PDF

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KR20210008991A
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민홍기
김종성
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삼성디스플레이 주식회사
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Abstract

잉크젯 프린팅 장치는 기판에 잉크를 토출하며 제1 방향으로 각기 연장하는 복수의 노즐열들에 배치된 복수의 노즐들을 포함하는 잉크젯 헤드, 잉크젯 헤드를 회전시키는 회전 부재 및 잉크젯 헤드의 토출 주파수, 기판의 이송 속도 및 복수의 노즐들 중 제1 방향으로 인접한 두 개의 노즐들의 노즐 피치에 기초한 회전 각도를 생성하여 회전 부재를 제어하고, 회전 각도에 따라 결정되는 노즐열들 각각의 노즐 사용률을 통해 얻어진 토출량 오차에 기초한 토출 파형 신호를 생성하여 노즐열들 각각에 배치된 노즐들 중 잉크를 토출하는 적어도 하나의 노즐 및 잉크를 토출하는 적어도 하나의 노즐의 잉크의 토출량을 제어하는 제어부를 포함한다.

Description

잉크젯 프린팅 장치 및 이를 이용한 잉크젯 프린팅 방법{INKJET PRINTING DEVICE AND INKJET PRINTING METHOD USING THE SAME}
본 발명은 잉크젯 프린팅 장치 및 이를 이용한 잉크젯 프린팅 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 기판 상에 픽셀을 형성할 수 있는 잉크젯 프린팅 장치 및 잉크젯 프린팅 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 표시 장치를 제조함에 있어 기판 상에 픽셀들(예를 들어, 유기 발광층들)을 형성하기 위해 잉크젯 프린팅 기술이 이용되고 있다. 즉, 픽셀들은 기판의 표면에 잉크를 토출하여 기판 상에 픽셀들을 인쇄하는 방식으로 형성될 수 있다. 이러한 잉크젯 프린팅 기술은 잉크의 토출 방식에 따라 여러 가지로 나뉠 수 있는데, 그 중 압전 방식의 잉크젯 프린팅 기술이 주로 사용되고 있다. 압전 방식의 잉크젯 프린팅 기술은 압전 소자가 마련된 노즐에 일정한 전압을 갖는 토출 파형 신호를 인가하여 압전 소자의 형태를 가변시킴으로써, 잉크에 압력을 가해 잉크가 노즐을 통해 토출되게 한다.
한편, 노즐에서 잉크가 실제로 토출되는 토출량과 목표한 토출량 사이에는 오차(이하, 토출량 오차로 명명)가 발생할 수 있고, 토출량 오차는 픽셀 간 총 토출량의 차이를 발생시켜, 표시 장치의 구현 시 얼룩 발생의 원인이 된다. 이러한 토출량 오차는 전체 노즐의 개수 대비 동시에 잉크를 토출하는 노즐(이하, 동시 토출 노즐로 명명)의 개수의 비율(이하, 노즐 사용률로 명명)을 통해 얻을 수 있는데, 노즐 사용률은 기판의 표면에 픽셀들을 인쇄하는 과정에서 불규칙적으로 변하기 때문에, 노즐 사용률에 따른 토출량 오차를 일일이 계산할 수 없다는 문제점이 있다.
본 발명의 일 목적은 잉크젯 프린팅 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 잉크젯 프린팅 장치를 이용한 잉크젯 프린팅 방법을 제공하는 것이다.
다만, 본 발명의 목적은 상술한 목적들로 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.
본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예들에 따른 잉크젯 프린팅 장치는 기판에 잉크를 토출하며 제1 방향으로 각기 연장하는 복수의 노즐열들에 배치된 복수의 노즐들을 포함하는 잉크젯 헤드, 상기 잉크젯 헤드를 회전시키는 회전 부재 및 상기 잉크젯 헤드의 토출 주파수, 상기 기판의 이송 속도 및 상기 복수의 노즐들 중 상기 제1 방향으로 인접한 두 개의 노즐들의 노즐 피치에 기초한 회전 각도를 생성하여 상기 회전 부재를 제어하고, 상기 회전 각도에 따라 결정되는 상기 노즐열들 각각의 노즐 사용률을 통해 얻어진 토출량 오차에 기초한 토출 파형 신호를 생성하여 상기 노즐열들 각각에 배치된 노즐들 중 잉크를 토출하는 적어도 하나의 노즐 및 상기 잉크를 토출하는 적어도 하나의 노즐의 잉크의 토출량을 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 토출 파형 신호의 전압의 절대값은 상기 토출량 오차가 양수일 때 작아지고, 상기 토출량 오차가 음수일 때 커질 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 노즐열들은 제1 내지 제n(단, n은 1 이상의 정수) 노즐열들을 포함하고, 상기 제어부는 제1 내지 제m(단, m은 1 이상의 정수) 토출 파형 신호들을 생성할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 노즐열들의 개수와 상기 토출 파형 신호들의 개수는 동일할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 제1 내지 제m 토출 파형 신호들 중 제j(단, j는 1 이상 m 이하의 정수) 토출 파형 신호를 통해 상기 제1 내지 제n 노즐열들 중 제k(단, k는 1 이상 n 이하의 정수) 노즐열에 배치된 상기 노즐들 중 잉크를 토출하는 적어도 하나의 노즐 및 상기 잉크를 토출하는 적어도 하나의 노즐의 잉크의 토출량이 결정될 수 있다.
일 실시예에 의하면, 최소 토출 간격은 상기 기판의 상기 이송 속도를 상기 잉크젯 헤드의 상기 토출 주파수로 나눈 값으로 계산되며, 상기 회전 각도는 아래의 수학식으로 결정될 수 있다.
Figure pat00001
일 실시예에 의하면, 상기 최소 토출 간격은 0.004 mm 내지 0.006 mm 사이의 값을 가지고, 상기 노즐 피치는 0.04 mm 내지 0.05 mm 사이의 값을 가지며, 상기 회전 각도는 상기 수학식에 따라 4.589도 내지 8.627도 사이의 값으로 결정될 수 있다.
본 발명의 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예들에 따른 잉크젯 프린팅 방법은 기판에 잉크를 토출하며 제1 방향으로 각기 연장하는 복수의 노즐열들에 배치된 복수의 노즐들을 포함하는 잉크젯 헤드 및 상기 잉크젯 헤드를 회전시키는 회전 부재를 제공하는 단계, 상기 잉크젯 헤드의 토출 주파수, 상기 기판의 이송 속도 및 상기 제1 방향으로 인접한 두 개의 노즐들의 노즐 피치에 기초하여 회전 각도를 생성하는 단계, 상기 회전 각도에 따른 상기 노즐열들 각각의 노즐 사용률을 계산하는 단계, 상기 노즐 사용률을 통해 상기 노즐열들 각각의 토출량 오차를 계산하는 단계, 상기 토출량 오차에 기초하여 토출 파형 신호를 생성하는 단계 및 상기 토출 파형 신호를 통해 상기 노즐열들 각각에 배치된 노즐들 중 잉크를 토출하는 적어도 하나의 노즐 및 상기 잉크를 토출하는 적어도 하나의 노즐의 잉크의 토출량을 제어하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 노즐열들은 제1 내지 제n 노즐열들을 포함하고, 상기 토출 파형 신호는 제1 내지 제m 토출 파형 신호들을 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 노즐열들의 개수와 상기 토출 파형 신호들의 개수는 동일할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 제1 내지 제m 토출 파형 신호들 중 제j(단, j는 1 이상 m 이하의 정수) 토출 파형 신호들을 통해 상기 제1 내지 제n 노즐열들 중 제k(단, k는 1 이상 n 이하의 정수) 노즐열에 배치된 상기 노즐들 중 잉크를 토출하는 적어도 하나의 노즐 및 상기 잉크를 토출하는 적어도 하나의 노즐의 잉크의 토출량이 결정될 수 있다.
