KR20220019143A - 잉크젯 프린팅 장치 및 이를 이용한 프린팅 방법 - Google Patents

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이도헌
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이병철
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삼성디스플레이 주식회사
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Abstract

잉크젯 프린팅 장치 및 이를 이용한 잉크젯 프린팅 방법이 제공된다. 포함한다. 잉크젯 프린팅 장치 대상 기판이 안착되는 기판 안착부를 포함하는 스테이지, 상기 스테이지 상부에 위치하고, 복수의 입자를 포함하는 잉크를 분사하는 프린트 헤드 유닛, 및 상기 기판 안착부의 측부에 배치되며 상부에 음압을 생성하도록 구성된 흡입 장치를 포함한다.

Description

잉크젯 프린팅 장치 및 이를 이용한 프린팅 방법{Inkjet printing device and method of printing using the same}
본 발명은 잉크젯 프린팅 장치 및 이를 이용한 프린팅 방법에 관한 것이다.
표시 장치는 멀티미디어의 발달과 함께 그 중요성이 증대되고 있다. 이에 부응하여 유기발광 표시 장치(Organic Light Emitting Display, OLED), 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display, LCD) 등과 같은 여러 종류의 표시 장치가 사용되고 있다.
표시 장치의 화상을 표시하는 장치로서 유기 발광 표시 패널이나 액정 표시 패널과 같은 표시 패널을 포함한다. 그 중, 발광 표시 패널로서, 발광 소자를 포함할 수 있는데, 예를 들어 발광 다이오드(Light Emitting Diode, LED)의 경우, 유기물을 발광 물질로 이용하는 유기 발광 다이오드(OLED), 무기물을 발광 물질로 이용하는 무기 발광 다이오드 등이 있다.
한편, 표시 장치에 포함되는 유기물층을 형성하거나 무기 발광 다이오드를 정렬하기 위해, 잉크젯 프린팅 장치가 이용될 수 있다. 임의의 잉크나 용액을 잉크젯으로 프린팅한 뒤, 후처리 공정을 수행하여 상기 무기 발광 다이오드 소자를 전사하거나 유기물층을 형성할 수도 있다. 잉크젯 프린팅 장치는 소정의 잉크나 용액이 잉크젯 헤드로 공급되고, 잉크젯 헤드는 피처리 기판(예컨대, 대상 기판) 상에 상기 잉크나 용액을 분사하는 공정을 수행할 수 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 프린팅 대기 시간 동안 잉크젯 헤드에 잔류하는 잉크 내에서 입자의 침전에 의해 프린팅 공정의 초기 시점에 분사되는 잉크 내의 입자 수를 균일하게 하기 위한 잉크젯 프린팅 장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 프린팅 공정 중 프린팅 대기 시간을 포함하는 경우에도 분사된 잉크의 품질이 유지되는 잉크 분사 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 일 실시예에 따른 잉크젯 프린팅 장치는, 대상 기판이 안착되는 기판 안착부를 포함하는 스테이지, 상기 스테이지 상부에 위치하고, 복수의 입자를 포함하는 잉크를 분사하는 프린트 헤드 유닛, 및 상기 기판 안착부의 측부에 배치되며 상부에 음압을 생성하도록 구성된 흡입 장치를 포함한다.
상기 프린트 헤드 유닛과 상기 스테이지 간 상대적 위치를 조정하는 이동 유닛을 더 포함하되, 상기 프린트 헤드 유닛은 상기 이동 유닛에 의해 상기 흡입 장치의 상부와 상기 기판 안착부의 상부 사이를 이동할 수 있다.
상기 흡입 장치는 상기 프린트 헤드 유닛이 상기 흡입 장치의 상부에 위치할 때 구동되어 상기 흡입 장치와 상기 프린트 헤드 유닛 사이에 음압을 생성할 수 있다.
상기 흡입 장치의 구동에 의해 상기 프린트 헤드 유닛 내에 잔류하는 잉크에 포함된 적어도 일부의 상기 입자가 상기 흡입 장치에 흡입될 수 있다.
상기 흡입 장치에 의한 상기 입자의 흡입은 상기 프린트 헤드 유닛의 비분사 모드에서 진행될 수 있다.
상기 흡입 장치에 의한 상기 입자의 흡입은 상기 프린트 헤드 유닛과 상기 스테이지 간 상대적 위치가 고정된 상태에서 진행될 수 있다.
상기 기판 안착부와 상기 흡입 장치 사이에 배치된 예비 토출 영역을 더 포함할 수 있다.
상기 예비 토출 영역은 상기 스테이지 상에 상기 기판 안착부와 이격되도록 배치될 수 있다.
상기 예비 토출 영역은 상기 잉크를 흡수하는 흡수 패드를 포함할 수 있다.
상기 기판 안착부와 상기 예비 토출 영역 사이에 배치되는 더미 영역을 더 포함할 수 있다.
상기 더미 영역은 상기 스테이지 상에 상기 기판 안착부와 이격되도록 배치될 수 있다.
상기 더미 영역은 제1 롤, 상기 제1 롤과 이격된 제2 롤 및 상기 제1 롤 및 상기 제2 롤에 감겨 있고 상기 제1 롤 및 제2 롤의 회전에 따라 이동하는 더미 필름을 포함하는 더미부를 포함하고, 상기 프린트 헤드 유닛은 상기 더미 필름 상에 잉크를 분사할 수 있다.
상기 다른 과제를 해결하기 위한 일 실시예에 따른 잉크젯 프린팅 방법은, 스테이지의 기판 안착부 상에 대상 기판을 안착시키는 단계, 복수의 입자를 포함하는 잉크를 분사하도록 구성된 프린트 헤드 유닛을 상기 기판 안착부와 비중첩하도록 상기 기판 안착부의 측부의 상부에 배치한 상태에서 상기 프린트 헤드 유닛에 잔류하는 상기 잉크에 포함된 적어도 일부의 상기 입자를 흡입하는 단계, 및 상기 프린트 헤드 유닛을 상기 대상 기판의 상부에 위치하도록 상기 스테이지와 상기 프린트 헤드 유닛의 상대적 위치를 변경하여 상기 대상 기판 상에 상기 복수의 입자를 포함하는 상기 잉크를 분사하는 단계를 포함한다.
상기 입자를 흡입하는 단계는 상기 기판 안착부의 측부에 배치되며 상부에 음압을 생성하도록 구성된 흡입 장치를 이용하여 수행될 수 있다.
상기 기판 안착부와 상기 흡입 장치 사이에 배치된 예비 토출 영역에 상기 복수의 입자를 포함하는 상기 잉크를 예비 토출하는 단계를 더 포함하되, 상기 잉크를 예비 토출하는 단계는 상기 입자를 흡입하는 단계와 상기 대상 기판 상에 상기 잉크를 분사하는 단계 사이에 수행될 수 있다.
상기 예비 토출 영역은 상기 스테이지 상에 상기 기판 안착부와 이격되도록 배치될 수 있다.
상기 프린트 헤드 유닛에서 분사된 상기 잉크를 검사하는 단계를 더 포함하되, 상기 잉크를 검사하는 단계는 상기 잉크를 예비 토출하는 단계와 상기 대상 기판 상에 상기 잉크를 분사하는 단계 사이에 수행될 수 있다.
상기 잉크를 검사하는 단계는, 상기 기판 안착부와 상기 예비 토출 영역 사이에 배치되는 더미 영역에 상기 복수의 입자를 포함하는 잉크를 분사하는 단계, 및 상기 더미 영역에 분사된 잉크를 검사하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 입자를 흡입하는 단계는 상기 프린트 헤드 유닛의 비분사 모드에서 진행될 수 있다.
상기 입자를 흡입하는 단계는 상기 프린트 헤드 유닛과 상기 스테이지 간 상대적 위치가 고정된 상태에서 진행될 수 있다.
기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
일 실시예에 따른 잉크젯 프린팅 장치는 흡입 장치 및 예비 토출부를 포함함으로써, 프린팅 공정이 수행되기 전 잉크젯 헤드의 노즐에 잔류하는 복수의 입자를 흡입하고, 토출되는 각 잉크 내에 포함된 입자 수가 균일해지도록 소정의 횟수로 잉크를 예비 토출할 수 있다. 따라서, 잉크젯 프린팅 장치를 이용하여 대상 기판 상에 잉크를 분사할 때, 균일한 품질을 갖는 잉크를 분사할 수 있으므로 잉크젯 프린팅 장치를 이용하여 제조된 장치의 신뢰도가 향상될 수 있다.
실시예들에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 잉크젯 프린팅 장치의 개략적인 사시도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 표시 장치의 일 화소를 나타내는 평면도이다.
도 3은 도 2의 III-III’ 선을 따라 자른 단면도이다.
도 4는 일 실시예에 발광 소자의 개략도이다.
도 5는 일 실시예에 따른 잉크젯 프린팅 장치의 개략적인 사시도이다.
도 6은 일 실시예에 따른 잉크젯 프린팅 장치의 부분 평면도이다.
도 7은 일 실시예에 따른 스테이지 유닛의 평면도이다.
도 8은 일 실시예에 따른 스테이지 유닛, 잉크 회수부, 잉크 제공부의 개략도이다.
도 9는 일 실시예에 따른 잉크젯 헤드의 개략 단면도이다.
도 10은 일 실시예에 따른 제1 흡입 장치 및 잉크 회수부의 개략적인 단면도이다.
도 11은 제1 흡입 장치의 흡입 본체의 일 예를 나타낸 평면도이다.
도 12는 일 실시예에 따른 제1 예비 토출부의 개략적인 단면도이다
도 13은 프린팅 대기 제1 시점에서의 잉크젯 헤드의 부분 단면도이다.
도 14는 프린팅 대기 제2 시점에서의 잉크젯 헤드의 부분 단면도이다.
도 15는 일 실시예에 따른 잉크젯 프린팅 장치를 이용한 프린팅 방법의 순서도이다.
도 16 내지 도 30은 일 실시예에 따른 잉크젯 프린팅 장치를 이용한 프린팅 방법을 개략적으로 나타내는 평면도들, 단면도들 및 확대도들이다.
도 31은 일 실시예에 따른 잉크젯 프린팅 장치를 이용한 프린팅 공정에서 프린트 헤드 유닛과 스테이지 유닛의 각 영역 사이의 상대적인 위치에 따른 공정 시간을 나타내는 그래프이다.
도 32 내지 도 45는 일 실시예에 따른 잉크젯 프린팅 장치를 이용한 프린팅 공정을 개략적으로 나타내는 평면도들이다.
도 46은 다른 실시예에 따른 잉크젯 프린팅 장치의 개략 평면도이다.
도 47은 도 46의 잉크젯 프린팅 장치를 이용한 프린팅 공정 중 일부를 나타낸 개략 평면도이다.
도 48은 도 46의 잉크젯 프린팅 장치의 제1 검사 유닛과 제1 더미부의 일 예를 나타내는 개략적인 단면 배치도이다.
도 49는 일 실시예에 따른 제1 더미부 상에 도포된 잉크를 나타내는 개략도이다.
도 50은 도 46의 제1 더미부의 다른 예를 나타내는 개략적인 단면 배치도이다.
도 51은 도 46의 잉크젯 프린팅 장치를 이용한 프린팅 공정에서 프린트 헤드 유닛과 스테이지 유닛의 각 영역 사이의 상대적인 위치에 따른 공정 시간을 나타내는 그래프이다.
도 52는 또 다른 실시예에 따른 잉크젯 프린팅 장치의 개략 사시도이다.
도 53은 도 52의 잉크젯 프린팅 장치의 제2 검사 유닛과 검사 스테이지 유닛의 개략적인 평면 배치도이다.
도 54는 도 52의 잉크젯 프린팅 장치의 제2 검사 유닛과 검사 스테이지 유닛의 개략적인 단면 배치도이다.
도 55는 다른 실시예에 따른 제1 흡입 장치 및 프린트 헤드 유닛의 평면 배치도이다.
도 56은 또 다른 실시예에 따른 제1 흡입 장치 및 프린트 헤드 유닛의 평면 배치도이다.
도 57 내지 도 59은 흡입 본체에 형성된 흡입홀의 다양한 예를 나타낸 평면도들이다.
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 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
소자(elements) 또는 층이 다른 소자 또는 층의 "상(on)"으로 지
칭되는 것은 다른 소자 바로 위에 또는 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.
이하, 첨부된 도면을 참고로 하여 실시예들에 대해 설명한다.
도 1은 일 실시예에 따른 표시 장치의 개략적인 평면도이다.
도 1을 참조하면, 표시 장치(10)는 동영상이나 정지 영상을 표시한다. 표시 장치(10)는 표시 화면을 제공하는 모든 전자 장치를 지칭할 수 있다. 예를 들어, 표시 화면을 제공하는 텔레비전, 노트북, 모니터, 광고판, 사물 인터넷, 모바일 폰, 스마트 폰, 태블릿 PC(Personal Computer), 전자 시계, 스마트 워치, 워치 폰, 헤드 마운트 디스플레이, 이동 통신 단말기, 전자 수첩, 전자 책, PMP(Portable Multimedia Player), 내비게이션, 게임기, 디지털 카메라, 캠코더 등이 표시 장치(10)에 포함될 수 있다.
표시 장치(10)는 표시 화면을 제공하는 표시 패널을 포함한다. 표시 패널의 예로는 무기 발광 다이오드 표시 패널, 유기발광 표시 패널, 양자점 발광 표시 패널, 플라즈마 표시 패널, 전계방출 표시 패널 등을 들 수 있다. 이하에서는 표시 패널의 일 예로서, 무기 발광 다이오드 표시 패널이 적용된 경우를 예시하지만, 그에 제한되는 것은 아니며, 동일한 기술적 사상이 적용 가능하다면 다른 표시 패널에도 적용될 수 있다.
표시 장치(10)를 설명하는 도면에서는 X축 방향(X), Y축 방향(Y), Z축 방향(Z)이 정의되어 있다. X축 방향(X)과 Y축 방향(Y)은 하나의 평면 내에서 서로 수직한 방향일 수 있다. Z축 방향(Z)은 X축 방향(X)과 Y축 방향(Y)이 위치하는 평면에 수직한 방향일 수 있다. Z축 방향(Z)은 X축 방향(X)과 Y축 방향(Y) 각각에 대해 수직을 이룬다. 표시 장치(10)를 설명하는 실시예에서 Z축 방향(Z)은 표시 장치(10)의 두께 방향을 나타낸다.
표시 장치(10)는 평면상 X축 방향(X)이 Y축 방향(Y)보다 긴 장변과 단변을 포함하는 직사각형 형상을 가질 수 있다. 평면상 표시 장치(10)의 장변과 단변이 만나는 코너부는 직각일 수 있지만, 이에 제한되지 않으며, 라운드진 곡선 형상을 가질 수도 있다. 표시 장치(10)의 형상은 예시된 것에 제한되지 않고, 다양하게 변형될 수 있다. 예를 들어, 표시 장치(10)는 평면상 정사각형, 코너부(꼭지점)가 둥근 사각형, 기타 다각형, 원형 등 기타 다른 형상을 가질 수도 있다.