일 실시예에 의하면, 최소 토출 간격은 상기 기판의 상기 이송 속도를 상기 잉크젯 헤드의 상기 토출 주파수로 나눈 값으로 계산되며, 상기 회전 각도는 아래의 수학식으로 결정될 수 있다.
Figure pat00002
일 실시예에 의하면, 상기 회전 각도를 생성하는 단계 이후에 상기 회전 각도에 따라 상기 잉크젯 헤드를 회전시키는 단계 및 상기 잉크젯 헤드의 아래로 상기 기판이 이송되는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 잉크를 토출하는 적어도 하나의 노즐 및 상기 잉크를 토출하는 적어도 하나의 노즐의 잉크의 토출량을 제어하는 단계 이후에 상기 잉크를 토출하는 적어도 하나의 노즐이 상기 토출 파형 신호를 수신하여 상기 잉크를 상기 기판에 토출하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 잉크젯 프린팅 장치는 기판에 잉크를 토출하며 제1 방향으로 각기 연장하는 복수의 노즐열들에 배치된 복수의 노즐들을 포함하는 잉크젯 헤드, 잉크젯 헤드를 회전시키는 회전 부재 및 잉크젯 헤드의 토출 주파수, 기판의 이송 속도 및 복수의 노즐들 중 상기 제1 방향으로 인접한 두 개의 노즐들의 노즐 피치에 기초한 회전 각도를 생성하여 회전 부재를 제어하고, 회전 각도에 따라 결정되는 노즐열들 각각의 노즐 사용률을 통해 얻어진 토출량 오차에 기초한 토출 파형 신호를 생성하여 노즐열들 각각에 배치된 노즐들 중 잉크를 토출하는 적어도 하나의 노즐 및 잉크를 토출하는 적어도 하나의 노즐의 잉크의 토출량을 제어하는 제어부를 포함함으로써, 적절한 회전 각도로 잉크젯 헤드를 회전시킬 수 있어 노즐열들 각각의 노즐 사용률이 변하는 횟수를 감소시킬 수 있다. 그로 인해 잉크젯 프린팅 장치는 노즐열들 각각의 토출량 오차를 쉽게 계산할 수 있으며, 토출량 오차에 기초한 토출 파형 신호를 생성하여 잉크를 토출하는 노즐 및 상기 노즐에서 토출되는 잉크의 토출량을 제어할 수 있다. 잉크젯 프린팅 장치는 잉크의 토출량을 제어함으로써 각 픽셀 영역들에 토출되는 잉크의 총 토출량을 균일하게 할 수 있고, 이러한 잉크젯 프린팅 장치를 이용하여 제조된 표시 장치는 구현 시 얼룩이 발생하지 않을 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 잉크젯 프린팅 방법은 기판에 잉크를 토출하며 제1 방향으로 각기 연장하는 복수의 노즐열들에 배치된 복수의 노즐들을 포함하는 잉크젯 헤드 및 잉크젯 헤드를 회전시키는 회전 부재를 제공하고, 잉크젯 헤드의 토출 주파수, 기판의 이송 속도 및 제1 방향으로 인접한 두 개의 노즐들의 노즐 피치에 기초하여 회전 각도를 생성한 후, 회전 각도에 따른 노즐열들 각각의 노즐 사용률을 계산하고, 노즐 사용률을 통해 노즐열들 각각의 토출량 오차를 계산함으로써, 적절한 회전 각도로 잉크젯 헤드를 회전시킬 수 있어 노즐열들 각각의 노즐 사용률이 변하는 횟수를 감소시키고, 그에 따른 노즐열들 각각의 토출량 오차를 쉽게 계산할 수 있다. 또한, 잉크젯 프린팅 방법은 토출량 오차에 기초하여 토출 파형 신호를 생성하고, 생성한 토출 파형 신호를 통해 노즐열들 각각에 배치된 노즐들 중 잉크를 토출하는 적어도 하나의 노즐 및 잉크를 토출하는 적어도 하나의 노즐의 잉크의 토출량을 제어함으로써, 토출량 오차에 기초한 토출 파형 신호를 생성하여 잉크를 토출하는 노즐 및 상기 노즐에서 토출되는 잉크의 토출량을 제어할 수 있다. 잉크젯 프린팅 방법은 잉크의 토출량을 제어함으로써 각 픽셀 영역에 토출되는 잉크의 총 토출량을 균일하게 할 수 있고, 이러한 잉크젯 프린팅 방법을 이용하여 제조된 표시 장치는 구현 시 얼룩이 발생하지 않을 수 있다.
다만, 본 발명의 효과는 상술한 효과들로 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다
도 1a는 본 발명의 실시예들에 따른 잉크젯 프린팅 장치의 사시도이다.
도 1b는 본 발명의 실시예들에 따른 잉크젯 프린팅 장치의 블록도이다.
도 2는 도 1a 및 도 1b의 잉크젯 프린팅 장치에 포함된 잉크젯 헤드를 나타내는 평면도이다.
도 3a 내지 도 3e는 종래의 잉크젯 프린팅 장치의 잉크젯 프린팅 방법을 나타내는 평면도들이다.
도 4a 내지 도 4d는 본 발명의 실시예들에 따른 잉크젯 프린팅 장치의 잉크젯 프린팅 방법을 나타내는 평면도들이다.
도 5는 잉크젯 프린팅 장치의 잉크젯 프린팅 방법을 나타내는 순서도이다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 실시예들을 보다 상세하게 설명하고자 한다. 도면 상의 동일한 구성요소에 대하여는 동일한 참조 부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대한 중복된 설명은 생략하기로 한다.
도 1a 본 발명의 실시예들에 따른 잉크젯 프린팅 장치를 나타내는 사시도이고, 도 1b는 본 발명의 실시예들에 따른 잉크젯 프린팅 장치를 나타내는 블록도이며, 도 2는 도 1a 및 도 1b의 잉크젯 프린팅 장치에 포함된 잉크젯 헤드를 나타내는 평면도이다.
도 1a, 도 1b 및 도 2를 참조하면, 잉크젯 프린팅 장치(10)는 잉크젯 헤드(100), 회전 부재(200) 및 제어부(300)를 포함할 수 있다.
잉크젯 헤드(100)는 제1 방향(D1)으로 각기 연장하는 복수의 노즐열들(110)을 포함할 수 있다. 노즐열들(110) 각각은 복수의 노즐들(121)을 포함할 수 있다. 예를 들면, 노즐들(121)은 제1 방향(D1)으로 일정한 간격(이하, 노즐 피치(nozzle pitch; NP)로 명명)을 두고 일렬로 배치되어 기판(400) 상의 픽셀 영역(PX)에 잉크를 토출할 수 있다. 일 실시예에서, 잉크젯 헤드(100)는 제1 내지 제n(단, n은 1 이상의 정수) 노즐열들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 2에 도시한 바와 같이 잉크젯 헤드(100)는 제1 내지 제4 노즐열들(101, 102, 103, 104)을 포함할 수 있다. 또한, 각각의 노즐열들(110)은 복수의 노즐들(121)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 2에 도시한 바와 같이 노즐열들(110)은 각각 20개의 노즐들(121)을 포함할 수 있다. 다만, 상기한 내용은 예시적인 것으로서, 잉크젯 헤드(100)는 복수의 노즐열들을 더 포함하거나 또는 덜 포함할 수 있으며, 각각의 노즐열들 역시 복수의 노즐들을 더 포함하거나 또는 덜 포함할 수 있다.
노즐들(121)에서 토출되는 잉크는 잉크젯 프린팅 장치(10)를 사용하는 목적에 따라 다양한 물질을 포함한 액체 상태의 잉크일 수 있다. 일 실시예에서, 잉크젯 프린팅 장치(10)를 사용하는 목적은 유기 발광 표시 장치에 포함되는 픽셀(예를 들어, 유기 발광층)을 형성하는 것일 수 있으며, 이 경우 잉크는 유기 발광 잉크일 수 있다. 유기 발광 잉크는 유기 발광 재료와 용매가 혼합된 잉크일 수 있다. 여기서, 유기 발광 재료는 적색 유기 발광 재료, 녹색 유기 발광 재료 또는 청색 유기 발광 재료일 수 있으며, 애노드 및 캐소드 전극들에 전압이 인가되어 고유의 빛(예를 들어, 적색, 녹색 또는 청색)을 방출할 수 있다. 용매는 유기 발광 재료를 녹여 액체 상태로 만들 수 있는 물질로서, 유기 발광 재료와 용이하게 혼합될 수 있는 물질일 수 있다.
노즐들(121) 각각에는 압전체로 이루어진 압전 소자(미도시)가 배치되며, 압전 소자의 형태가 제어부(300)에서 생성되는 토출 파형 신호(311)를 통해 가변 될 수 있다. 압전 소자의 형태가 토출 파형 신호(311)를 통해 가변되면, 그로 인해 노즐과 압전 소자 사이에 있는 잉크가 압력을 받게 됨으로써, 잉크는 노즐을 통해 외부로 토출될 수 있다.
기판(400)은 잉크젯 헤드(100)의 아래에 위치할 수 있다. 잉크젯 헤드(100)와 기판(400)은 제1 방향(D1) 및/또는 제1 방향(D1)에 직교하는 제2 방향(D2)으로 상대적으로 이동하며, 잉크젯 헤드(100) 내 포함된 노즐들(121)은 기판(400)의 픽셀 영역들(PX) 중 노즐과 중첩하는 일부의 픽셀 영역(PX)에 잉크를 토출함으로써 픽셀 영역(PX)에 픽셀을 인쇄할 수 있다. 일 실시예에서, 잉크젯 헤드(100)는 고정되고, 기판(400)은 잉크젯 헤드(100)의 아래에서 제2 방향(D2)으로 이송되며, 잉크젯 헤드(100) 내 포함된 노즐들(121)은 제2 방향(D2)으로 이송되는 기판(400) 상에 마련된 픽셀 영역(PX)에 잉크를 토출함으로써 픽셀을 인쇄할 수 있다.
한편, 잉크젯 헤드(100)는 회전 부재(200)에 의해 회전할 수 있다. 회전 부재(200)가 잉크젯 헤드(100)를 회전시키는 방법은 다양할 수 있으며, 일 실시예에서 회전할 수 있는 연결 부재(210)가 회전 부재(200) 및 잉크젯 헤드(100)의 사이에 설치되어 회전함으로써 회전 부재(200)는 잉크젯 헤드(100)를 회전시킬 수 있다. 잉크젯 헤드(100)가 회전함에 따라, 잉크젯 헤드(100)에 배치되어 있는 복수의 노즐열들(110)도 함께 회전할 수 있다. 즉, 도 1a에 도시된 바와 같이 잉크젯 헤드(100)가 회전하지 않은 상태일 경우, 노즐열들(110) 각각이 제1 방향(D1)으로 연장될 수 있고, 반면에 도 4a에 도시된 바와 같이 잉크젯 헤드(100)가 제1 방향(D1) 및 제2 방향(D2) 사이의 임의의 방향으로 회전한 상태일 경우, 노즐열들(110) 각각이 상기 임의의 방향으로 연장될 수 있다.
제어부(300)는 잉크젯 헤드(100)의 토출 주파수(f), 기판(400)의 이송 속도(v) 및 복수의 노즐들(121) 중 제1 방향(D1)으로 인접한 두 개의 노즐들의 노즐 피치(NP)에 기초하여 회전 각도(RD)를 생성하여 회전 부재(200)를 제어할 수 있고, 그에 따라 회전 부재(200)는 잉크젯 헤드(100)를 회전 각도(RD)로 회전시킬 수 있다. 잉크젯 헤드(100)의 토출 주파수(f)란, 잉크젯 헤드(100)에 포함된 노즐이 1초 동안 잉크를 토출할 수 있는 횟수를 의미하며, 이는 잉크젯 헤드(100)의 특성에 따라 결정된다. 예를 들어, 토출 주파수(f)가 30kHz인 잉크젯 헤드(100)에 포함된 노즐은 1초에 30,000번 잉크를 토출할 수 있다. 기판(400)의 이송 속도(v)란, 기판(400)이 잉크젯 헤드(100)에 대해 제2 방향(D2)으로 이송되는 속도를 말하며, 이는 공정의 생산성과 픽셀 피치(PP)를 고려하여 임의로 설정될 수 있다. 노즐 피치(NP)란, 하나의 노즐열에 포함된 복수의 노즐들(121) 중 제1 방향(D1)으로 인접한 두 개의 노즐들의 간격을 말한다. 회전 각도(RD)는 토출 주파수(f), 이송 속도(v) 및 노즐 피치(NP)에 기초하여 필요에 따라 적절하게 설정할 수 있다. 회전 각도(RD)에 대한 자세한 설명은 도 4a 내지 도 4d를 참조하여 하기로 한다.