표시 장치(10)의 표시면은 두께 방향인 Z축 방향(Z)의 일 측에 배치될 수 있다. 실시예들에서 다른 별도의 언급이 없는 한, 표시 장치(10)를 설명함에 있어서, “상부”는 Z축 방향(Z) 일 측으로 표시 방향을 나타내고, 마찬가지로 “상면”은 Z축 방향(Z) 일 측을 향하는 표면을 나타낸다. 또한, “하부”는 Z축 방향(Z) 타 측으로 표시 방향의 반대 방향을 나타내고, 하면은 Z축 방향(Z) 타 측을 향하는 표면을 나타낸다. 또한, “좌”, “우”, “상”, “하”는 표시 장치(10)를 평면에서 바라보았을 때의 방향을 나타낸다. 예를 들어, “우측”은 X축 방향(X) 일 측, “좌측”은 X축 방향(X) 타 측, “상측”은 Y축 방향(Y) 일 측, “하측”은 Y축 방향(Y) 타 측을 나타낸다.
표시 장치(10)는 표시 영역(DPA)과 비표시 영역(NDA)을 포함할 수 있다. 표시 영역(DPA)은 화면이 표시될 수 있는 영역이고, 비표시 영역(NDA)은 화면이 표시되지 않는 영역이다. 표시 영역(DPA)은 후술하는 잉크젯 프린팅 장치(1000, 도 5 참조)를 이용하여 표시 장치(10)를 제조하는 공정 중 발광 소자(30, 도 2 참조)가 분사되는 영역일 수 있다.
표시 영역(DPA)의 형상은 표시 장치(10)의 형상을 추종할 수 있다. 예를 들어, 표시 영역(DPA)의 형상은 표시 장치(10)의 전반적인 형상과 유사하게 평면상 직사각형 형상을 가질 수 있다. 표시 영역(DPA)은 대체로 표시 장치(10)의 중앙을 차지할 수 있다.
표시 영역(DPA)은 복수의 화소(PX)를 포함할 수 있다. 복수의 화소(PX)는 행렬 방향으로 배열될 수 있다. 각 화소(PX)의 형상은 평면상 직사각형 또는 정사각형일 수 있다. 각 화소(PX)는 무기 입자로 이루어진 발광 소자를 포함할 수 있다. 발광 소자는 잉크젯 프린팅 장치(1000, 도 5 참조)에 의한 잉크젯 프린트 공정을 통해 각 화소(PX) 내에 배치될 수 있다. 이에 대한 상세한 설명은 후술된다.
표시 영역(DPA)의 주변에는 비표시 영역(NDA)이 배치될 수 있다. 비표시 영역(NDA)은 표시 영역(DPA)을 전부 또는 부분적으로 둘러쌀 수 있다. 비표시 영역(NDA)은 표시 장치(10)의 베젤을 구성할 수 있다.
도 2는 일 실시예에 따른 표시 장치의 일 화소를 나타내는 평면도이다. 도 3은 도 2의 III-III’ 선을 따라 자른 단면도이다. 도 4는 일 실시예에 발광 소자의 개략도이다.
도 2를 참조하면, 표시 장치(10)의 각 화소(PX)는 발광 영역(EMA) 및 비발광 영역(미도시)을 포함할 수 있다. 발광 영역(EMA)은 발광 소자(30)에서 방출된 광이 출사되는 영역이고, 비발광 영역은 발광 소자(30)에서 방출된 광들이 도달하지 않아 광이 출사되지 않는 영역으로 정의될 수 있다.
발광 영역(EMA)은 발광 소자(30)가 배치된 영역 및 그 인접 영역을 포함할 수 있다. 또한, 발광 영역은 발광 소자(30)에서 방출된 광이 다른 부재에 의해 반사되거나 굴절되어 출사되는 영역을 더 포함할 수 있다.
각 화소(PX)는 비발광 영역에 배치된 절단부 영역(CBA)을 더 포함할 수 있다. 절단부 영역(CBA)은 발광 영역(EMA)의 Y축 방향(Y) 일 측에 배치될 수 있다. 절단부 영역(CBA)은 Y축 방향(Y)으로 이웃하여 배치된 화소(PX)의 발광 영역(EMA) 사이에 배치될 수 있다.
절단부 영역(CBA)은 Y축 방향(Y)을 따라 서로 이웃하는 각 화소(PX)에 포함되는 전극(21, 22)이 서로 분리되는 영역일 수 있다. 각 화소(PX)마다 배치되는 전극(21, 22)들은 절단부 영역(CBA)에서 서로 분리되고, 절단부 영역(CBA)에는 각 화소(SPX) 마다 배치된 전극(21, 22) 일부가 배치될 수 있다. 절단부 영역(CBA)에는 발광 소자(30)가 배치되지 않을 수 있다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 표시 장치(10)는 제1 기판(11), 제1 기판(11) 상에 배치되는 회로 소자층(PAL) 및 회로 소자층(PAL) 상에 배치되는 발광층(EML)을 포함할 수 있다. 발광층(EML)은 제1 및 제2 전극(21, 22), 제1 및 제2 접촉 전극(26, 27), 제1 뱅크(40), 제2 뱅크(60), 복수의 절연층(51, 52, 53, 54) 및 발광 소자(30)를 포함할 수 있다.
제1 기판(11)은 절연 기판일 수 있다. 제1 기판(11)은 유리, 석영, 또는 고분자 수지 등의 절연 물질로 이루어질 수 있다. 제1 기판(11)은 리지드(Rigid) 기판일 수 있지만, 벤딩(Bending), 폴딩(Folding), 롤링(Rolling) 등이 가능한 플렉시블(Flexible) 기판일 수도 있다.
제1 기판(11) 상에는 회로 소자층(PAL)이 배치될 수 있다. 회로 소자층(PAL)은 적어도 하나의 트랜지스터 등을 포함하여 발광층(EML)을 구동할 수 있다.
제1 뱅크(40)는 평면상 각 화소(PX) 내에서 Y축 방향(Y)으로 연장되는 형상을 포함할 수 있다. 제1 뱅크(40)는 서로 이격 배치된 제1 및 제2 서브 뱅크(41, 42)를 포함할 수 있다. 제1 및 제2 서브 뱅크(41, 42)가 서로 이격되어 형성된 이격 공간은 복수의 발광 소자(30)가 배치되는 영역을 제공할 수 있다.
제1 및 제2 서브 뱅크(41, 42)는 제1 기판(11)의 상면을 기준으로 적어도 일부가 돌출된 구조를 가질 수 있다. 제1 및 제2 서브 뱅크(41, 42)의 돌출된 부분은 경사진 측면을 가질 수 있다. 제1 및 제2 서브 뱅크(41, 42)는 경사진 측면을 포함함으로써 발광 소자(30)에서 방출되어 제1 및 제2 서브 뱅크(41, 42)의 측면을 향해 진행하는 광의 진행 방향을 상부 방향(예컨대, 표시 방향)으로 바꾸는 역할을 할 수 있다.
제1 및 제2 전극(21, 22)은 제1 및 제2 서브 뱅크(41, 42) 상에 각각 배치될 수 있다. 제1 및 제2 전극(21, 22)은 서로 이격되어 배치될 수 있다.
제1 전극(21) 및 제2 전극(22)은 각각 평면상 Y축 방향(Y)으로 연장되는 형상을 포함할 수 있다. 제1 전극(21)과 제2 전극(22)은 서로 X축 방향(X)으로 이격 대향하도록 배치될 수 있다.
제1 전극(21)은 X축 방향(X)으로 연장된 제2 뱅크(60)의 일부 영역과 중첩하도록 평면상 Y축 방향(Y)으로 연장될 수 있다. 제1 전극(21)은 제1 컨택홀(CT1)을 통해 회로 소자층(PAL)과 전기적으로 연결될 수 있다.
제2 전극(22)은 X축 방향(X)으로 연장된 제2 뱅크(60)의 일부 영역과 중첩하도록 평면상 Y축 방향(Y)으로 연장될 수 있다. 제2 전극(22)은 제2 컨택홀(CT2)을 통해 회로 소자층(PAL)과 전기적으로 연결될 수 있다.
제1 및 제2 전극(21, 22)은 각각 발광 소자(30)들과 전기적으로 연결되고, 발광 소자(30)가 광을 방출하도록 소정의 전압이 인가될 수 있다. 예를 들어, 복수의 전극(21, 22)들은 후술하는 접촉 전극(26, 27)을 통해 제1 전극(21)과 제2 전극(22) 사이에 배치되는 발광 소자(30)와 전기적으로 연결되고, 전극(21, 22)들로 인가된 전기 신호를 접촉 전극(26, 27)을 통해 발광 소자(30)에 전달할 수 있다.
복수의 전극(21, 22) 상에는 제1 절연층(51)이 배치될 수 있다. 제1 절연층(51)은 제1 전극(21) 및 제2 전극(22) 상에 배치되되, 제1 전극 및 제2 전극(22)의 적어도 일부를 노출하도록 배치된다. 제1 절연층(51)은 제1 전극(21)과 제2 전극(22)을 보호함과 동시에 이들을 상호 절연시킬 수 있다. 또한, 제1 절연층(51) 상에 배치되는 발광 소자(30)가 다른 부재들과 직접 접촉하여 손상되는 것을 방지할 수도 있다.
제1 절연층(51) 상에는 제2 뱅크(60)가 배치될 수 있다. 제2 뱅크(60)는 평면상 X축 방향(X) 및 Y축 방향(Y)으로 연장된 부분을 포함하여 격자형 패턴으로 배치될 수 있다. 제2 뱅크(60)는 제1 뱅크(40)보다 더 큰 높이를 갖도록 형성될 수 있다. 표시 장치(10)의 제조 공정 중 후술하는 잉크젯 프린팅 장치(1000)를 이용한 프린팅 공정에서 제2 뱅크(60)에 의해 구획되는 영역에 발광 소자(30)가 분산된 잉크가 분사될 수 있다. 제2 뱅크(60)는 잉크젯 프린팅 장치(1000)를 이용한 표시 장치(10)의 제조 공정에서 잉크가 인접한 화소(PX)로 넘치는 것을 방지하는 기능을 수행할 수 있다.
한편, 잉크젯 프린팅 장치(1000)를 이용하여 제2 뱅크(60)에 의해 구획된 영역에 발광 소자(30)가 분산된 잉크를 분사하는 프린팅 공정에서, 상기 각 화소(PX)에 분사되는 잉크 내에 포함된 발광 소자(30)의 개수의 편차가 큰 경우, 표시 장치(10)의 각 화소(PX) 별 표시 성능의 편차도 클 수 있다. 이 경우, 표시 장치(10)의 신뢰도가 저하될 수 있다. 따라서, 각 화소(PX)에 분사되는 잉크 내에 포함된 발광 소자(30)의 수를 균일하게 유지함으로써, 표시 장치의 신뢰도가 향상될 수 있다.
발광 소자(30)는 각 전극(21, 22) 사이에서 제1 절연층(51) 상에 배치될 수 있다. 발광 소자(30)는 일 방향으로 연장된 형상을 가질 수 있다. 또한, 발광 소자(30)는 일 방향으로 연장된 형상을 가질 수 있고, 각 전극(21, 22)들이 연장된 방향과 발광 소자(30)가 연장된 방향은 실질적으로 수직을 이룰 수 있다.
제2 절연층(52)은 제1 전극(21)과 제2 전극(22) 사이에 배치된 발광 소자(30) 상에 부분적으로 배치될 수 있다. 제2 절연층(52)은 발광 소자(30)의 외면을 부분적으로 감싸도록 배치될 수 있다. 제2 절연층(52)은 발광 소자(30) 상에 배치되되, 발광 소자(30)의 양 단부를 노출할 수 있다. 제2 절연층(52)은 발광 소자(30)를 보호함과 동시에 표시 장치(10)의 제조 공정에서 발광 소자(30)를 고정시키는 기능을 역할을 할 수 있다.
제1 및 제2 접촉 전극(26, 27)은 제2 절연층(52) 상에 배치될 수 있다. 제1 및 제2 접촉 전극(26, 27)은 평면상 일 방향으로 연장된 형상을 가질 수 있다. 제1 접촉 전극(26)과 제2 접촉 전극(27)은 각각 Y축 방향(Y)으로 연장된 형상을 가질 수 있다. 제1 접촉 전극(26)과 제2 접촉 전극(27)은 서로 X축 방향(X)으로 이격 대향하도록 배치될 수 있다.
제1 및 제2 접촉 전극(26, 27)은 각각 발광 소자(30) 및 복수의 전극(21, 22)과 접촉할 수 있다. 제1 접촉 전극(26)은 제1 전극(21) 상에 배치되고, 제2 접촉 전극(27)은 제2 전극(22) 상에 배치될 수 있다. 제1 접촉 전극(26)과 제2 접촉 전극(27)은 각각 발광 소자(30)의 일 단부 및 타 단부와 접촉함과 동시에, 제1 전극(21)과 제2 전극(22)의 상면 일부를 덮도록 배치될 수 있다.
제2 절연층(52)에 의해 노출된 발광 소자(30)의 일 단부는 제1 접촉 전극(26)을 통해 제1 전극(21)과 전기적으로 연결되고, 타 단부는 제2 접촉 전극(27)을 통해 제2 전극(22)과 전기적으로 연결될 수 있다.
제3 절연층(53)은 제1 접촉 전극(26) 상에 배치될 수 있다. 제3 절연층(53)은 제1 접촉 전극(26)과 제2 접촉 전극(27)을 전기적으로 상호 절연시킬 수 있다. 제3 절연층(53)은 제1 접촉 전극(26)을 덮도록 배치되되, 발광 소자(30)가 제2 접촉 전극(27)과 접촉할 수 있도록 발광 소자(30)의 타 단부 상에는 배치되지 않을 수 있다.
제2 접촉 전극(27)은 제2 전극(22), 제2 절연층(52) 및 제3 절연층(53) 상에 배치된다. 제2 접촉 전극(27)은 발광 소자(30)의 타 단부 및 제2 전극(22)의 노출된 상면과 접촉할 수 있다. 발광 소자(30)의 타 단부는 제2 접촉 전극(27)을 통해 제2 전극(22)과 전기적으로 연결될 수 있다.
제4 절연층(54)은 제1 기판(11) 상에 전면적으로 배치될 수 있다. 제4 절연층(54)은 제1 기판(11) 상에 배치된 부재들 외부 환경에 대하여 보호하는 기능을 할 수 있다.
도 4를 참조하면, 발광 소자(30)는 입자형 소자로서, 소정의 종횡비를 갖는 로드 또는 원통형 형상일 수 있다. 발광 소자(30)의 길이는 발광 소자(30)의 직경보다 크며, 종횡비는 3:1 내지 10:1일 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
발광 소자(30)는 나노미터(nano-meter) 스케일(1nm 이상 1um 미만) 내지 마이크로미터(micro-meter) 스케일(1um 이상 1mm 미만)의 크기를 가질 수 있다. 일 실시예에서, 발광 소자(30)는 직경과 길이가 모두 나노미터 스케일의 크기를 갖거나, 모두 마이크로미터 스케일의 크기를 가질 수 있다. 몇몇 다른 실시예에서, 발광 소자(30)의 직경은 나노미터 스케일의 크기를 갖는 반면, 발광 소자(30)의 길이는 마이크로미터 스케일의 크기를 가질 수 있다. 몇몇 실시예에서, 일부의 발광 소자(30)는 직경 및/또는 길이가 나노미터 스케일의 크기를 갖는 반면, 다른 일부의 발광 소자(30)는 직경 및/또는 길이가 마이크로미터 스케일의 크기를 가질 수도 있다.