또한, 제어부(300)는 회전 각도(RD)에 따라 결정되는 노즐열들(110) 각각의 노즐 사용률을 통해 얻어진 토출량 오차에 기초하여 토출 파형 신호(311)를 생성할 수 있다. 생성된 토출 파형 신호(311)를 통해 제어부(300)는 노즐열들(110) 각각에 배치된 노즐들(121) 중 잉크를 토출하는 적어도 하나의 노즐을 결정할 수 있고, 잉크를 토출하는 적어도 하나의 노즐의 잉크의 토출량을 제어할 수 있다.
먼저, 제어부(300)는 회전 각도(RD)에 따라 노즐열들(110) 각각의 노즐 사용률을 계산할 수 있다. 노즐 사용률이란, 전체 노즐들(121)의 개수 대비 동시에 잉크를 토출하는 노즐들의 개수를 의미하며, 이는 회전 각도(RD)에 따라 결정될 수 있다. 구체적으로, 기판(400)이 이송함에 따라 기판(400) 상에 마련된 복수의 픽셀 영역들(PX)은 회전 각도(RD)로 회전된 잉크젯 헤드(100)의 아래로 지나가게 되며, 그에 따라 일부 픽셀 영역들(PX)은 잉크젯 헤드(100)에 포함된 복수의 노즐들(121) 중 적어도 하나의 노즐과 중첩될 수 있다. 이 때, 픽셀 영역(PX)과 중첩하는 상기 적어도 하나의 노즐은 잉크를 토출할 수 있으며, 전체 노즐들(121)의 개수 대비 상기 잉크를 토출하는 노즐들의 개수로 노즐 사용률이 계산된다. 다시 말하면, 잉크젯 헤드(100)의 회전 각도(RD)에 따라 기판(400)의 픽셀 영역(PX)과 중첩하여 잉크를 토출하는 노즐들의 개수가 결정되므로, 노즐 사용률은 잉크젯 헤드(100)의 회전 각도(RD)에 따라 결정될 수 있다. 예를 들어, 도 2에 도시된 제1 노즐열(111)에 배치되어 있는 20개의 노즐들(121) 중 2개의 노즐들만이 동시에 잉크를 토출한다면, 제1 노즐열(111)의 노즐 사용률은 10%가 된다.
또한, 제어부(300)는 노즐 사용률을 통해 노즐열들(110) 각각의 토출량 오차를 계산할 수 있다. 토출량 오차는 노즐들(121) 각각에서 토출되는 잉크의 실제 토출량 및 목표한 목표 토출량의 차이를 의미한다. 예를 들어, 실제 토출량이 6g이고 목표 토출량이 5g인 경우, 토출량 오차는 +1g 일 수 있다. 또는, 실제 토출량이 4g 이고, 목표 토출량이 5g 인 경우, 토출량 오차는 -1g 일 수 있다. 한편, 토출량 오차는 노즐 사용률에 의존할 수 있다. 즉, 하나의 노즐열에 포함되는 전체 노즐들(121) 중 잉크를 토출하는 노즐의 비율에 따라 토출량 오차가 결정될 수 있다. 예를 들어, 노즐 사용률이 10% 일 때의 토출량 오차는 +1g이고, 노즐 사용률이 5% 일 때의 토출량 오차는 +1.5g 일 수 있다. 따라서, 토출량 오차는 기존의 축적된 노즐 사용률과 토출량 오차 간의 관계에 대한 데이터를 활용하여 노즐 사용률을 통해 얻을 수 있다. 다만, 상기한 수치는 잉크젯 헤드(100)에 배치된 노즐들(121)의 개수 및 토출되는 잉크의 특성 등에 의하여 변할 수 있다.
또한, 제어부(300)는 노즐열들(110) 각각의 토출량 오차에 기초하여 토출 파형 신호(311)를 생성할 수 있다. 노즐열들(110) 각각의 노즐 사용률은 다를 수 있으며, 그에 따라 노즐열들(110) 각각의 토출량 오차도 서로 다를 수 있다. 제어부(300)는 각각의 노즐열들(110)이 갖는 토출량 오차에 따라 토출 파형 신호(311)를 생성함으로써, 해당 노즐열들(110) 각각에 배치된 노즐들(121) 중 잉크를 토출하는 적어도 하나의 노즐 및 상기 잉크를 토출하는 적어도 하나의 노즐의 잉크의 토출량을 제어할 수 있다. 일 실시예에서, 잉크젯 헤드(100)가 제1 내지 제n 노즐열들을 포함할 경우, 제어부(300)는 제1 내지 제m(단, m은 1 이상의 정수) 토출 파형 신호들을 생성할 수 있다. 제어부(300)는 제1 내지 제m 토출 파형 신호들 중 제j(단, j는 1 이상 m 이하의 정수) 토출 파형 신호를 통해 제1 내지 제n 노즐열들 중 제k(단, k는 1 이상 n 이하의 정수) 노즐열에 배치된 노즐들(121) 중 잉크를 토출하는 적어도 하나의 노즐을 결정할 수 있고, 또한 상기 잉크를 토출하는 적어도 하나의 노즐의 잉크의 토출량을 제어할 수 있다. 이러한 경우, 노즐열들(110)의 개수와 토출 파형 신호들의 개수는 동일할 수 있다.
한편, 제어부(300)에서 생성되는 토출 파형 신호(311)는 일정한 전압을 가지는데, 상기 일정한 전압은 양의 전압 또는 음의 전압일 수 있다. 토출 파형 신호(311)의 전압의 절대값이 커질수록 토출 파형 신호(311)를 수신하는 노즐은 더 많은 양의 잉크를 토출할 수 있다. 예를 들어, 토출 파형 신호(311)는 양의 전압을 갖고 토출량 오차가 양수인 경우, 제어부(300)는 더 작은 양의 전압을 갖는 토출 파형 신호(311)를 생성하여 노즐에 인가할 수 있고, 그에 따라 노즐은 더 적은 양의 잉크를 토출함으로써 목표 토출량만큼 토출할 수 있다.
반대로 토출 파형 신호(311)는 양의 전압을 갖고 토출량 오차가 음수인 경우, 제어부(300)는 더 큰 양의 전압을 갖는 토출 파형 신호(311)를 생성하여 노즐에 인가할 수 있고, 그에 따라 노즐은 더 많은 양의 잉크를 토출함으로써 목표 토출량만큼 토출할 수 있다.
이는 토출 파형 신호(311)가 음의 전압을 가지는 경우에도 마찬가지이다. 토출 파형 신호(311)는 음의 전압을 갖고 토출량 오차가 양수인 경우, 제어부(300)는 더 큰 음의 전압을 갖는(즉, 전압의 절대값이 작은) 토출 파형 신호(311)를 생성하여 노즐에 인가할 수 있고, 그에 따라 노즐은 더 적은 양의 잉크를 토출함으로써 목표 토출량만큼 토출할 수 있다.