일 실시예에서, 발광 소자(30)는 무기 발광 다이오드일 수 있다. 구체적으로 발광 소자(30)는 임의의 도전형(예컨대, p형 또는 n형) 불순물로 도핑된 반도체층을 포함할 수 있다. 반도체층은 외부의 전원으로부터 인가되는 전기 신호를 전달받고, 이를 특정 파장대의 광으로 방출할 수 있다.
일 실시예에 따른 발광 소자(30)는 길이 방향으로 순차 적층된 제1 반도체층(31), 활성층(33), 제2 반도체층(32), 및 전극층(37)을 포함할 수 있다. 발광 소자는 제1 반도체층(31), 제2 반도체층(32), 활성층(33)의 외표면을 감싸는 절연막(38)을 더 포함할 수 있다.
제1 반도체층(31)은 제1 도전형을 갖는, 예컨대 n형 반도체일 수 있다. 제1 반도체층(31)은 제1 도전형 도펀트가 도핑될 수 있으며, 일 예로 제1 도전형 도펀트는 Si, Ge, Sn 등일 수 있다. 예시적인 실시예에서, 제1 반도체층(31)은 n형 Si로 도핑된 n-GaN일 수 있다.
제2 반도체층(32)은 제1 반도체층(31)과 이격되어 배치될 수 있다. 제2 반도체층(32)은 제2 도전형을 갖는, 예컨대 p형 반도체일 수 있다. 제2 반도체층(32)은 제2 도전형 도펀트가 도핑될 수 있으며, 일 예로 제2 도전형 도펀트는 Mg, Zn, Ca, Se, Ba 등일 수 있다. 예시적인 실시예에서, 제2 반도체층(32)은 p형 Mg로 도핑된 p-GaN일 수 있다.
활성층(33)은 제1 반도체층(31)과 제2 반도체층(32) 사이에 배치될 수 있다. 활성층(33)은 단일 또는 다중 양자 우물 구조의 물질을 포함할 수 있다. 활성층(33)은 제1 반도체층(31) 및 제2 반도체층(32)을 통해 인가되는 전기 신호에 따라 전자-정공 쌍의 결합에 의해 광을 발광할 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니며, 활성층(33)은 밴드갭(Band gap) 에너지가 큰 종류의 반도체 물질과 밴드갭 에너지가 작은 반도체 물질들이 서로 교번적으로 적층된 구조일 수도 있고, 발광하는 광의 파장대에 따라 다른 3족 내지 5족 반도체 물질들을 포함할 수도 있다.
활성층(33)에서 방출되는 광은 발광 소자(30)의 길이 방향 외부면뿐만 아니라, 양 측면으로도 방출될 수 있다. 활성층(33)에서 방출되는 광은 하나의 방향으로 방향성이 제한되지 않는다.
전극층(37)은 제2 반도체층(32) 상에 배치될 수 있다. 전극층(37)은 오믹(Ohmic) 접촉 전극일 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않고, 쇼트키(Schottky) 접촉 전극일 수도 있다.
전극층(37)은 표시 장치(10)에서 발광 소자(30)가 전극 또는 접촉 전극과 전기적으로 연결될 때, 발광 소자(30)와 전극 또는 접촉 전극 사이의 저항을 감소시킬 수 있다. 전극층(37)은 전도성이 있는 금속을 포함할 수 있다. 예를 들어, 전극층(37)은 알루미늄(Al), 티타늄(Ti), 인듐(In), 금(Au), 은(Ag), ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide) 및 ITZO(Indium Tin-Zinc Oxide) 중에서 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 또한 전극층(37)은 n형 또는 p형으로 도핑된 반도체 물질을 포함할 수도 있다.
절연막(38)은 상술한 복수의 반도체층 및 전극층들의 외면을 둘러싸도록 배치된다. 예시적인 실시예에서, 절연막(38)은 적어도 활성층(33)의 외면을 둘러싸도록 배치되고, 발광 소자(30)가 연장된 일 방향으로 연장될 수 있다. 절연막(38)은 상기 부재들을 보호하는 기능을 수행할 수 있다. 일 예로, 절연막(38)은 상기 부재들의 측면부를 둘러싸도록 형성되되, 발광 소자(30)의 길이 방향의 양 단부는 노출되도록 형성될 수 있다. 절연막(38)은 절연 특성을 가진 물질들을 포함할 수 있다. 이에 따라 활성층(33)이 발광 소자(30)에 전기 신호가 전달되는 전극과 직접 접촉하는 경우 발생할 수 있는 전기적 단락을 방지할 수 있다. 또한, 절연막(38)은 활성층(33)을 포함하여 발광 소자(30)의 외면을 보호하기 때문에, 발광 효율의 저하를 방지할 수 있다.
또한, 몇몇 실시예에서, 절연막(38)은 외면이 표면 처리될 수 있다. 발광 소자(30)는 표시 장치(10)의 제조 시, 소정의 잉크 내에서 분산된 상태로 전극 상에 분사되어 정렬될 수 있다. 여기서, 발광 소자(30)가 잉크 내에서 인접한 다른 발광 소자(30)와 응집되지 않고 분산된 상태를 유지하기 위해, 절연막(38)은 표면이 소수성 또는 친수성 처리될 수 있다.
발광 소자(30)는 표시 장치(10)의 제조 시, 소정의 잉크 내에서 분산된 상태로 제1 및 제2 전극(21, 22) 및 제2 뱅크(60)가 형성된 제1 기판(11) 상에 분사되어 정렬될 수 있다. 구체적으로, 발광 소자(30)는 잉크젯 프린팅 장치(1000, 도 5 참조)를 이용하여 제2 뱅크(60)에 의해 구획된 영역 내에 발광 소자(30)를 포함하는 잉크를 분사(또는 토출)하는 프린팅 공정을 통해 제1 전극(21)과 제2 전극(22) 사이에 안착될 수 있다.
이하, 표시 장치(10)를 제조하는 공정 중 발광 소자(30)를 정렬하는 프린팅 공정이 수행되는 잉크젯 프린팅 장치에 대하여 설명하기로 한다. 한편, 상술한 표시 장치(10)는 잉크젯 프린팅 장치(1000)를 이용하여 제조되는 장치 중 예시적인 것으로, 잉크젯 프린팅 장치를 이용하여 제조되는 장치는 상술한 표시 장치(10)에 한정되는 것은 아니다.
이하, 일 실시예에 따른 잉크젯 프린팅 장치에 대하여 설명하기로 한다.
도 5는 일 실시예에 따른 잉크젯 프린팅 장치의 개략적인 사시도이다. 도 6은 일 실시예에 따른 잉크젯 프린팅 장치의 부분 평면도이다. 도 7은 일 실시예에 따른 스테이지 유닛의 평면도이다. 도 8은 일 실시예에 따른 스테이지 유닛, 잉크 회수부, 잉크 제공부의 개략도이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 일 실시예에 따른 잉크젯 프린팅 장치(1000)는 스테이지(BF), 흡입 장치(200) 및 예비 토출부(300)를 포함하는 스테이지 유닛(STA) 및 프린트 헤드 유닛(100)을 포함할 수 있다. 잉크젯 프린팅 장치(1000)는 스테이지 유닛(STA)을 이동시키는 제1 및 제2 레일(RL1, RL2)을 포함하는 제1 이동 유닛, 잉크 회수부(400) 및 잉크 제공부(500)를 더 포함할 수 있다.
잉크젯 프린팅 장치(1000)를 설명하는 도면에서는 제1 방향(DR1), 제2 방향(DR2) 및 제3 방향(DR3)이 정의되어 있다. 제1 방향(DR1)과 제2 방향(DR2)은 하나의 평면 내에서 서로 수직한 방향일 수 있다. 제3 방향(DR3)은 제1 방향(DR1)과 제2 방향(DR2)이 위치하는 평면에 수직한 방향일 수 있다. 이하, 잉크젯 프린팅 장치(1000) 및 잉크젯 프린팅 장치(1000)를 이용한 프린팅 방법을 설명하는 실시예들에서 다른 별도의 언급이 없는 한, "상부"는 제3 방향(DR3) 일 측, "상면"은 제3 방향(DR3) 일 측을 향하는 표면을 나타낸다. 또한, "하부"는 제3 방향(DR3) 타 측, "하면"은 제3 방향(DR3) 타 측을 향하는 표면을 나타낸다. 또한, “좌”, “우”, “상”, “하”는 잉크젯 프린팅 장치(1000)를 평면에서 바라보았을 때의 방향을 나타낸다. 예를 들어, “우측”은 제1 방향(DR1) 일 측, “좌측”은 제1 방향(DR1) 타 측, “상측”은 제2 방향(DR2) 일 측, “하측”은 제2 방향(DR2) 타 측을 나타낸다.
스테이지 유닛(STA)은 대상 기판(SUB)이 배치되는 공간을 제공한다. 대상 기판(SUB)은 프린팅 공정이 이루어지는 동안 스테이지 유닛(STA) 상에 배치될 수 있다.
스테이지 유닛(STA)의 전반적인 평면 형상은 대상 기판(SUB)의 평면 형상을 추종할 수 있다. 예를 들어, 대상 기판(SUB)이 직사각형 형상일 경우 스테이지 유닛(STA)의 전반적인 형상은 직사각형이 될 수 있다. 도면에서는 장변이 제1 방향(DR1)으로 배치되고, 단변이 제2 방향(DR2)으로 배치된 직사각형 형상의 스테이지 유닛(STA)이 예시되어 있다.
제1 이동 유닛은 스테이지 유닛(STA)과 프린트 헤드 유닛(100) 사이의 상대적 위치를 조정할 수 있다. 제1 이동 유닛은 제1 및 제2 레일(RL1, RL2)을 포함할 수 있다.
스테이지 유닛(STA)은 제1 방향(DR1)을 따라 연장된 제1 및 제2 레일(RL1, RL2) 상에 배치될 수 있다. 스테이지 유닛(STA)은 제1 및 제2 레일(RL1, RL2) 상에 배치되어 제1 방향(DR1)으로 왕복 이동하면서, 대상 기판(SUB)의 전 영역에 프린팅 공정을 수행될 수 있다.
스테이지 유닛(STA)의 구조에 대한 상세한 설명은 다른 도면을 참조하여 후술하기로 한다.
본 명세서에서 설명되는 대상 기판(SUB)은 일 실시예에 따른 잉크젯 프린팅 장치(1000)의 피처리체로서, 무기 반도체를 포함하는 무기 발광 다이오드를 포함하는 무기 발광 표시 장치, 유기 발광층을 포함하는 유기 발광 다이오드(organic light emitting diode)를 포함하는 유기 발광 표시 장치, 초소형 발광 다이오드(micro LED)를 포함하는 초소형 발광 다이오드 표시 장치, 또는 양자점 발광층을 포함하는 양자점 발광 소자(Quantum dot Light Emitting Diode)를 이용하는 양자점 발광 표시 장치 등 어떠한 종류의 기판도 적용될 수 있다. 이하에서의 대상 기판(SUB)은 도 1 내지 도 4를 참조하여 상술한 무기 발광 다이오드를 포함하는 무기 발광 표시 기판인 경우를 예시하지만, 그에 제한되는 것은 아니며, 동일한 기술적 사상이 적용 가능하다면 다른 표시 장치에도 적용될 수 있다.
도 5 내지 도 8을 참조하면, 프린트 헤드 유닛(100)은 대상 기판(SUB) 상에 잉크(90)를 인쇄하는 역할을 할 수 있다. 프린트 헤드 유닛(100)은 잉크젯 프린팅 장치(1000)의 구동 시 소정의 잉크(90)를 대상 기판(SUB) 상에 분사할 수 있다. 프린트 헤드 유닛(100)은 후술하는 잉크 제공부(500)로부터 공급받은 잉크(90)를 스테이지 유닛(STA) 상에 제공된 대상 기판(SUB) 상에 분사할 수 있다.
프린트 헤드 유닛(100)에서 분사되는 잉크(90)는 용액 상태 또는 콜로이드(colloid) 상태일 수 있다. 잉크(90)는 용매(91)와 용매(91) 내에 분산된 복수의 입자(95)를 포함할 수 있다. 예컨대, 용매(91)는 아세톤, 물, 알코올, 톨루엔, 프로필렌글리콜(Propylene glycol, PG), TGBE (Triethylene glycol monobutyl ether), DGPE (Diethylene glycol monophenyl ether), 아마이드계 화합물, 다이카보닐계 화합물(Diethylene glycol dibenzoate), 트라이카보닐계 화합물(Triethyl citrate), 프탈레이트계 화합물(Benzyl butyl　phthalate, bis(2-ethylhexyl) phthalate, bis(2-ethylhexyl) isophthalate, ethyl phthalyl ethyl glycolate)　또는 프로필렌글리콜메틸아세테이트(Propylene glycol methyl acetate, PGMA) 등을 포함할 수 있다. 복수의 입자(95)는 용매(91) 내에 분산된 상태로 포함되어 잉크 제공부(500)에 공급되고, 프린트 헤드 유닛(100)을 통해 분사될 수 있다. 입자(95)는 도 4를 참조하여 상술한 무기물로 이루어진 무기 발광 다이오드일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
프린트 헤드 유닛(100)은 스테이지 유닛(STA)의 상부에 배치된다. 프린트 헤드 유닛(100)은 제1 지지대(610) 상에 배치된 제2 이동 유닛(620) 상에 거치될 수 있다. 프린트 헤드 유닛(100)이 제2 이동 유닛(620) 상에 거치되는 방식은 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 프린트 헤드 유닛(100)은 제2 이동 유닛(620) 상에 직접 배치될 수도 있고, 별도의 결합 부재를 통해 제2 이동 유닛(620) 상에 거치 또는 결합될 수도 있다.
제1 지지대(610)는 수평 방향인 제2 방향(DR2)으로 연장된 제1 수평 지지부(611) 및 제1 수평 지지부(611)와 연결되고 수직 방향인 제3 방향(DR3)으로 연장된 제1 수직 지지부(612)를 포함할 수 있다. 제1 수평 지지부(611)의 연장 방향은 평면상 제1 및 제2 레일(RL1, RL2) 상에서 스테이지 유닛(STA)의 이동 방향인 제1 방향(DR1)과 수직한 제2 방향(DR2)과 동일할 수 있다. 프린트 헤드 유닛(100)은 제1 수평 지지부(611)에 배치된 제2 이동 유닛(620) 상에 거치될 수 있다.
제2 이동 유닛(620)은 제1 수평 지지부(611) 상에서 일 방향을 따라 이동할 수 있다. 제2 이동 유닛(620)은 제1 수평 지지부(611) 상에서 제2 방향(DR2)을 따라 이동할 수 있고, 프린트 헤드 유닛(100)은 제2 이동 유닛(620)에 고정되어 제2 이동 유닛(620)과 함께 제2 방향(DR2)을 따라 이동할 수 있다. 스테이지 유닛(STA)은 제1 및 제2 레일(RL1, RL2)을 통해 제1 방향(DR1)으로 왕복 이동하고, 프린트 헤드 유닛(100)은 제2 이동 유닛(620)을 통해 제2 방향(DR2)으로 왕복 이동하면서, 대상 기판(SUB)보다 면적인 작은 프린트 헤드 유닛(100)으로도 대상 기판(SUB)의 전 영역에 잉크(90)를 분사할 수 있다.
도면에서는 스테이지 유닛(STA)이 제1 및 제2 레일(RL1, RL2) 상에서 제1 방향(DR1)을 따라 이동되고, 프린트 헤드 유닛(100)이 제2 방향(DR2)을 따라 이동하는 것을 도시하고 있으나, 이에 제한되지 않는다. 예를 들어, 다른 몇몇 실시예에 따른 잉크젯 프린팅 장치는 프린트 헤드 유닛(100)을 제1 방향(DR1)으로 이동시키는 수평 이동부를 더 포함할 수도 있다. 이 경우, 스테이지 유닛(STA)을 제1 방향(DR1)으로 이동시키는 제1 및 제2 레일(RL1, RL2)은 생략될 수도 있다. 즉, 스테이지 유닛(STA)은 고정되고, 프린트 헤드 유닛(100)이 스테이지 유닛(STA) 상에서 제1 방향(DR1) 및 제2 방향(DR2)을 따라 왕복 이동하면서 대상 기판(SUB)의 전 영역에 프린팅 공정을 수행할 수도 있다. 즉, 스테이지 유닛(STA)과 프린트 헤드 유닛(100) 사이의 상대적 위치는 스테이지 유닛(STA)이 고정되고, 프린트 헤드 유닛(100)이 수평 방향인 제1 및 제2 방향(DR1, DR2)을 따라 이동하면서 조정될 수도 있고, 프린트 헤드 유닛(100)이 고정되고, 스테이지 유닛(STA)이 수평 방향인 제1 및 제2 방향(DR1, DR2)을 따라 이동하면 조정될 수도 있다.
이하, 도면에서는 제1 및 제2 레일(RL1, RL2)을 포함하는 제1 이동 유닛을 이용하여 스테이지 유닛(STA)이 제1 방향(DR1)을 따라 왕복 이동하고, 제2 이동 유닛(620)을 이용하여 프린트 헤드 유닛(100)이 제2 방향(DR2)을 따라 왕복 이동하는 것을 예시적으로 도시하여 설명하나, 스테이지 유닛(STA)과 프린트 헤드 유닛(100)의 상대적인 위치를 조정하는 방법은 이에 제한되지 않음은 자명하다.
프린트 헤드 유닛(100)은 제1 지지대(610)에 배치된 제2 이동 유닛(620) 상에 거치되어 스테이지 유닛(STA)로부터 제3 방향(DR3)으로 소정 거리 이격될 수 있다. 프린트 헤드 유닛(100)과 스테이지 유닛(STA)의 제3 방향(DR3)으로의 이격 거리는 제1 지지대(610)의 제1 수직 지지부(612)의 높이에 의해 조절될 수 있다. 프린트 헤드 유닛(100)과 스테이지 유닛(STAS)의 이격 거리는 대상 기판(SUB)이 스테이지 유닛(STA) 상에 배치되었을 때 프린트 헤드 유닛(100)이 대상 기판(SUB)으로부터 어느 정도의 간격을 가져 프린팅 공정에 필요한 공간이 확보될 수 있는 범위 내에서 조절될 수 있다.
프린트 헤드 유닛(100)은 제1 베이스부(110) 및 제1 베이스부(110)의 하면에 위치하는 복수의 잉크젯 헤드(120)를 포함할 수 있다.
제1 베이스부(110)는 일 방향을 따라 연장된 형상을 가질 수 있다. 일 예로 제1 베이스부(110)의 연장 방향은 제1 수평 지지부(611)의 연장 방향과 동일할 수 있다. 도면에 도시된 바와 같이, 제1 베이스부(110)는 제2 방향(DR2)으로 연장된 장변과 제1 방향(DR1)으로 연장된 단변을 포함할 수 있다. 다만, 제1 베이스부(110)의 형상이 이에 제한되는 것은 아니다.
제1 베이스부(110)의 일면, 예컨대 하면에는 복수의 잉크젯 헤드(120)가 배치될 수 있다. 복수의 잉크젯 헤드(120)는 서로 이격되어 배치될 수 있다. 복수의 잉크젯 헤드(120)는 일 방향으로 배치되어 하나의 열 또는 복수의 열로 배열될 수 있다.
도면에서는 복수의 잉크젯 헤드(120)가 2열로 배열되고, 각 열의 잉크젯 헤드(120)가 서로 엇갈리게 배열된 것을 도시하고 있으나, 이에 제한되지 않는다. 예를 들어, 잉크젯 헤드(120)는 더 많은 수의 열로 배열될 수도 있고, 각 열에 배치된 잉크젯 헤드(120)는 서로 엇갈리지 않고 중첩 배치될 수도 있다. 또한, 도면에는 프린트 헤드 유닛(100)이 4개의 잉크젯 헤드(120)를 포함하는 것을 도시하고 있으나, 잉크젯 헤드(120)의 수는 이에 제한되지 않는다. 예시적인 실시예에서, 하나의 프린트 헤드 유닛(100)에 배치된 잉크젯 헤드(120)의 수는 128개 내지 1800개일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 잉크젯 헤드(120)의 평면 형상은 특별히 제한되지 않으나, 일 예로 사각형 형상을 가질 수 있다.
일 실시예에 따른 스테이지 유닛(STA)은 기판 안착부(PA), 흡입 영역(SA1, SA2) 및 예비 토출 영역(FA1, FA2)을 포함할 수 있다.
기판 안착부(PA)는 대상 기판(SUB)이 안착되는 영역일 수 있다. 기판 안착부(PA)에는 대상 기판(SUB)이 안착되고, 상기 대상 기판(SUB) 상에 잉크(90)를 분사하는 공정이 수행될 수 있다. 즉, 기판 안착부(PA)는 대상 기판(SUB)이 배치되어, 대상 기판(SUB) 상에 잉크(90)를 분사하는 프린팅 공정이 수행되는 영역일 수 있다. 기판 안착부(PA)는 스테이지 유닛(STA)의 중앙에 위치할 수 있다.
흡입 영역(SA1, SA2)은 대상 기판(SUB) 상에 잉크(90)를 분사하는 프린팅 공정이 수행되기 전, 후술하는 잉크젯 헤드(120)의 노즐(125, 도 9 참조) 내에 잔류하는 입자를 제거하기 위해 잉크젯 헤드(120) 상에 음압을 발생시키는 영역일 수 있다. 흡입 영역(SA1, SA2)은 기판 안착부(PA)의 측부에 배치될 수 있다. 흡입 영역(SA1, SA2)은 프린팅 공정이 수행되기 전, 잉크젯 헤드(120)의 노즐(125)에 잔류하는 입자를 제거하는 공정이 수행되는 영역일 수 있다.
프린팅 공정이 수행되는 동안 스테이지 유닛(STA)이 제1 방향(DR1)을 따라 왕복 이동하는 예시적인 실시예에서, 흡입 영역(SA1, SA2)은 기판 안착부(PA)로부터 제1 방향(DR1) 일 측 및/또는 타 측에 이격되어 배치될 수 있다.
흡입 영역(SA1, SA2)은 제1 흡입 영역(SA1) 및 제2 흡입 영역(SA2)을 포함할 수 있다. 제1 흡입 영역(SA1) 및 제2 흡입 영역(SA2)은 각각 기판 안착부(PA)로부터 제1 방향(DR1) 일 측부 및 타 측부에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 흡입 영역(SA1)은 평면상 기판 안착부(PA)의 우측에 배치되고, 제2 흡입 영역(SA2)은 평면상 기판 안착부(PA)의 좌측에 배치될 수 있다. 도면에는 흡입 영역(SA1, SA2)이 기판 안착부(PA)의 양 측에 배치된 것을 도시하고 있으나, 이에 제한되지 않는다. 예를 들어, 흡입 영역은 기판 안착부(PA)의 양 측 중 일 측에만 배치될 수도 있다.
예비 토출 영역(FA1, FA2)은 대상 기판(SUB) 상에 잉크(90)를 분사하는 프린팅 공정이 수행되기 전, 잉크젯 헤드(120)로부터 소정의 토출 횟수로 잉크(90)를 예비 토출(Pre-jetting)(또는 가토출)하는 영역일 수 있다. 즉, 예비 토출 영역(FA1, FA2)은 잉크젯 헤드(120)로부터 토출된 잉크 내에 포함된 입자의 수가 균일하게 유지되도록 잉크젯 헤드(120)로부터 잉크(90)를 복수 회 토출하는 영역일 수 있다. 예비 토출 영역(FA1, FA2)은 상기 기판 안착부(PA)와 이격되도록 배치될 수 있다.
예비 토출 영역(FA1, FA2)은 기판 안착부(PA)와 흡입 영역(SA1, SA2) 사이에 배치될 수 있다. 예비 토출 영역(FA1, FA2)은 제1 예비 토출 영역(FA1) 및 제2 예비 토출 영역(FA2)을 포함할 수 있다. 제1 예비 토출 영역(FA1)은 기판 안착부(PA)와 제1 흡입 영역(SA1) 사이에 배치되고, 제2 예비 토출 영역(FA2)은 기판 안착부(PA)와 제2 흡입 영역(SA2) 사이에 배치될 수 있다.
프린팅 공정이 수행되는 동안 스테이지 유닛(STA)이 제1 방향(DR1)을 따라 왕복 이동하는 예시적인 실시예에서, 제1 예비 토출 영역(FA1)은 기판 안착부(PA)와 제1 흡입 영역(SA1) 사이, 즉 기판 안착부(PA)의 우측 및 제1 예비 토출 영역(FA1)의 좌측에 배치될 수 있다. 마찬가지로, 제2 예비 토출 영역(FA2)은 기판 안착부(PA)와 제2 흡입 영역(SA2) 사이, 즉 기판 안착부(PA)의 좌측 및 제2 예비 토출 영역(FA2)의 우측에 배치될 수 있다.
상술한 바와 같이, 스테이지 유닛(STA)은 스테이지(BF), 흡입 장치(200) 및 예비 토출부(300)를 포함할 수 있다.
스테이지(BF)는 기판 안착부(PA) 및 예비 토출 영역(FA1, FA2)에 배치될 수 있다. 스테이지(BF)는 기판 안착부(PA)에서 대상 기판(SUB)이 배치되는 공간을 제공할 수 있다. 또한, 스테이지(BF)는 예비 토출 영역(FA1, FA2)에서 예비 토출부(300)를 지지할 수 있다.
스테이지(BF)의 전반적인 평면 형상은 대상 기판(SUB)의 평면 형상을 추종할 수 있다. 예를 들어 대상 기판(SUB)이 평면상 직사각형일 경우, 도면에 도시된 바와 같이 스테이지(BF)의 평면 형상은 직사각형일 수 있다. 스테이지(BF) 상에는 대상 기판(SUB)의 얼라인을 위한 적어도 하나의 얼라이너(미도시)가 배치될 수도 있다.
흡입 장치(200)는 흡입 영역(SA1, SA2)에 배치될 수 있다. 흡입 장치(200)는 스테이지(BF)의 제1 방향(DR1) 일측 및 타측에 배치될 수 있다. 도면에서는 흡입 장치(200)가 스테이지(BF)의 양측(예컨대 제1 방향(DR1) 일측 및 타측)에 일체화되어 배치된 것을 도시하고 있으나, 이에 제한되지 않는다. 예를 들어, 흡입 장치(200)는 스테이지(BF)의 양측에 스테이지(BF)로부터 이격되어 배치될 수도 있다.
흡입 장치(200)는 흡입 장치(200) 상부에 음압을 형성할 수 있다. 구체적으로, 흡입 장치(200)는 잉크젯 헤드(120)가 흡입 장치(200)의 상부에 위치할 때 구동되어 흡입 장치(200)와 잉크젯 헤드(120) 사이에 음압을 형성(또는 생성)할 수 있다. 흡입 장치(200)는 잉크젯 헤드(120)가 흡입 장치(200) 상에 배치되면, 잉크젯 헤드(120)와 흡입 장치(200) 사이에 음압을 형성하여 상기 음압에 의한 흡입력을 이용하여 잉크젯 헤드(120)의 노즐(125)에 잔류하는 입자를 제거하는 역할을 할 수 있다.
흡입 장치(200)는 제1 흡입 장치(210) 및 제2 흡입 장치(220)를 포함할 수 있다. 제1 흡입 장치(210)는 제1 흡입 영역(SA1)에 배치되고, 제2 흡입 장치(220)는 제2 흡입 영역(SA2)에 배치될 수 있다.
예비 토출부(300)는 예비 토출 영역(FA1, FA2)에서 스테이지(BF) 상에 배치될 수 있다. 예비 토출부(300)는 잉크젯 헤드(120)를 이용하여 잉크(90)가 예비 토출되는 영역을 제공하고, 토출된 잉크(90)를 흡수하는 역할을 할 수 있다. 잉크젯 헤드(120)는 예비 토출 영역(FA1, FA2)에서 잉크젯 헤드(120)로부터 토출된 잉크 내에 포함된 입자의 수가 균일해지도록 예비 토출부(300) 상에 소정의 토출 횟수로 잉크(90)를 토출할 수 있고, 예비 토출부(300)는 상기 토출된 잉크(90)를 흡수할 수 있다. 예비 토출부(300)는 잉크(90)를 흡수하는 부재를 포함할 수 있다. 예를 들어, 예비 토출부(300)는 흡수 패드를 포함할 수 있다.
예비 토출부(300)는 제1 예비 토출부(310) 및 제2 예비 토출부(320)를 포함할 수 있다. 제1 예비 토출부(310)는 제1 예비 토출 영역(FA1)에 배치되고, 제2 예비 토출부(320)는 제2 예비 토출 영역(FA2)에 배치될 수 있다.
잉크 회수부(400)는 흡입 장치(200)로부터 흡입된 잉크(90)를 임시적으로 저장 또는 수용하고, 상기 잉크(90)를 잉크 제공부(500)로 전달하는 역할을 할 수 있다. 즉, 잉크 회수부(400)는 제3 연결관(IL3)을 통해 제1 흡입 장치(210)와 연결되고, 제4 연결관(IL4)을 통해 제2 흡입 장치(220)와 연결되어, 제1 및 제2 흡입 장치(210, 220)로부터 흡입된 잉크(90)를 회수할 수 있다. 또한, 잉크 회수부(400)는 제5 연결관(IL5)을 통해 잉크 제공부(500)와 연결되어, 제1 및 제2 흡입 장치(210, 220)로부터 회수된 잉크(90)를 잉크 제공부(500)에 제공할 수 있다. 잉크 회수부(400)는 제1 및 제2 흡입 장치(200)로부터 각각 흡입된 잉크(90)를 회수하고 이를 잉크 제공부(500)에 전달함으로써, 잉크(90)를 재사용(또는 재활용)할 수 있다.