반대로 토출 파형 신호(311)는 음의 전압을 갖고 토출량 오차가 음수인 경우, 제어부(300)는 더 작은 음의 전압을 갖는(즉, 전압의 절대값이 큰) 토출 파형 신호(311)를 생성하여 노즐에 인가할 수 있고, 그에 따라 노즐은 더 적은 양의 잉크를 토출함으로써 목표 토출량만큼 토출할 수 있다.
정리하자면, 토출량 오차가 양수인 경우 제어부(300)는 전압의 절대값이 작은 토출 파형 신호(311)를 생성하여 노즐에 인가함으로써 노즐의 토출량을 감소시킬 수 있고, 반대로 토출량 오차가 음수인 경우 제어부(300)는 전압의 절대값이 큰 토출 파형 신호(311)를 생성하여 노즐에 인가함으로써 노즐의 토출량을 증가시킬 수 있다.
이하에서는, 본 발명의 실시예들에 따른 잉크젯 프린팅 장치가 노즐열들 각각의 토출량 오차를 보다 용이하게 계산하기 위해 노즐 사용률의 변화량을 감소시키는 방법을 종래의 잉크젯 프린팅 장치(10')와 비교하여 설명한다.
도 3a 내지 도 3e는 종래의 잉크젯 프린팅 장치의 잉크젯 프린팅 방법을 나타내는 평면도들이다.
도 3a 내지 도 3e를 참조하면, 종래의 잉크젯 프린팅 장치(10')는 회전하지 않는 잉크젯 헤드를 포함한다. 잉크젯 헤드는 제1 방향(D1)으로 각기 연장하는 복수의 노즐열들을 포함할 수 있고, 노즐열들 각각은 일렬로 배치되어 기판(400') 상에 마련된 픽셀 피치(PP)마다 잉크를 토출하는 복수의 노즐들(121')을 포함할 수 있다. 설명의 편의를 위해 잉크젯 헤드는 하나의 노즐열(111')을 포함하며, 노즐열(111')은 20개의 노즐들(121')을 포함하는 것을 도시하였다. 잉크젯 헤드와 기판(400')은 제1 방향(D1) 및/또는 제2 방향(D2)으로 상대적으로 이동하며, 노즐들(121')은 기판(400') 상에 마련된 픽셀 영역들(PX) 중 노즐들(121')과 중첩하는 일부의 픽셀 영역에 잉크를 토출함으로써 픽셀 영역(PX)에 픽셀을 인쇄한다. 기판(400')은 복수의 픽셀 영역들(PX)을 포함할 수 있으며, 예를 들어 제1 방향(D1)으로 6개의 픽셀 영역들(PX)과 제2 방향(D2)으로 4개의 픽셀 영역들(PX)을 매트릭스 형태로 포함할 수 있다. 도 3a에서는, 픽셀 영역들(PX)을 좌상단부터 우하단까지 픽셀 영역 1 내지 24로 도시하였다.
잉크젯 프린팅 장치(10')는 하나의 픽셀 영역(PX)에 도포되는 잉크를 균일한 토출량으로 토출하기 위해 적은 양의 잉크를 수회 반복하여 토출한다. 도 3a 내지 도 3e에 도시한 바와 같이, 잉크젯 헤드는 하나의 픽셀 영역(PX)에 잉크를 6회 토출하기 위해 제1 방향(D1)으로 이동하며, 도 3a 내지 도 3e에서는 이를 5개의 단계로 나누어 도시하고 있다. 노즐들(121') 중 잉크를 토출하는 노즐은 속이 빈 원, 잉크를 토출하지 않는 노즐은 속이 채워진 원으로 도시하였다.
도 3a에 도시된 바와 같이, 제1 단계에서 잉크젯 프린팅 장치(10')는 픽셀 영역 1 및 2에 잉크를 토출하며, 노즐열(111')의 동시 토출 노즐은 4개이다. 따라서 노즐열(111')의 노즐 사용률은 20% 이다. 도 3b에 도시된 바와 같이, 제2 단계에서 잉크젯 프린팅 장치(10')는 픽셀 영역 1 내지 4에 잉크를 토출하며, 노즐열(111')의 동시 토출 노즐의 개수는 8개이다. 따라서 노즐열(111')의 노즐 사용률은 40% 이다. 도 3c에 도시된 바와 같이, 제3 단계에서 잉크젯 프린팅 장치(10')는 픽셀 영역 1 내지 6에 잉크를 토출하며, 노즐열(111')의 동시 토출 노즐의 개수는 13개이다. 따라서 노즐열(111')의 노즐 사용률은 65% 이다. 도 3d에 도시된 바와 같이, 제4 단계에서 잉크젯 프린팅 장치(10')는 픽셀 영역 2 내지 6에 잉크를 토출하며, 노즐열(111')의 동시 토출 노즐의 개수는 8개이다. 따라서 노즐열(111')의 노즐 사용률은 20% 이다. 도 3e에 도시된 바와 같이, 제5 단계에서 잉크젯 프린팅 장치(10')는 픽셀 영역 5 및 6에 잉크를 토출하며, 노즐열(111')의 동시 토출 노즐의 개수는 3개이다. 따라서 노즐열(111')의 노즐 사용률은 15% 이다. 상술한 바와 같이, 노즐열(111')의 토출량 오차는 노즐열(111')의 노즐 사용률을 통해 얻을 수 있으므로, 노즐열(111')의 토출량 오차는 노즐열(111')의 노즐 사용률이 변화할 때마다 계산되어야 한다. 잉크젯 프린팅 장치(10')의 경우, 노즐열(111')의 노즐 사용률은 15%, 20%, 40% 및 65%으로 총 5가지이므로, 노즐열(111')의 토출량 오차는 5번의 경우에 대해 계산되어야 한다.
도 4a 내지 도 4d는 본 발명의 실시예들에 따른 잉크젯 프린팅 장치의 잉크젯 프린팅 방법을 나타내는 평면도들이다.
도 1a, 도 1b, 도 2 및 도 4a 내지 도 4d를 참조하면, 잉크젯 프린팅 장치(10)는 회전이 가능한 잉크젯 헤드(100)를 포함할 수 있다. 잉크젯 헤드(100)는 제1 방향(D1)으로 각기 연장하는 복수의 노즐열들(110)을 포함할 수 있고, 노즐열들(110) 각각은 일렬로 배치되어 기판(400) 상에 마련된 픽셀 영역(PX)에 잉크를 토출하는 복수의 노즐들(121)을 포함할 수 있다. 설명의 편의를 위해 제1 노즐열(111)과, 제1 노즐열(111)에 포함되는 20개의 노즐들(121)을 도시하였다. 기판(400)은 제2 방향(D2)으로 이송 속도(v)를 가지고 이송되며, 노즐들(121)은 기판(400) 상에 마련된 픽셀 영역들(PX) 중 노즐과 중첩하는 일부의 픽셀 영역에 잉크를 토출함으로써 픽셀 영역들(PX)에 픽셀을 인쇄할 수 있다. 기판(400)은 복수의 픽셀 영역들(PX)을 포함할 수 있으며, 예를 들어 제1 방향(D1)으로 6개의 픽셀 영역들(PX)과 제2 방향(D2)으로 4개의 픽셀 영역들(PX)을 매트릭스 형태로 포함할 수 있다. 도 4a에서는, 픽셀 영역들(PX)을 좌상단부터 우하단까지 픽셀 영역 1 내지 24로 도시하였다.