잉크 회수부(400)의 형상 및 구조는 제1 및 제2 흡입 장치(210, 220)로부터 회수된 잉크(90)를 저장 또는 수용할 수 있는 범위 내에서 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 잉크 회수부(400)는 잉크(90)를 저장 또는 수용할 수 있도록 소정의 공간을 형성하는 형상, 예컨대 직육면체, 원기둥, 또는 구형 등의 형상을 가질 수 있다.
잉크 제공부(500)는 제1 및 제2 연결관(IL1, IL2)을 통해 프린트 헤드 유닛(100)과 연결되어 프린트 헤드 유닛(100)에 잉크(90)를 제공할 수 있다. 또한, 잉크 제공부(500)는 제5 연결관(IL5)을 통해 잉크 회수부(400)와 연결되어 잉크 회수부(400)에 저장 또는 수용된 잉크(90)를 전달받아 이를 프린트 헤드 유닛(100)에 제공할 수도 있다.
일 실시예에 따른 잉크 제공부(500)는 잉크 저장부(510) 및 잉크 교반기(520)를 포함할 수 있다. 잉크 제공부(500)는 잉크 저장부(510)와 잉크 교반기(520)를 연결하는 제6 연결관(530)을 더 포함할 수 있다. 잉크 저장부(510)는 제2 연결관(IL2)을 통해 프린트 헤드 유닛(100)과 연결되고, 잉크 교반기(520)는 제1 연결관(IL1)을 통해 프린트 헤드 유닛(100)과 연결되고, 잉크 저장부(510)와 잉크 교반기(520)는 제6 연결관(530)을 통해 연결되어, 이들은 하나의 잉크 순환 시스템을 형성할 수 있다.
잉크 저장부(510)는 제조된 잉크(90)를 저장하고, 이를 잉크 교반기(520)에 공급하는 역할을 할 수 있다. 또한, 잉크 저장부(510)는 제5 연결관(IL5)을 통해 잉크 회수부(400)와 연결되어, 잉크 회수부(400)가 제1 및 제2 흡입 장치(210, 220)로부터 회수한 잉크(90)를 전달받을 수 있다. 또한, 잉크 저장부(510)는 제2 연결관(IL2)을 통해 프린트 헤드 유닛(100)과 연결되어, 프린트 헤드 유닛(100)의 잉크젯 헤드(120)를 통해 분사되지 않는 잉크(90)를 회수하여 저장할 수도 있다.
잉크 저장부(510)의 형상은 특별히 제한되지 않으며, 예시적인 실시예에서, 잉크 저장부(510)는 잉크 카트리지, 잉크 용기(Vessel) 등일 수 있다. 도면에는 도시되지 않았으나, 잉크 저장부(510)에는 잉크 교반기(520)로 잉크(90)를 공급하는 압력을 형성할 수 있는 공압 형성 장치를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 잉크 교반기(520)는 교반 장치(ST)를 포함할 수 있다. 잉크 교반기(520)는 교반 장치(ST)를 이용하여 잉크 저장부(510)로부터 공급받은 잉크(90)를 교반시키고, 입자(95)를 분산시켜 균일한 분산도를 갖는 잉크(90)를 프린트 헤드 유닛(100)에 전달하는 역할을 할 수 있다. 한편, 용매(91)에 분산된 입자(95)는 비교적 비중이 큰 물질을 포함하여 제조된 잉크(90) 내에서 시간이 흐름에 따라 침전 또는 침강될 수 있다. 따라서, 상기 교반 장치(ST)를 이용하여 복수의 입자(95)를 분산시킴으로써, 복수의 입자(95)가 잉크 교반기(520) 하부에 가라앉아 공정 시점에 따라 잉크젯 헤드(120)를 통해 토출되는 잉크(90) 내 입자(95)의 수가 차이나는 것을 방지할 수 있다. 교반 장치(ST)의 종류는 특별히 제한되지 않는다. 일 예로, 교반 장치(ST)는 자력 교반기(Magnetic stirrer), 프로펠러 교반기(Propeller stirrer) 등을 포함할 수 있다.
도 9는 일 실시예에 따른 잉크젯 헤드의 개략 단면도이다.
도 9를 참조하면, 잉크젯 헤드(120)는 헤드 베이스(121), 헤드 베이스(121) 내의 제1 내부관(123) 및 복수의 노즐(125)을 포함할 수 있다. 잉크젯 헤드(120)는 압전 소자(127)를 더 포함할 수 있다.
잉크젯 헤드(120)는 복수의 노즐(125)을 포함하여 노즐(125)을 통해 잉크(90)를 토출할 수 있다. 노즐(125)로부터 토출된 잉크(90)는 스테이지(BF) 상에 제공된 대상 기판(SUB) 및/또는 스테이지(BF) 상에 배치된 제1 및 제2 예비 토출부(310, 320) 상에 분사될 수 있다.
헤드 베이스(121)는 잉크젯 헤드(120)의 본체를 구성하는 부분일 수 있다. 헤드 베이스(121)는 일 방향을 따라 연장된 형상을 가질 수 있다. 헤드 베이스(121)의 연장 방향은 제1 지지대(610)의 제1 수평 지지부(611) 연장 방향과 동일할 수 있다. 즉, 헤드 베이스(121)의 연장 방향은 스테이지 유닛(STA)의 이동 방향인 제1 방향(DR1)과 수직한 제2 방향(DR2)일 수 있다.
제1 내부관(123)은 헤드 베이스(121)의 연장 방향을 따라 형성될 수 있다. 제1 내부관(123)은 프린트 헤드 유닛(100)의 내부 유로와 연결되어 제1 베이스부(110)로부터 잉크(90)가 공급될 수 있다. 제1 베이스부(110)를 통해 공급된 잉크(90)는 제1 내부관(123)을 따라 유입되고, 잉크젯 헤드(120)의 노즐(125)을 통해 토출될 수 있다.
각 노즐(125)은 잉크젯 헤드(120)의 제1 내부관(123)에 연결될 수 있다. 제1 내부관(123)에 공급된 잉크(90)는 제1 내부관(123)을 따라 흐르다가 각 노즐(125)을 통해 분사될 수 있다. 노즐(125)을 통해 분사된 잉크(90)는 대상 기판(SUB)의 상면으로 공급될 수 있다. 노즐(125)을 통한 잉크(90)의 분사량은 개별 노즐(125)에 배치되는 압전 소자(127)에 인가되는 전압에 따라 조절될 수 있다. 개별 노즐(125)에 배치되는 압전 소자(127)에 인가되는 전압에 따라 발생되는 압력이 노즐(125) 주변 영역의 잉크(90)에 가해지면서 상기 잉크(90)가 노즐(125)을 통해 분사될 수 있다. 예를 들어, 비분사 모드에서, 잉크젯 헤드(120)의 압전 소자(127)는 잉크젯 헤드(120)의 내부 압력과 외부 압력이 평형이 되도록 조절되어, 노즐(125)을 통해 잉크(90)가 분사되지 않을 수 있다. 분사 모드에서, 잉크젯 헤드(120)의 압전 소자(127)는 잉크젯 헤드(120)의 내부 압력이 외부 압력보다 크도록 조절되어, 노즐(125)을 통해 잉크(90)가 분사될 수 있다.
도 10은 일 실시예에 따른 제1 흡입 장치 및 잉크 회수부의 개략적인 단면도이다. 도 11은 제1 흡입 장치의 흡입 본체의 일 예를 나타낸 평면도이다.
이하에서는, 제1 흡입 장치(210)의 구조 및 제1 흡입 장치(210)와 잉크 회수부(400) 사이의 연결 관계에 대하여 설명하기로 한다. 제1 흡입 장치(210)의 구조 및 잉크 회수부(400)와의 연결 관계는 제2 흡입 장치(220)에도 동일하게 적용될 수 있다. 따라서, 제2 흡입 장치(220)의 구조 및 잉크 회수부(400)와의 연결 관계에 대한 설명은 제1 흡입 장치(210)의 설명으로 대체하기로 한다.
도 10 및 도 11을 참조하면, 제1 흡입 장치(210)는 제1 흡입 장치(210) 상에 음압을 형성하여 잉크젯 헤드(120)의 노즐(125)에 잔류하는 입자(95)를 제거하는 역할을 할 수 있다. 예를 들어, 제1 흡입 장치(210)는 진공 펌프 등의 공기 흡입 장치를 포함할 수 있다.
제1 흡입 장치(210)는 흡입 본체(211), 흡입 저장부(214), 복수의 흡입홀(HA1)과 흡입 저장부(214)를 연결하는 제2 내부관(213) 및 진공 흡입 펌프(미도시)를 포함할 수 있다. 제1 흡입 장치(210)는 제1 흡입 장치(210)의 상부에 음압을 발생시켜 잉크젯 헤드(120) 내의 노즐(125)에 잔류하는 복수의 입자(95)를 제거하는 역할을 할 수 있다.
흡입 본체(211)는 음압 생성이 가능하도록 복수의 개방부를 포함하는 구조를 포함할 수 있다. 예를 들어, 흡입 본체(211)는 흡입 본체(211)를 관통하는 복수의 홀을 포함하거나 복수의 기공(pore)을 포함하는 구조일 수 있다. 일 실시예에서, 흡입 본체(211)는 흡입 본체(211)를 관통하는 복수의 흡입홀(HA1)을 포함할 수 있다.
복수의 흡입홀(HA1)은 서로 이격될 수 있다. 각 흡입홀(HA1)은 잉크(90) 내의 복수의 입자(95)가 통과할 수 있는 범위 내에서 다양한 크기 및 단면 형상을 가질 수 있다. 예시적인 실시예에서, 흡입 본체(211)에 형성된 흡입홀(HA1)은 제2 방향(DR2)을 따라 연장된 형상을 가질 수 있다. 제2 방향(DR2)을 따라 형성된 복수의 흡입홀(HA1)은 제1 방향(DR1)을 따라 서로 이격 배치될 수 있다. 도면에서는 하나의 흡입 본체(211)에 4개의 흡입홀(HA1)이 형성된 것을 도시하고 있으나, 흡입홀(HA1)의 개수는 이에 제한되지 않는다.
복수의 흡입홀(HA1)을 통해 흡입된 복수의 입자(95)를 포함하는 잉크(90)는 제2 내부관(213)을 통해 흡입 저장부(214)로 이동할 수 있다. 흡입 저장부(214)는 제1 흡입 장치(210)에 의해 흡입된 잉크(90)를 임시적으로 저장 또는 수용하고, 상기 잉크(90)를 제3 연결관(IL3)을 통해 잉크 회수부(400)로 전달하는 역할을 할 수 있다.
흡입 저장부(214)는 생략될 수도 있다. 흡입 저장부(214)가 생략되는 경우, 제1 흡입 장치(210)의 흡입 본체(211)는 제3 연결관(IL3)을 통해 잉크 회수부(400)와 직접 연결되고, 흡입 본체(211)를 통해 흡입된 잉크(90)는 제3 연결관(IL3)을 통해 직접적으로 잉크 회수부(400)로 제공될 수 있다.
도 12는 일 실시예에 따른 제1 예비 토출부의 개략적인 단면도이다.
이하에서는, 제1 예비 토출부(310)에 대하여 설명하기로 한다. 제1 예비 토출부(310)에 대한 설명은 제2 예비 토출부(320)에도 동일하게 적용될 수 있다. 따라서, 제2 예비 토출부(320)에 대한 설명은 제1 예비 토출부(310)의 설명으로 대체하기로 한다.
도 12를 참조하면, 제1 예비 토출부(310)는 잉크젯 헤드(120)를 이용하여 잉크(90)가 예비 토출되는 영역을 제공하고, 제1 예비 토출부(310)에 토출된 잉크(90)를 흡수할 수 있다. 제1 예비 토출부(310)는 흡수 패드를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 예비 토출부(310)는 다공성 재질의 다공성 패드(Porous pad) 또는 스펀지 등을 포함할 수 있다. 제1 예비 토출부(310)가 잉크(90)를 흡수하는 부재를 포함함으로써, 제1 예비 토출부(310) 상에 소정의 토출 횟수로 잉크(90)를 반복적으로 토출할 수 있다.
도 13은 프린팅 대기 제1 시점에서의 잉크젯 헤드의 부분 단면도이다. 도 14는 프린팅 대기 제2 시점에서의 잉크젯 헤드의 부분 단면도이다.
도 13 및 도 14는 잉크(90)가 분사되지 않는 프린팅 대기 상태에서 노즐(125) 주변 영역에서의 입자(95)의 분산 상태를 도시하고 있다. 도 13은 프린팅 대기 상태 중 제1 시점(t=t1)에서 노즐(125) 주변 영역에서의 입자(95)의 분산 상태이고, 도 14는 프린팅 대기 상태 중 제1 시점(t=t1)과 상이한 제2 시점(t=t2)에서 노즐(125) 주변 영역에서의 입자(95)의 분산 상태일 수 있다. 제1 시점(t=t1)은 프린팅 대기 상태의 초기 시점일 수 있고, 제2 시점(t=t2)은 프린팅 대기 상태의 초기 시점으로부터 일정 시간이 경과한 후의 시점일 수 있다.
본 명세서에서 "프린팅 대기 상태"는 잉크젯 헤드(120)의 노즐(125)을 통해 대상 기판(SUB) 상에 잉크(90)를 분사하는 프린팅 공정이 수행되는 상태 이외의 상태일 수 있다. 예를 들어, 프린팅 공정이 수행되기 전에 잉크젯 프린팅 장치(1000)를 세팅하거나, 프린팅 공정이 수행되는 중에 잉크젯 헤드(120)의 위치를 조절하기 위해 대상 기판(SUB) 상에 잉크(90)를 분사하지 않은 상태로 잉크젯 헤드(120)가 이동되는 상태 등이 "프린팅 대기 상태"에 포함될 수 있다. 즉, "프린팅 대기 상태"는 잉크젯 헤드(120)의 노즐(125)을 통해 잉크(90)가 분사되지 않는 비분사 모드인 경우를 포함할 수 있다.
상술한 바와 같이, 노즐(125)을 통한 잉크(90)의 분사(또는 토출)는 압전 소자(127)를 이용하여 수행될 수 있다. 프린팅 대기 상태(또는 비분사 모드)에서 압전 소자(127)는 잉크젯 헤드(120) 내부 압력과 잉크젯 헤드(120) 외부 압력이 평행 상태가 되도록 조절될 수 있다. 예를 들어, 프린팅 대기 상태에서 압전 소자(127)는 잉크젯 헤드(120)의 제1 내부관(123) 및 노즐(125)에 위치하는 잉크(90)의 유압과 잉크젯 헤드(120)의 외부 대기 압력이 평형 상태가 되도록 조절될 수 있다. 따라서, 프린팅 대기 상태 동안, 잉크(90)는 잉크젯 헤드(120)의 노즐(125)을 통해 분사되지 않을 수 있다.
한편, 프린팅 대기 상태 동안 잉크젯 헤드(120) 내에 잔류하는 잉크(90) 내에 분산된 입자(95)의 분산도는 시간이 지남에 따라 상이할 수 있다. 예를 들어, 잉크(90) 내에 분산된 입자(95)는 잉크젯 헤드(120)의 노즐(125) 및/또는 노즐(125) 주변 영역에서 초기의 분산 상태를 유지하다가 시간이 지남에 따라 침전될 수 있다.
도 13을 참조하면, 프린팅 대기 상태의 초기 시점인 제1 시점(t=t1)에서 잉크젯 헤드(120) 내에 잔류하는 잉크(90) 내의 입자(95)는 용매(91) 내에서 균일하게 분산된 상태일 수 있다. 즉, 잉크젯 헤드(120)의 제1 내부관(123) 및 노즐(125)에 잔류하는 입자(95)는 용매(91) 내에서 균일하게 분산되어, 노즐(125) 및 노즐(125) 주변 영역에서의 입자(95)의 분산도는 균일할 수 있다.
도 14를 참조하면, 프린팅 대기 상태가 지속되어 일정 시간이 경과한 제2 시점(t=t2)에서, 잉크젯 헤드(120) 내에 잔류하는 잉크(90)에는 제3 방향(DR3)의 반대 방향으로 중력이 작용할 수 있다. 따라서, 잉크젯 헤드(120) 내에 잔류하는 잉크(90)에 포함된 용매(91)에 비해 비중이 큰 입자(95)는 잉크젯 헤드(120) 내에서 하부로 침전될 수 있다. 즉, 잉크젯 헤드(120)의 제1 내부관(123) 및 노즐(125)에 잔류하는 입자(95)는 잉크젯 헤드(120)의 하부, 예컨대 노즐(125) 주변 영역으로 침전될 수 있다. 따라서, 프린팅 대기 상태가 지속된 제2 시점(t=t2)에서 잉크젯 헤드(120) 내에 잔류하는 입자(95)는 노즐(125) 주변 영역에 밀집되어, 노즐(125) 주변 영역에서의 입자(95)의 분산도는 불균일할 수 있다. 입자(95)가 노즐(125) 및 노즐(125) 주변 영역에 침전되어 서로 응집되는 경우, 프린팅 대기 상태 직후 프린팅 공정이 수행되는 초기 시점에 노즐(125)에 밀집된 입자(95)에 의해 노즐(125)에 막힘 현상이 발생하거나 토출된 잉크(90) 내에 포함된 입자(95)의 수가 지나치게 많은 과토출 현상이 발생할 수 있다. 따라서, 프린팅 대기 상태 이후 프린팅 공정이 수행되는 시점에 따라 잉크젯 헤드(120)로부터 토출되는 입자(95)의 수의 편차가 커질 수 있다.
일 실시예에 따른 잉크젯 프린팅 장치(1000)는 대상 기판(SUB) 상에 잉크(90)를 분사하는 프린팅 공정이 수행되기 전(또는 프린팅 대기 상태)에 잉크젯 헤드(120)의 노즐(125) 주변 영역에 잔류하는 입자(95)를 제거하는 흡입 장치(200) 및 잉크(90)를 프리 젯팅(Pre-jetting, 또는 예비 토출)하는 예비 토출부(300)를 포함함으로써, 대상 기판(SUB) 상에 프린팅 공정이 수행되는 동안 잉크(90)를 일정한 양으로 분사하고 잉크(90) 내에 동일한 양의 입자 수를 유지할 수 있다. 상기 흡입 장치(200)는 음압을 발생시켜 잉크젯 헤드(120)의 노즐(125) 주변 영역에 침전된 복수의 입자(95)를 흡입할 수 있다. 또한, 예비 토출부(300)는 토출된 잉크(90) 내에 포함되는 입자 수가 균일하게 유지되도록 프린팅 공정이 수행되기 전에 잉크(90)를 복수 회 예비 토출할 수 있다. 따라서, 대상 기판(SUB) 상에 잉크(90)를 분사하는 프린팅 공정이 수행되는 동안 토출되는 잉크(90) 내에 포함된 입자(95)의 수가 균일하게 유지됨으로써, 잉크젯 프린팅 장치(1000)를 이용한 프린팅 공정의 신뢰도가 향상되고, 표시 장치(10)의 품질이 개선될 수 있다.
도 15는 일 실시예에 따른 잉크젯 프린팅 장치를 이용한 프린팅 방법의 순서도이다. 도 16 내지 도 30은 일 실시예에 따른 잉크젯 프린팅 장치를 이용한 프린팅 방법을 개략적으로 나타내는 평면도들, 단면도들 및 확대도들이다.
이하, 상술한 일 실시예에 따른 잉크젯 프린팅 장치(1000)를 이용한 프린팅 방법에 대해 설명한다. 이하의 실시예에서, 이미 설명한 실시예와 동일한 구성에 대해서는 설명을 생략하거나 간략화하고, 차이점을 위주로 설명하기로 한다.
도 15를 참조하면, 잉크젯 프린팅 장치(1000)를 이용한 프린팅 방법은 스테이지(BF)의 기판 안착부(PA) 상에 대상 기판(SUB)을 안착시키는 단계(S100), 복수의 입자(95)를 포함하는 잉크(90)를 분사하도록 구성된 프린트 헤드 유닛(100)을 기판 안착부(PA)와 제3 방향(DR3)으로 비중첩하도록 기판 안착부(PA)의 측부의 상부에 배치한 상태에서 프린트 헤드 유닛(100)에 잔류하는 잉크(90)에 포함된 적어도 일부의 입자(95)를 흡입하는 단계(S200) 및 복수의 입자(95)를 포함하는 잉크(90)를 분사하도록 구성된 프린트 헤드 유닛(100)을 기판 안착부(PA)와 제3 방향(DR3)으로 비중첩하도록 예비 토출부(300) 상에 배치한 상태에서 입자(95)를 포함하는 잉크(90)를 예비 토출하는 단계(S300) 및 프린트 헤드 유닛(100)을 대상 기판(SUB)의 상부에 위치하도록 스테이지(BF)와 프린트 헤드 유닛(100)의 상대적 위치를 변경하여 대상 기판(SUB) 상에 복수의 입자(95)를 포함하는 잉크(90)를 분사하는 단계(S400)를 포함할 수 있다.
구체적으로, 일 실시예에 따른 잉크젯 프린팅 장치(1000)를 이용한 프린팅 방법은 제1 흡입 영역 상에 잉크젯 헤드를 배치하고 제1 흡입 장치를 이용하여 잉크젯 헤드의 노즐에 밀집된 입자를 제거하는 제1 흡입 단계, 제1 예비 토출 영역 상에 잉크젯 헤드를 배치하고, 제1 예비 토출부 상에 잉크를 토출하는 제1 예비 토출 단계(또는 분사 단계) 및 잉크젯 헤드를 기판 안착부 상에 배치하고 대상 기판 상에 잉크를 분사하는 제1 분사 단계를 포함할 수 있다. 프린팅 방법은 제2 흡입 영역 상에 잉크젯 헤드를 배치하고 제2 흡입 장치를 이용하여 잉크젯 헤드의 노즐에 밀집된 입자를 제거하는 제2 흡입 단계, 제2 예비 토출 영역 상에 잉크젯 헤드를 배치하고, 제2 예비 토출부 상에 잉크를 토출하는 제2 예비 토출 단계(또는 분사 단계) 및 잉크젯 헤드를 기판 안착부 상에 배치하고 대상 기판 상에 잉크를 분사하는 제2 분사 단계를 더 포함할 수 있다.
먼저, 스테이지 유닛(STA)의 기판 안착부(PA) 상에 대상 기판(SUB)을 준비한다.
구체적으로, 도 7, 도 16 및 도 17을 참조하면, 대상 기판(SUB)은 기판 안착부(PA)에서 스테이지 유닛(STA)의 스테이지(BF) 상에 배치될 수 있다.
대상 기판(SUB)은 잉크젯 프린팅 장치(1000)를 이용하여 잉크(90)가 분사되는 분사 영역(AA)을 포함할 수 있다. 분사 영역(AA)은 대상 기판(SUB)의 중앙을 차지할 수 있다. 분사 영역(AA)은 제1 분사 영역(AA1) 및 제2 분사 영역(AA2)을 포함할 수 있다.
스테이지 유닛(STA)이 제1 방향(DR1)을 따라 이동하고 프린트 헤드 유닛(100)이 제2 방향(DR2)을 따라 이동하며 프린팅 공정이 수행되는 예시적인 실시예에서, 제1 분사 영역(AA1)은 평면상 분사 영역(AA)의 상측(예컨대, 제2 방향(DR2) 일측)에 위치하고, 제2 분사 영역(AA2)은 분사 영역(AA)의 하측(예컨대, 제2 방향(DR2) 타측)에 위치할 수 있다.
이어, 프린트 헤드 유닛(100)을 제1 흡입 영역(SA1) 상에 배치하고 제1 흡입 장치(210)를 이용하여 잉크젯 헤드(120)의 노즐(125)에 밀집된 복수의 입자(95)를 제1 흡입한다.
구체적으로, 도 16 내지 도 19를 참조하면, 프린트 헤드 유닛(100)이 제1 흡입 장치(210) 상에 배치되도록 프린트 헤드 유닛(100)과 스테이지 유닛(STA)의 상대적인 위치를 조정할 수 있다. 예를 들어, 프린트 헤드 유닛(100)이 제1 흡입 장치(210) 상에 배치되도록 스테이지 유닛(STA)을 제1 방향(DR1)으로 이동시킬 수 있다. 또한, 프린트 헤드 유닛(100)이 제1 흡입 장치(210) 상에서 대상 기판(SUB)의 제1 분사 영역(AA1)과 제1 방향(DR1)으로 나란하게 배치되도록 프린트 헤드 유닛(100)을 제2 방향(DR2)으로 이동시킬 수 있다.
프린트 헤드 유닛(100)이 제1 흡입 장치(210) 상에 배치되면, 도 18에 도시된 바와 같이, 제1 흡입 장치(210)는 잉크젯 헤드(120)와 제1 흡입 장치(210) 사이의 공간에 음압(AI)을 생성(또는 발생)시킬 수 있다. 잉크젯 헤드(120)와 제1 흡입 장치(210) 사이에 음압(AI)을 발생시키는 제1 흡입 단계는 프린트 헤드 유닛(100)과 스테이지 유닛(STA)이 이동하지 않는 상태에서 수행될 수 있다. 즉, 제1 흡입 단계는 프린트 헤드 유닛(100)과 스테이지 유닛(STA)의 상대적 위치가 고정된 상태에서 수행(또는 진행)될 수 있다.
상기 제1 흡입 장치(210)와 잉크젯 헤드(120) 사이에 음압(AI)이 형성되면 잉크젯 헤드(120)의 내부 압력과 외부 압력 차이에 의하여 발생하는 힘에 의해 도 19에 도시된 바와 같이, 노즐(125) 주변 영역에 밀집되어 있는 복수의 입자(95) 및 용매(91)를 포함하는 잉크(IK1, 90, 이하, '제1 잉크')가 제1 흡입 장치(210) 측으로 흡입될 수 있다.
구체적으로, 제1 잉크(IK1)는 제1 흡입 장치(210)의 흡입 본체(211)의 흡입홀(HA1)로 흡입될 수 있다. 제1 흡입 단계는 압전 소자(127)를 이용하여 잉크젯 헤드(120)의 제1 내부관(123) 및 노즐(125)에 위치하는 잉크(90)의 유압과 잉크젯 헤드(120)의 외부 대기 압력이 평형 상태인 상태에서 수행될 수 있다. 즉, 제1 흡입 단계는 잉크젯 헤드(120)의 비분사 모드에서 수행될 수 있다. 따라서, 제1 흡입 단계에서는 제1 흡입 장치(210)를 이용하여 제1 흡입 장치(210)와 잉크젯 헤드(120)의 복수의 노즐(125) 사이에 음압(AI)을 발생시켜 강제적으로 노즐(125)에 밀집되어 있는 복수의 입자(95)가 제거될 수 있다.
즉, 상기 제1 흡입 단계는 프린트 헤드 유닛(100)과 기판 안착부(PA)가 비중첩하도록 프린트 헤드 유닛(100)을 기판 안착부(PA)의 측부인 제1 흡입 영역(SA1)의 상부에 배치한 상태에서 프린트 헤드 유닛(100)에 잔류하는 잉크(90)에 포함된 적어도 일부의 입자(95)를 흡입하여 수행될 수 있다.
도 10 및 도 16을 참조하면, 제1 흡입 단계에서 흡입된 제1 잉크(IK1)는 제1 흡입 장치(210)의 흡입 저장부(214)를 통해 잉크 회수부(400)로 회수될 수 있다.
이어, 프린트 헤드 유닛(100)을 제1 예비 토출 영역(FA1) 상에 배치하고, 제1 예비 토출부(310) 상에 잉크(90)를 제1 예비 토출한다.
구체적으로, 도 20 내지 도 23을 참조하면, 프린트 헤드 유닛(100)이 제1 예비 토출부(310) 상에 배치되도록, 스테이지 유닛(STA)을 제1 방향(DR1)으로 이동시킬 수 있다.
프린트 헤드 유닛(100)이 제1 예비 토출부(310) 상에 배치되면, 잉크젯 헤드(120)는 제1 예비 토출부(310) 상에 잉크(IK2, 90, 이하, '제2 잉크')를 예비 토출(Pre-jetting)할 수 있다. 잉크젯 헤드(120)가 제1 예비 토출부(310) 상에 배치되면, 잉크젯 헤드(120)는 소정의 토출 횟수로 제1 예비 토출부(310) 상에 제2 잉크(IK2)를 반복적으로 토출할 수 있다. 잉크젯 헤드(120)는 압전 소자(127)에 소정의 전압을 인가하여 제1 예비 토출부(310) 상에 제2 잉크(IK2)를 토출할 수 있다.
잉크젯 헤드(120)로부터 제2 잉크(IK2)를 예비 토출하는 제1 예비 토출 단계는 프린트 헤드 유닛(100)과 스테이지 유닛(STA)이 이동하지 않는 상태에서 수행될 수 있다. 즉, 제1 예비 토출 단계는 프린트 헤드 유닛(100)과 스테이지 유닛(STA)의 상대적 위치가 고정된 상태에서 수행(또는 진행)될 수 있다.
한편, 제1 흡입 장치(210)를 이용하여 제1 흡입 공정이 수행되면 도 22에 도시된 바와 같이, 잉크젯 헤드(120) 내에서 노즐(125) 주변 영역과 그 외 영역에 잔류하는 잉크(90) 내에 분산된 입자(95)의 분산도 및/또는 단위 부피 당 포함되는 입자(95)의 수는 상이할 수 있다. 따라서, 제1 흡입 공정이 수행된 후, 노즐(125)을 통해 토출되는 제2 잉크(IK2) 내에 포함된 입자(95)의 수는 기준 입자수보다 작거나 불균일 할 수 있다. 따라서, 제1 예비 토출부(310) 상에 제2 잉크(IK2)를 복수 회 토출하는 제1 예비 토출 단계를 수행함으로써, 도 23에 도시된 바와 같이 잉크젯 헤드(120)의 제1 내부관(123) 내에 흐르는 잉크(90)에는 입자(95)가 균일하게 분산될 수 있다. 따라서, 노즐(125)을 통해 분사되는 잉크(90) 내에 포함된 입자(95)의 수가 균일하게 유지될 수 있다.