잉크젯 프린팅 장치(10)는 하나의 픽셀 영역(PX)에 도포되는 잉크를 균일한 토출량으로 토출하기 위해, 노즐열들(110) 각각의 토출량 오차에 기초한 토출 파형 신호(311)를 생성하여 잉크를 목표한 토출량으로 1회 또는 수회 반복하여 토출할 수 있다. 도 4a 내지 도 4d에서는, 하나의 픽셀 영역(PX)에 잉크를 1회 토출하며, 그 과정을 4개의 단계로 나누어 도시하고 있다. 노즐들(121) 중 잉크를 토출하는 노즐은 속이 빈 원, 잉크를 토출하지 않는 노즐은 속이 채워진 원으로 도시하였다.
제어부(300)는 잉크젯 헤드(100)의 토출 주파수(f), 기판(400)의 이송 속도(v) 및 복수의 노즐들(121) 중 인접한 두 개의 노즐들의 노즐 피치(NP)에 기초하여 회전 각도(RD)를 생성하여 회전 부재(200)를 제어할 수 있고, 그에 따라 회전 부재(200)는 잉크젯 헤드(100)를 회전 각도(RD)로 회전시킬 수 있다. 회전 각도(RD)는 토출 주파수(f), 이송 속도(v) 및 노즐 피치(NP)에 기초하여 필요에 따라 적절하게 설정할 수 있으며, 일 실시예에서 회전 각도(RD)는 아래의 수학식으로 결정될 수 있다.
수학식
Figure pat00003
상기 수학식에서 최소 토출 간격(DD)이란, 잉크젯 헤드(100)에 포함된 노즐들(121) 각각이 기판(400)에 잉크를 토출할 수 있는 가장 작은 간격을 의미하며, 기판(400)의 이송 속도(v)를 잉크젯 헤드(100)의 토출 주파수(f)로 나눈 값이다(DD=v/f). 예를 들어, 잉크젯 헤드(100)의 토출 주파수가 30kHz이고, 잉크젯 헤드(100)와 기판(400) 사이의 상대 속도가 150mm/s인 경우, 최소 토출 간격은 0.005mm 이다.
일 실시예에서, 노즐 피치(NP)는 0.05mm이고, 최소 토출 간격(DD)은 0.004mm인 경우, 상기의 수학식에 따라 회전 각도(RD)는 4.589도일 수 있다. 다른 실시예에서, 노즐 피치(NP)는 0.04mm이고, 최소 토출 간격(DD)은 0.006mm인 경우, 상기의 수학식에 따라 회전 각도는 8.627도일 수 있다. 다만, 상기한 수치와 수학식은 설명을 위한 예시에 불과하며, 노즐 피치(NP) 및 최소 토출 간격(DD)은 필요에 따라 적절하게 설정할 수 있고, 다른 수학식을 통하여 회전 각도(RD)를 결정할 수도 있다. 예를 들어, 상기한 수학식에서 최소 토출 간격(DD) 대신 최소 토출 간격(DD)의 2배를 대입한다면, 노즐 피치(NP)는 0.05mm이고 최소 토출 간격(DD)은 0.004mm 일 때 회전 각도(RD)는 9.207도일 수 있다. 회전 각도(RD)는 노즐 피치(NP), 픽셀 피치(PP) 및 최소 토출 간격(DD) 등에 의해 적절하게 설정될 수 있으며, 잉크젯 헤드(100)가 잉크를 도포하는 과정에서 노즐열들(110) 각각의 노즐 사용률이 가장 적은 횟수로 변할 수 있는 적절한 회전 각도(RD)로 잉크젯 헤드(100)를 회전시키는 것이 바람직하다.
도 4a에 도시된 바와 같이, 제1 단계는 기판(400)이 이송되며 픽셀 영역 1 내지 3 에 잉크가 토출되는 단계이며, 픽셀 영역 2에 잉크가 토출되고 있다. 제1 단계의 제1 노즐열(111)에서 잉크를 토출하는 노즐은 1개이다. 따라서, 제1 단계의 제1 노즐열(111)의 노즐 사용률은 5% 이다.
도 4b에 도시된 바와 같이, 제2 단계는 픽셀 영역 4 내지 9에 잉크가 토출되는 단계이며, 픽셀 영역 4 및 7에 잉크가 토출되고 있다. 제2 단계의 제1 노즐열(111)에서 잉크를 토출하는 노즐은 2개이다. 따라서, 제2 단계의 제1 노즐열(111)의 노즐 사용률은 10% 이다.
도 4c에 도시된 바와 같이, 제3 단계는 픽셀 영역 10 내지 15에 잉크가 토출되는 단계이며, 픽셀 영역 10 및 13에 잉크가 토출되고 있다. 제3 단계의 제1 노즐열(111)에서 잉크를 토출하는 노즐은 2개이다. 따라서, 제3 단계의 제1 노즐열(111)의 노즐 사용률은 10% 이다.
도 4d에 도시된 바와 같이, 제4 단계는 픽셀 영역 16 내지 18에 잉크가 토출되는 단계이며, 픽셀 영역 17에 잉크가 토출되고 있다. 제3 단계의 제1 노즐열(111)에서 잉크를 토출하는 노즐은 1개이다. 따라서, 제4 단계의 제1 노즐열(111)의 노즐 사용률은 5% 이다.
상술한 바와 같이, 토출량 오차는 노즐 사용률을 통해 얻을 수 있으므로, 제1 노즐열(111)의 토출량 오차는 제1 노즐열(111)의 노즐 사용률이 변화할 때마다 계산되어야 한다. 잉크젯 프린팅 장치(10)의 경우 잉크젯 헤드(100)를 회전시킴으로써, 제1 노즐열(111)의 노즐 사용률이 변하는 횟수를 감소시킬 수 있다. 상술한 예시의 경우, 제1 노즐열(111)의 노즐 사용률은 5% 및 10% 로 총 2가지이므로, 제1 노즐열(111)의 토출량 오차는 2번의 경우에 대해 계산되어야 한다. 따라서, 본 발명의 실시예들에 따른 잉크젯 프린팅 장치(10)는 종래의 잉크젯 프린팅 장치(10')에 비해 노즐열들(110) 각각의 노즐 사용률의 변화 횟수가 크게 감소하여 노즐열들(110) 각각의 토출량 오차를 보다 용이하게 계산할 수 있고, 이를 활용한 토출 파형 신호(311)를 생성함으로써 잉크를 원하는 토출량만큼 토출할 수 있다.