이어, 프린트 헤드 유닛(100)을 기판 안착부(PA) 상에 배치하고, 대상 기판(SUB) 상에 잉크를 제1 분사한다.
구체적으로, 도 24 내지 도 26을 참조하면, 프린트 헤드 유닛(100)이 기판 안착부(PA)에 배치된 대상 기판(SUB) 상에 배치되도록 스테이지 유닛(STA)을 제1 방향(DR1)으로 이동시킬 수 있다. 프린트 헤드 유닛(100)이 기판 안착부(PA) 상에 배치되면 프린트 헤드 유닛(100)은 대상 기판(SUB)의 제1 분사 영역(AA1)에 잉크(IK3, 90, 이하 '제3 잉크')를 분사할 수 있다.
잉크젯 헤드(120)로부터 제3 잉크(IK3)를 대상 기판(SUB) 상에 분사하는 제1 분사 단계는 프린트 헤드 유닛(100)과 스테이지 유닛(STA)의 상대적 위치를 변경하면서 수행될 수 있다. 즉, 스테이지 유닛(STA)이 프린트 헤드 유닛(100)의 하부에서 제1 방향(DR1)으로 이동함에 따라 프린트 헤드 유닛(100)의 하부에는 제3 잉크(IK3)가 분사되어 대상 기판(SUB)의 제1 분사 영역(AA1)에는 제3 잉크(IK3)가 도포될 수 있다. 상기 대상 기판(SUB) 상에 도포된 제3 잉크(IK3) 내에 포함된 복수의 입자(95)의 수는 균일할 수 있다.
이어, 프린트 헤드 유닛(100)을 제2 흡입 영역(SA2) 상에 배치하고, 제2 흡입 장치(220)를 이용하여 잉크젯 헤드(120)의 노즐(125)에 밀집된 복수의 입자(95)를 제2 흡입한다.
도 27을 참조하면, 프린트 헤드 유닛(100)을 제2 흡입 영역(SA2) 상에 배치하고, 제2 흡입 장치(220)를 이용하여 잉크젯 헤드(120)의 노즐(125)에 밀집된 복수의 입자(95)는 제거하는 제2 흡입 단계는, 프린트 헤드 유닛(100)을 대상 기판(SUB)의 제2 분사 영역(AA2)과 제1 방향(DR1)으로 나란하게 배치되도록 제2 방향(DR2)의 반대 방향(예컨대 하측)으로 이동하는 단계를 더 포함할 수 있다. 구체적으로, 대상 기판(SUB)의 제1 분사 영역(AA1)에 제3 잉크(IK3)를 분사하는 제1 분사 공정이 수행된 후, 프린트 헤드 유닛(100)이 대상 기판(SUB)의 제2 분사 영역(AA2)과 제1 방향(DR1)으로 나란하게 배치되도록 프린트 헤드 유닛(100)을 제2 방향(DR2)의 반대 방향(예컨대 하측)으로 이동시킬 수 있다.
이어, 프린트 헤드 유닛(100)이 제2 흡입 장치(220) 상에 배치되도록 스테이지 유닛(STA)을 제1 방향(DR1)의 반대 방향으로 이동시킬 수 있다.
이어, 도 28을 참조하면, 프린트 헤드 유닛(100)이 제2 흡입 장치(220) 상에 배치되면, 제2 흡입 장치(220)는 제2 흡입 장치(220)와 프린트 헤드 유닛(100) 사이에 음압을 발생시킬 수 있다. 잉크젯 헤드(120)와 제2 흡입 장치(220) 사이에 음압(AI)을 발생시키는 제2 흡입 단계는 프린트 헤드 유닛(100)과 스테이지 유닛(STA)이 이동하지 않는 상태에서 수행될 수 있다. 상기 제2 흡입 장치(220)와 잉크젯 헤드(120) 사이에 음압이 형성되면 잉크젯 헤드(120)의 내부 압력과 외부 압력 차이에 의하여 발생하는 힘에 의해 상술한 바와 같이 노즐(125) 주변 영역에 밀집되어 있는 복수의 입자(95)는 제2 흡입 장치(220)에 의해 흡입되어 제거될 수 있다. 이하, 제2 흡입 장치(220)를 이용한 제2 흡입 단계는 제1 흡입 단계의 설명으로 대체하기로 한다.
이어, 프린트 헤드 유닛(100)을 제2 예비 토출 영역(FA2) 상에 배치하고, 제2 예비 토출부(320) 상에 잉크(90)를 제2 예비 토출한다.
도 29를 참조하면, 프린트 헤드 유닛(100)이 제2 예비 토출부(320) 상에 배치되도록, 스테이지 유닛(STA)을 제1 방향(DR1)의 반대 방향으로 이동시킬 수 있다.
프린트 헤드 유닛(100)이 제2 예비 토출부(320) 상에 배치되면, 잉크젯 헤드(120)는 제2 예비 토출부(320) 상에 잉크(90)를 예비 토출(Pre-jetting)할 수 있다. 잉크젯 헤드(120)는 제2 예비 토출부(320) 상에 배치되면 소정의 토출 횟수로 제2 예비 토출부(320) 상에 잉크(90)를 반복적으로 토출할 수 있다. 잉크젯 헤드(120)로부터 잉크(90)를 예비 토출하는 제2 예비 토출 단계는 프린트 헤드 유닛(100)과 스테이지 유닛(STA)이 이동하지 않는 상태에서 수행될 수 있다. 제2 예비 토출부(320) 상에 잉크(90)를 복수 회 토출하는 제2 예비 토출 단계를 수행함으로써, 노즐(125)을 통해 분사되는 잉크(90) 내에 포함된 입자(95)의 수가 균일하게 유지될 수 있다. 이하, 제2 예비 토출부(320) 상에 예비 토출하는 제2 예비 토출 단계에 대한 상세한 설명은 제1 예비 토출 단계의 설명으로 대체하기로 한다.
이어, 프린트 헤드 유닛(100)을 기판 안착부(PA) 상에 배치하고, 대상 기판(SUB) 상에 잉크를 제2 분사한다.
도 30을 참조하면, 프린트 헤드 유닛(100)이 기판 안착부(PA)에 배치된 대상 기판(SUB) 상에 배치되도록 스테이지 유닛(STA)을 제1 방향(DR1)의 반대 방향으로 이동시킬 수 있다. 프린트 헤드 유닛(100)이 기판 안착부(PA) 상에 배치되면 프린트 헤드 유닛(100)은 대상 기판(SUB)의 제2 분사 영역(AA2)에 잉크(90)를 분사할 수 있다. 스테이지 유닛(STA)이 프린트 헤드 유닛(100)의 하부에서 제1 방향(DR1)으로 이동함에 따라 프린트 헤드 유닛(100)의 하부에는 잉크(90)가 분사되어 대상 기판(SUB)의 제2 분사 영역(AA2)에는 잉크(90)가 도포될 수 있다.
일 실시예에 따른 잉크젯 프린팅 장치를 이용한 프린팅 방법은 대상 기판(SUB)의 제1 분사 영역(AA1)에 잉크(90)를 분사하는 제1 분사 공정이 수행되기 전에 제1 흡입 장치(210)를 이용하여 프린트 헤드 유닛(100)의 노즐(125)에 밀집되어 있는 복수의 입자(95)를 제거하는 제1 흡입 공정 및 제1 예비 토출부(310) 상에 소정의 토출 횟수로 잉크(90)를 예비 토출(Pre-jetting)하는 제1 예비 토출 공정을 수행할 수 있다. 따라서, 대상 기판(SUB)의 제1 분사 영역(AA1) 상에 잉크(90)를 분사하는 제1 분사 공정이 수행되는 동안, 균일한 품질, 예컨대 균일한 수의 입자(95)를 포함하는 잉크(90)를 분사할 수 있다. 또한, 제1 분사 영역(AA1)에 잉크(90)를 분사하는 제1 분사 공정과 제2 분사 영역(AA2)에 잉크(90)를 분사하는 제2 분사 공정 사이에, 제1 분사 공정과 제2 분사 공정 사이의 프린팅 대기 상태에서 프린트 헤드 유닛(100)의 노즐(125)에 밀집된 복수의 입자(95)를 제2 흡입 장치(220)를 이용하여 제거하는 제2 흡입 공정 및 제2 예비 토출부(320) 상에 소정의 토출 횟수로 잉크(90)를 예비 토출(Pre-jetting)하는 제2 예비 토출 공정을 수행할 수 있다. 따라서, 대상 기판(SUB)의 제2 분사 영역(AA2) 상에 잉크(90)를 분사하는 제2 분사 공정이 수행되는 동안, 균일한 품질, 예컨대 균일한 수의 입자(95)를 포함하는 잉크(90)를 분사할 수 있다.
즉, 각 분사 공정이 수행되기 전인 프린팅 대기 상태에서, 흡입 장치(200)를 이용한 흡입 공정 및 예비 토출부(300)를 이용한 예비 토출 공정에 수행함으로써, 프린팅 대기 상태 직후 프린팅 공정(분사 공정)이 수행되는 초기 시점에 노즐(125)에 밀집된 입자(95)에 의해 노즐(125)에 막힘 현상을 방지할 수 있다. 또한, 프린팅 대기 상태 직후 프린팅 공정(분사 공정)이 수행되는 초기 시점에 토출된 잉크(90) 내에 포함된 입자(95)의 수가 지나치게 많이 과토출되는 현상 또는 입자(95)의 수가 지나치게 적은 미토출 현상을 방지하여 대상 기판(SUB) 상에 잉크(90)를 분사하는 분사 공정이 수행되는 동안 토출되는 잉크(90) 내에 포함된 입자(95)의 수가 균일하게 유지됨으로써, 잉크젯 프린팅 장치(1000)를 이용한 프린팅 공정의 신뢰도가 향상되고, 표시 장치(10)의 품질이 개선될 수 있다.
또한, 예비 토출 공정이 수행되기 전에 프린트 헤드 유닛 상에 음압을 발생시켜 노즐에 밀집되어 있는 복수의 입자를 흡입하여 제거함으로써, 노즐을 통해 토출되는 잉크 내의 입자 수의 정상화를 위한 예비 토출 공정 시간이 단축되어 프린팅 공정 효율이 개선될 수 있다.
도 31은 일 실시예에 따른 잉크젯 프린팅 장치를 이용한 프린팅 공정에서 프린트 헤드 유닛과 스테이지 유닛의 각 영역 사이의 상대적인 위치에 따른 공정 시간을 나타내는 그래프이다. 도 32 내지 도 45는 일 실시예에 따른 잉크젯 프린팅 장치를 이용한 프린팅 공정을 개략적으로 나타내는 평면도들이다.
도 31에 도시된 그래프에서 X축은 스테이지 유닛(STA)과 프린트 헤드 유닛(100) 사이의 상대적인 위치를 나타내고, Y축은 프린팅 공정이 수행되는 공정 시간(t)을 나타낸다. 상기 스테이지 유닛(STA)과 프린트 헤드 유닛(100) 사이의 상대적인 위치는 스테이지 유닛(STA)의 각 영역 상에 프린트 헤드 유닛(100)이 제3 방향(DR3)으로 중첩되도록 배치된 것을 의미할 수 있다.
도 32 내지 도 45는 도 31에 도시된 그래프에서 (a) 내지 (n) 영역에 대응되는 스테이지 유닛(STA)과 프린트 헤드 유닛(100)의 상대적인 평면 배치 관계를 각각 도시하고 있다. 이하, 도 31 내지 도 45를 참조하여, 스테이지 유닛(STA) 상에서 프린트 헤드 유닛(100)의 위치에 따라 수행되는 공정, 공정 시간 및 공정 횟수를 중심으로 잉크젯 프린팅 장치(1000)를 이용한 프린팅 방법에 대하여 설명하기로 한다. 도 31에 도시된 그래프에 표기된 공정 횟수는 프린팅 방법을 설명하기 위한 예시적인 것일 뿐, 공정 횟수가 이에 제한되는 것은 아니다.
도 32를 참조하면, 상술한 바와 같이, 스테이지 유닛(STA)의 기판 안착부(PA)에 준비되는 대상 기판(SUB)은 제1 분사 영역(AA1) 및 제2 분사 영역(AA2)을 포함하는 분사 영역(AA)을 포함할 수 있다.
스테이지 유닛(STA)의 제1 흡입 영역(SA1)은 제1 영역(SA1_1, 이하 '제1 흡입 영역의 제1 영역') 및 제2 영역(SA1_2, 이하 '제1 흡입 영역의 제2 영역')을 포함할 수 있다. 제1 흡입 영역의 제1 영역(SA1_1)은 제1 흡입 영역(SA1) 내에서 제1 분사 영역(AA1)과 제1 방향(DR1)으로 나란하게 배열된 영역이고, 제1 흡입 영역의 제2 영역(SA1_2)은 제1 흡입 영역(SA1) 내에서 제2 분사 영역(AA2)과 제1 방향(DR1)으로 나란하게 배열된 영역일 수 있다.
마찬가지로, 스테이지 유닛(STA)의 제2 흡입 영역(SA2)은 제1 영역(SA2_1, 이하 '제2 흡입 영역의 제1 영역') 및 제2 영역(SA2_2, 이하 '제2 흡입 영역의 제2 영역')을 포함할 수 있다. 제2 흡입 영역의 제1 영역(SA2_1)은 제2 흡입 영역(SA2) 내에서 제1 분사 영역(AA1)과 제1 방향(DR1)으로 나란하게 배열된 영역이고, 제2 흡입 영역의 제2 영역(SA2_2)은 제2 흡입 영역(SA2) 내에서 제2 분사 영역(AA2)과 제1 방향(DR1)으로 나란하게 배열된 영역일 수 있다.
스테이지 유닛(STA)의 제1 예비 토출 영역(FA1)은 제1 영역(FA1_1, 이하 '제1 예비 토출 영역의 제1 영역') 및 제2 영역(FA1_2, 이하 '제1 예비 토출 영역의 제2 영역')을 포함할 수 있다. 제1 예비 토출 영역의 제1 영역(FA1_1)은 제1 예비 토출 영역(FA1) 내에서 제1 분사 영역(AA1)과 제1 방향(DR1)으로 나란하게 배열된 영역이고 제1 예비 토출 영역의 제2 영역(FA1_2)은 제1 예비 토출 영역(FA1) 내에서 제2 분사 영역(AA2)과 제1 방향(DR1)으로 나란하게 배열된 영역일 수 있다.
마찬가지로, 스테이지 유닛(STA)의 제2 예비 토출 영역(FA2)은 제1 영역(FA2_1, 이하 '제2 예비 토출 영역의 제1 영역') 및 제2 영역(FA2_2, 이하 '제2 예비 토출 영역의 제2 영역')을 포함할 수 있다. 제2 예비 토출 영역의 제1 영역(FA2_1)은 제2 예비 토출 영역(FA2) 내에서 제1 분사 영역(AA1)과 제1 방향(DR1)으로 나란하게 배열된 영역이고 제2 예비 토출 영역의 제2 영역(FA2_2)은 제2 예비 토출 영역(FA2) 내에서 제2 분사 영역(AA2)과 제1 방향(DR1)으로 나란하게 배열된 영역일 수 있다.