다시 말하면, 잉크젯 프린팅 장치(10)는 잉크젯 헤드(100)를 회전 각도(RD)로 회전시킨 상태에서 기판(400)에 잉크를 토출하여 노즐열들(110) 각각의 노즐 사용률의 변화 횟수를 감소시킴으로써, 노즐열들(110) 각각의 노즐 사용률을 통해 얻어지는 노즐열들(110) 각각의 토출량 오차를 계산할 수 있고, 나아가 계산된 노즐열들(110) 각각의 토출량 오차에 기초한 토출 파형 신호(311)를 생성함으로써, 노즐은 잉크를 목표한 토출량만큼 토출할 수 있다. 구체적으로 잉크젯 헤드(100)에 배치되는 노즐들(121)은 해당 노즐열의 노즐 사용률에 따라 일정한 토출량 오차를 가지는데, 이러한 특성을 이용하면 노즐열들(110) 각각의 노즐 사용률에 따른 노즐열들(110) 각각의 토출량 오차를 계산할 수 있고 나아가 노즐열들(110) 각각의 토출량 오차가 반영된 토출 파형 신호를 생성할 수 있다. 그러나, 종래의 잉크젯 프린팅 장치(10')는 노즐열들(110) 각각의 노즐 사용률이 불규칙적으로 변화하여 이를 일일이 계산할 수 없다. 반면, 본 발명의 실시예들에 따른 잉크젯 프린팅 장치(10)는 잉크젯 헤드(100)를 기울임으로써, 노즐열들(110) 각각의 노즐 사용률이 변하는 횟수를 감소시킬 수 있어서, 그에 따라 노즐열들(110) 각각의 토출량 오차를 계산하고 나아가 토출량 오차가 반영된 토출 파형 신호를 생성할 수 있다.
도 5는 잉크젯 프린팅 장치의 잉크젯 프린팅 방법을 나타내는 순서도이다.
도 1a, 도 1b, 도 2 및 도 5를 참조하면, 잉크젯 프린팅 장치(10)의 잉크젯 프린팅 방법(20)은 먼저 잉크젯 헤드(100) 및 회전 부재(200)를 제공(S120)하고, 토출 주파수(f), 이송 속도(v) 및 노즐 피치(NP)에 기초하여 회전 각도를 생성(S140)한 후, 회전 각도에 따른 노즐열들(110) 각각의 노즐 사용률을 계산(S160)하고, 노즐 사용률을 통해 노즐열들(110) 각각의 토출량 오차를 계산(S180)함으로써, 토출량 오차에 기초하여 노즐열들(110) 각각의 토출 파형 신호(311)를 생성(S200)하고, 생성된 토출 파형 신호(311)를 통해 노즐열들(110) 각각에 배치된 노즐들 중 잉크를 토출하는 적어도 하나의 노즐 및 상기 노즐의 잉크의 토출량을 제어(S220)할 수 있다.
먼저, 잉크젯 프린팅 방법(20)은 기판(400)에 잉크를 토출하며 제1 방향(D1)으로 각기 연장하는 복수의 노즐열들(110)에 배치된 복수의 노즐들(121)을 포함하는 잉크젯 헤드(100) 및 잉크젯 헤드(100)를 회전시키는 회전 부재(200)를 제공(S120)할 수 있다.
다음으로, 잉크젯 프린팅 방법(20)은 잉크젯 헤드(100)의 토출 주파수(f), 기판(400)의 이송 속도(v) 및 제1 방향(D1)으로 인접한 두 개의 노즐들의 노즐 피치(NP)에 기초하여 필요에 따라 적절하게 설정된 회전 각도를 생성(S140)할 수 있다. 회전 각도는 이후 노즐열들(110) 각각의 노즐 사용률을 계산하는 단계에서 노즐열들(110) 각각의 노즐 사용률이 변하는 횟수를 감소시키기 위함이며, 일 실시예에서, 회전 각도는 상술한 수학식으로 결정될 수 있다.
또한, 잉크젯 프린팅 방법(20)은 회전 각도를 생성한 이후에, 회전 각도에 따라 잉크젯 헤드(100)를 회전시킬 수 있으며, 잉크젯 헤드(100)의 아래로 기판(400)이 이송 속도(v)를 가지고 이송되는 단계를 더 포함할 수 있다.
이후, 잉크젯 프린팅 방법(20)은 회전 각도에 따라 노즐열들(110) 각각의 노즐 사용률을 계산(S160)할 수 있다. 노즐열들(110) 각각의 노즐 사용률의 변하는 횟수가 많을수록 이후 그에 따른 노즐열들(110) 각각의 토출량 오차의 계산 횟수가 많아지므로, 노즐열들(110) 각각의 노즐 사용률이 변하는 횟수를 감소시키는 것이 중요하다. 잉크젯 프린팅 방법(20)은 회전 각도를 생성(S120)하여 잉크젯 헤드(100)를 회전시킴으로써, 노즐열들(110) 각각의 노즐 사용률이 변하는 횟수를 감소시킬 수 있다.
이후, 잉크젯 프린팅 방법(20)은 노즐열들(110) 각각의 노즐 사용률을 통해 노즐열들(110) 각각의 토출량 오차를 계산(S180)할 수 있다. 잉크젯 프린팅 방법(20)은 회전 각도를 생성하여 노즐열들(110) 각각의 노즐 사용률이 변하는 횟수를 크게 감소시킴으로써, 노즐열들(110) 각각의 토출량 오차를 계산할 수 있다.
이후, 잉크젯 프린팅 방법(20)은 노즐열들(110) 각각의 토출량 오차에 기초하여 토출 파형 신호(311)를 생성(S200)할 수 있다. 마지막으로, 잉크젯 프린팅 방법(20)은 노즐열들(110) 각각의 토출 파형 신호(311)를 통해 노즐열들(110) 각각에 배치된 노즐들(121) 중 잉크를 토출하는 적어도 하나의 노즐 및 상기 잉크를 토출하는 적어도 하나의 노즐의 잉크의 토출량을 제어(S220)할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 잉크젯 프린팅 방법(20)은 잉크를 토출하는 적어도 하나의 노즐 및 상기 잉크를 토출하는 적어도 하나의 노즐의 잉크의 토출량을 제어한 이후에, 상기 잉크를 토출하는 적어도 하나의 노즐이 토출 파형 신호(311)를 수신하여 잉크를 기판(400)에 토출하는 단계를 더 포함할 수 있다.
기판에 픽셀들을 인쇄함에 있어 잉크젯 프린팅 방법(20)은 회전 각도를 생성하여 잉크젯 헤드(100)를 회전시킴으로써, 노즐열들(110) 각각의 노즐 사용률이 변하는 횟수를 감소시킬 수 있고, 그에 따른 노즐열들(110) 각각의 토출량 오차를 계산할 수 있어, 노즐열들(110) 각각의 토출량 오차에 기초하여 토출 파형 신호를 생성함으로써, 픽셀을 형성하는 잉크를 원하는 토출량만큼 토출할 수 있다.
한편, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되지 않고, 본 발명의 실시예들에 따른 잉크젯 프린팅 장치 및 잉크젯 프린팅 방법은 유기 발광 표시 장치의 정공 수송층 및/또는 정공 주입층 제조 공정에도 활용될 수 있으며, 또한 액정 표시 장치의 액정 및/또는 컬러 필터 제조 공정 등에도 활용될 수 있다.
본 발명은 표시 장치 및 이를 포함하는 전자 기기에 적용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명은 고해상도 스마트폰, 휴대폰, 스마트패드, 스마트 워치, 태블릿 PC, 차량용 네비게이션 시스템, 텔레비전, 컴퓨터 모니터, 노트북 등에 적용될 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: 잉크젯 헤드 110: 노즐열
111, 112, 113, 114: 제1 내지 제4 노즐열
200: 회전 부재 300: 제어부
D1: 제1 방향 D2: 제2 방향
NP: 노즐 피치 PX: 픽셀 영역
RD: 회전 각도 DD: 최소 토출 간격
PP: 픽셀 피치

Claims (14)

  1. 기판에 잉크를 토출하며 제1 방향으로 각기 연장하는 복수의 노즐열들에 배치된 복수의 노즐들을 포함하는 잉크젯 헤드;
    상기 잉크젯 헤드를 회전시키는 회전 부재; 및
    상기 잉크젯 헤드의 토출 주파수, 상기 기판의 이송 속도 및 상기 복수의 노즐들 중 상기 제1 방향으로 인접한 두 개의 노즐들의 노즐 피치에 기초한 회전 각도를 생성하여 상기 회전 부재를 제어하고, 상기 회전 각도에 따라 결정되는 상기 노즐열들 각각의 노즐 사용률을 통해 얻어진 토출량 오차에 기초한 토출 파형 신호를 생성하여 상기 노즐열들 각각에 배치된 노즐들 중 잉크를 토출하는 적어도 하나의 노즐 및 상기 잉크를 토출하는 적어도 하나의 노즐의 잉크의 토출량을 제어하는 제어부를 포함하는 잉크젯 프린팅 장치.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 토출 파형 신호의 전압의 절대값은 상기 토출량 오차가 양수일 때 작아지고, 상기 토출량 오차가 음수일 때 커지는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린팅 장치.
  3. 제2 항에 있어서, 상기 노즐열들은 제1 내지 제n(단, n은 1 이상의 정수) 노즐열들을 포함하고, 상기 제어부는 제1 내지 제m(단, m은 1 이상의 정수) 토출 파형 신호들을 생성하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린팅 장치.
  4. 제2 항에 있어서, 상기 노즐열들의 개수와 상기 토출 파형 신호들의 개수는 동일한 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린팅 장치.
  5. 제2 항에 있어서, 제1 내지 제m 토출 파형 신호들 중 제j(단, j는 1 이상 m 이하의 정수) 토출 파형 신호를 통해 상기 제1 내지 제n 노즐열들 중 제k(단, k는 1 이상 n 이하의 정수) 노즐열에 배치된 상기 노즐들 중 잉크를 토출하는 적어도 하나의 노즐 및 상기 잉크를 토출하는 적어도 하나의 노즐의 잉크의 토출량이 결정되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린팅 장치.
  6. 제1 항에 있어서, 최소 토출 간격은 상기 기판의 상기 이송 속도를 상기 잉크젯 헤드의 상기 토출 주파수로 나눈 값으로 계산되며, 상기 회전 각도는 아래의 수학식으로 결정되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린팅 장치.
    Figure pat00004
  7. 제6 항에 있어서, 상기 최소 토출 간격은 0.004 mm 내지 0.006 mm 사이의 값을 가지고, 상기 노즐 피치는 0.04 mm 내지 0.05 mm 사이의 값을 가지며, 상기 회전 각도는 상기 수학식에 따라 4.589도 내지 8.627도 사이의 값으로 결정되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린팅 장치.
  8. 기판에 잉크를 토출하며 제1 방향으로 각기 연장하는 복수의 노즐열들에 배치된 복수의 노즐들을 포함하는 잉크젯 헤드 및 상기 잉크젯 헤드를 회전시키는 회전 부재를 제공하는 단계;
    상기 잉크젯 헤드의 토출 주파수, 상기 기판의 이송 속도 및 상기 제1 방향으로 인접한 두 개의 노즐들의 노즐 피치에 기초하여 회전 각도를 생성하는 단계;
    상기 회전 각도에 따른 상기 노즐열들 각각의 노즐 사용률을 계산하는 단계;
    상기 노즐 사용률을 통해 상기 노즐열들 각각의 토출량 오차를 계산하는 단계;
    상기 토출량 오차에 기초하여 토출 파형 신호를 생성하는 단계; 및
    상기 토출 파형 신호를 통해 상기 노즐열들 각각에 배치된 노즐들 중 잉크를 토출하는 적어도 하나의 노즐 및 상기 잉크를 토출하는 적어도 하나의 노즐의 잉크의 토출량을 제어하는 단계를 포함하는 잉크젯 프린팅 방법.
  9. 제8 항에 있어서, 상기 노즐열들은 제1 내지 제n 노즐열들을 포함하고, 상기 토출 파형 신호는 제1 내지 제m 토출 파형 신호들을 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린팅 방법.
  10. 제9 항에 있어서, 상기 노즐열들의 개수와 상기 토출 파형 신호들의 개수는 동일한 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린팅 방법.
  11. 제9 항에 있어서, 제1 내지 제m 토출 파형 신호들 중 제j(단, j는 1 이상 m 이하의 정수) 토출 파형 신호들을 통해 상기 제1 내지 제n 노즐열들 중 제k(단, k는 1 이상 n 이하의 정수) 노즐열에 배치된 상기 노즐들 중 잉크를 토출하는 적어도 하나의 노즐 및 상기 잉크를 토출하는 적어도 하나의 노즐의 잉크의 토출량이 결정되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린팅 방법.
  12. 제8 항에 있어서, 최소 토출 간격은 상기 기판의 상기 이송 속도를 상기 잉크젯 헤드의 상기 토출 주파수로 나눈 값으로 계산되며, 상기 회전 각도는 아래의 수학식으로 결정되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린팅 방법.
    Figure pat00005
  13. 제8 항에 있어서, 상기 회전 각도를 생성하는 단계 이후,
    상기 회전 각도에 따라 상기 잉크젯 헤드를 회전시키는 단계 및 상기 잉크젯 헤드의 아래로 상기 기판이 이송되는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린팅 방법.
  14. 제8 항에 있어서, 상기 잉크를 토출하는 적어도 하나의 노즐 및 상기 잉크를 토출하는 적어도 하나의 노즐의 잉크의 토출량을 제어하는 단계 이후,
    상기 잉크를 토출하는 적어도 하나의 노즐이 상기 토출 파형 신호를 수신하여 상기 잉크를 상기 기판에 토출하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린팅 방법.
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