먼저, 도 31의 (a) 영역 및 도 32를 참조하면, 프린트 헤드 유닛(100)은 스테이지 유닛(STA)의 제1 흡입 영역의 제1 영역(SA1_1) 상에 배치되어 제1 흡입 공정(도 31의 (a) 영역)이 수행될 수 있다. 제1 흡입 공정((a) 영역)은 프린트 헤드 유닛(100)이 제1 흡입 영역의 제1 영역(SA1_1) 상에 배치되면, 프린트 헤드 유닛(100)이 제1 흡입 영역의 제1 영역(SA1_1) 상에 고정된 상태로 수행될 수 있다. 제1 흡입 공정((a) 영역)에서 프린트 헤드 유닛(100) 상에 음압을 발생시키는 흡입 횟수는 프린팅 대기 시간에 따라 상이할 수 있다. 예를 들어, 제1 흡입 공정((a) 영역)에서 프린트 헤드 유닛(100) 상에 음압을 발생시키는 제1 흡입 횟수는 2회일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
이어, 도 31의 (b) 영역 및 도 33을 참조하면, 프린트 헤드 유닛(100)은 스테이지 유닛(STA)의 제1 흡입 영역의 제1 영역(SA1_1)에서 제1 예비 토출 영역의 제1 영역(FA1_1)으로 제1 이동할 수 있다. (도 31의 (b) 영역) 구체적으로, 프린트 헤드 유닛(100)은 제1 방향(DR1)과 나란하게 수평 이동하여 스테이지 유닛(STA)의 제1 흡입 영역의 제1 영역(SA1_1)에서 제1 예비 토출 영역의 제1 영역(FA1_1)으로 이동할 수 있다. 한편, 도면에 도시된 프린트 헤드 유닛(100)의 이동(화살표)은 스테이지 유닛(STA)과 프린트 헤드 유닛(100)의 상대적인 평면 배치 관계를 도시한 것이다. 즉, 도면에서 도시한 프린트 헤드 유닛(100)이 평면상 좌측으로 이동(화살표)한 것은 스테이지 유닛(STA)은 고정되고 프린트 헤드 유닛(100)이 스테이지 유닛(STA) 상에서 좌측으로 이동되는 경우 또는 프린트 헤드 유닛(100)은 고정되고 스테이지 유닛(STA)이 우측으로 이동하여 프린트 헤드 유닛(100)이 제1 예비 토출 영역의 제1 영역(FA1_1) 상으로 이동되는 경우를 포함할 수 있다.
이어, 도 31의 (c) 영역 및 도 34를 참조하면, 프린트 헤드 유닛(100)은 스테이지 유닛(STA)의 제1 예비 토출 영역의 제1 영역(FA1_1) 상에 배치되어 제1 예비 토출 공정(도 31의 (c) 영역)이 수행될 수 있다. 제1 예비 토출 공정((c) 영역)은 프린트 헤드 유닛(100)이 제1 예비 토출 영역의 제1 영역(FA1_1) 상에 배치되면, 프린트 헤드 유닛(100)이 제1 예비 토출 영역의 제1 영역(FA1_1) 상에 고정된 상태로 수행될 수 있다. 제1 예비 토출 공정((c) 영역)에서 프린트 헤드 유닛(100)이 잉크(90)를 토출하는 제1 예비 토출 횟수는 프린팅 대기 시간에 따라 상이할 수 있다. 예를 들어, 제1 예비 토출 공정((c) 영역)에서 프린트 헤드 유닛(100)이 잉크(90)를 토출하는 제1 예비 토출 횟수는 10회일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
이어, 도 31의 (d) 영역 및 도 35를 참조하면, 프린트 헤드 유닛(100)은 스테이지 유닛(STA)의 제1 예비 토출 영역의 제1 영역(FA1_1)에서 기판 안착부(PA)에 배치되는 대상 기판(SUB)의 제1 분사 영역(AA1)으로 제2 이동할 수 있다. (도 31의 (d) 영역) 구체적으로, 프린트 헤드 유닛(100)은 제1 방향(DR1)과 나란하게 수평 이동하여 스테이지 유닛(STA)의 제1 예비 토출 영역의 제1 영역(FA1_1)에서 대상 기판(SUB)의 제1 분사 영역(AA1)으로 이동할 수 있다.
이어, 도 31의 (e) 영역 및 도 36을 참조하면, 프린트 헤드 유닛(100)이 기판 안착부(PA)에 배치되면 제1 분사 공정(도 31의 (e) 영역)이 수행될 수 있다. 구체적으로, 프린트 헤드 유닛(100)이 대상 기판(SUB)의 제1 분사 영역(AA1) 상에 배치되면 제1 분사 공정((e) 영역)이 수행될 수 있다. 제1 분사 공정((e) 영역)은 프린트 헤드 유닛(100)이 제1 분사 영역(AA1) 상에서 제1 방향(DR1)과 나란하게 수평 방향으로 이동하며 수행될 수 있다. 제1 분사 공정((e) 영역)에서 프린트 헤드 유닛(100)이 잉크(90)를 토출하는 제1 분사 횟수는 제1 예비 토출 횟수보다 많을 수 있다.
이어, 도 31의 (f) 영역 및 도 37을 참조하면, 프린트 헤드 유닛(100)은 스테이지 유닛(STA)의 기판 안착부(PA)에서 스테이지 유닛(STA)의 외측으로 제3 이동할 수 있다. (도 31의 (f) 영역) 구체적으로, 프린트 헤드 유닛(100)은 제1 방향(DR1)과 나란하게 수평 이동하여 기판 안착부(PA)으로부터 스테이지 유닛(STA)의 외측까지 이동할 수 있다. 상기 프린트 헤드 유닛(100)이 제3 이동하는 동안 프린트 헤드 유닛(100)은 스테이지 유닛(STA)의 상부에서 제1 방향(DR1)으로 나란하게 이동하며 하부에 배치되는 제2 예비 토출 영역의 제1 영역(FA2_1) 및 제2 흡입 영역의 제1 영역(SA2_1)을 통과할 수 있다. 즉, 프린트 헤드 유닛(100)이 제2 예비 토출 영역의 제1 영역(FA2_1) 및 제2 흡입 영역의 제1 영역(SA2_1) 상부에서 수평 방향으로 이동하는 동안 제2 예비 토출 영역의 제1 영역(FA2_1) 및 제2 흡입 영역의 제1 영역(SA2_1)에서는 예비 토출 공정 및 흡입 공정이 수행되지 않을 수 있다.
이어, 도 31의 (g) 영역 및 도 38을 참조하면, 프린트 헤드 유닛(100)은 대상 기판(SUB)의 제2 분사 영역(AA2)과 제1 방향(DR1)으로 나란하게 배치되도록 제4 이동할 수 있다. (도 31의 (g) 영역) 구체적으로, 프린트 헤드 유닛(100)은 제2 방향(DR2)과 나란하게 수평 이동하여, 대상 기판(SUB)의 제2 분사 영역(AA2)과 제1 방향(DR1)으로 나란하게 위치할 수 있다.
이어, 도 31의 (h) 영역 및 도 39를 참조하면, 프린트 헤드 유닛(100)은 스테이지 유닛(STA)의 외측에서 제2 흡입 영역의 제2 영역(SA2_2)으로 제5 이동할 수 있다. (도 31의 (h) 영역) 구체적으로, 프린트 헤드 유닛(100)은 제1 방향(DR1)으로 나란하게 수평 이동하여 스테이지 유닛(STA)의 외측에서 스테이지 유닛(STA)의 제2 흡입 영역의 제2 영역(SA2_2)으로 이동할 수 있다.
이어, 도 31의 (i) 영역 및 도 40을 참조하면, 프린트 헤드 유닛(100)은 스테이지 유닛(STA)의 제2 흡입 영역의 제2 영역(SA2_2) 상에 배치되어 제2 흡입 공정(도 31의 (i) 영역)이 수행될 수 있다. 제2 흡입 공정((i) 영역)은 프린트 헤드 유닛(100)이 제2 흡입 영역의 제2 영역(SA2_2) 상에 배치되면, 프린트 헤드 유닛(100)이 제2 흡입 영역의 제2 영역(SA2_2) 상에 고정된 상태로 수행될 수 있다. 제2 흡입 공정((i) 영역)에서 프린트 헤드 유닛(100) 상에 음압을 발생시키는 흡입 횟수는 프린팅 대기 시간에 따라 상이할 수 있다. 제2 흡입 공정((i) 영역)에서 프린트 헤드 유닛(100) 상에 음압을 발생시키는 제2 흡입 횟수는 제1 흡입 횟수보다 적을 수 있다. 또한, 제2 흡입 공정((i) 영역)이 수행되는 제2 흡입 공정 시간은 제1 흡입 공정((a) 영역)이 수행되는 제1 흡입 공정 시간보다 짧을 수 있다. 예를 들어, 제2 흡입 공정((i) 영역)에서 프린트 헤드 유닛(100) 상에 음압을 발생시키는 제2 흡입 횟수는 1회일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
이어, 도 31의 (j) 영역 및 도 41을 참조하면, 프린트 헤드 유닛(100)은 스테이지 유닛(STA)의 제2 흡입 영역의 제2 영역(SA2_2)에서 제2 예비 토출 영역의 제2 영역(FA2_2)으로 제6 이동할 수 있다. (도 31의 (j) 영역) 구체적으로, 프린트 헤드 유닛(100)은 제1 방향(DR1)과 나란하게 수평 이동하여 스테이지 유닛(STA)의 제2 흡입 영역의 제2 영역(SA2_1)에서 제2 예비 토출 영역의 제2 영역(FA2_2)으로 이동할 수 있다.
이어, 도 31의 (k) 영역 및 도 42를 참조하면, 프린트 헤드 유닛(100)은 스테이지 유닛(STA)의 제2 예비 토출 영역의 제2 영역(FA2_2) 상에 배치되어 제2 예비 토출 공정(도 31의 (k) 영역)이 수행될 수 있다. 제2 예비 토출 공정((k) 영역)은 프린트 헤드 유닛(100)이 제2 예비 토출 영역의 제2 영역(FA2_2) 상에 배치되면, 프린트 헤드 유닛(100)이 제2 예비 토출 영역의 제2 영역(FA2_2) 상에 고정된 상태로 수행될 수 있다. 제2 예비 토출 공정((k) 영역)에서 프린트 헤드 유닛(100)이 잉크(90)를 토출하는 제2 예비 토출 횟수는 프린팅 대기 시간에 따라 상이할 수 있다. 제2 예비 토출 공정((k) 영역)에서 프린트 헤드 유닛(100)이 잉크(90)를 토출하는 제2 예비 토출 횟수는 제1 예비 토출 횟수보다 적을 수 있다. 또한, 제2 예비 토출 공정((k) 영역)이 수행되는 제2 예비 토출 공정 시간은 제1 예비 토출 공정((c) 영역)이 수행되는 제1 예비 토출 공정 시간보다 짧을 수 있다. 예를 들어, 제2 예비 토출 공정((k) 영역)에서 프린트 헤드 유닛(100)이 잉크(90)를 토출하는 제2 예비 토출 횟수는 5회일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
이어, 도 31의 (l) 영역 및 도 43을 참조하면, 프린트 헤드 유닛(100)은 스테이지 유닛(STA)의 제2 예비 토출 영역의 제2 영역(FA2_2)에서 기판 안착부(PA)에서 대상 기판(SUB)의 제2 분사 영역(AA2)으로 제7 이동할 수 있다. (도 31의 (l) 영역) 구체적으로, 프린트 헤드 유닛(100)은 제1 방향(DR1)과 나란하게 수평 이동하여 스테이지 유닛(STA)의 제2 예비 토출 영역의 제2 영역(FA2_2)에서 대상 기판(SUB)의 제2 분사 영역(AA2)으로 이동할 수 있다.
이어, 도 31의 (m) 영역 및 도 44를 참조하면, 프린트 헤드 유닛(100)이 기판 안착부(PA)에 배치되면 제2 분사 공정(도 31의 (m) 영역)이 수행될 수 있다. 구체적으로, 프린트 헤드 유닛(100)이 대상 기판(SUB)의 제2 분사 영역(AA2) 상에 배치되면 제2 분사 공정((m) 영역)이 수행될 수 있다. 제2 분사 공정((m) 영역)은 프린트 헤드 유닛(100)이 대상 기판(SUB)의 제2 분사 영역(AA2) 상에서 제1 방향(DR1)과 나란하게 수평 이동하며 수행될 수 있다. 제2 분사 공정((m) 영역)에서 프린트 헤드 유닛(100)이 잉크(90)를 토출하는 제2 분사 횟수는 제1 분사 횟수와 동일할 수 있다.
이어, 도 31의 (n) 영역 및 도 45를 참조하면, 프린트 헤드 유닛(100)은 스테이지 유닛(STA)의 기판 안착부(PA)에서 스테이지 유닛(STA)의 외측으로 제8 이동할 수 있다. (도 31의 (n) 영역) 구체적으로, 프린트 헤드 유닛(100)은 제1 방향(DR1)과 나란하게 수평 이동하여 기판 안착부(PA)으로부터 스테이지 유닛(STA)의 외측까지 이동할 수 있다. 상기 프린트 헤드 유닛(100)이 제8 이동하는 동안 프린트 헤드 유닛(100)은 스테이지 유닛(STA)의 상부에서 제1 방향(DR1)으로 나란하게 이동하며 하부에 배치되는 제1 예비 토출 영역의 제2 영역(FA1_2) 및 제1 흡입 영역의 제2 영역(SA1_2)을 통과할 수 있다. 즉, 프린트 헤드 유닛(100)이 제1 예비 토출 영역의 제2 영역(FA1_2) 및 제1 흡입 영역의 제2 영역(SA1_2) 상부에서 이동하는 동안 제1 예비 토출 영역의 제2 영역(FA1_2) 및 제1 흡입 영역의 제2 영역(SA1_2)에서는 예비 토출 공정 및 흡입 공정이 수행되지 않을 수 있다.
이하, 다른 실시예에 대해 설명한다. 이하의 실시예에서, 이전에 이미 설명된 것과 동일한 구성에 대해서는 중복 설명을 생략하거나 간략화하고, 차이점을 위주로 설명한다.
도 46은 다른 실시예에 따른 잉크젯 프린팅 장치의 개략 평면도이다. 도 47은 도 46의 잉크젯 프린팅 장치를 이용한 프린팅 공정 중 일부를 나타낸 개략 평면도이다. 도 48은 도 46의 잉크젯 프린팅 장치의 제1 검사 유닛과 제1 더미부의 일 예를 나타내는 개략적인 단면 배치도이다.
도 46을 참조하면, 본 실시예에 따른 잉크젯 프린팅 장치(1000_1)는 더미부(700)를 더 포함하는 스테이지 유닛(STA_1) 및 제1 검사 유닛(800)을 포함할 수 있다.
프린트 헤드 유닛(100)으로부터 토출되는 잉크(90)는 대상 기판(SUB) 상에 잉크(90)를 분사하는 프린팅 공정이 수행되는 동안 동일한 양의 잉크(90)를 동일한 위치에 분사할 필요가 있다. 따라서, 프린트 헤드 유닛(100)으로부터 대상 기판(SUB) 상에 잉크(90)를 분사하기 전에 더미부(700) 상에 잉크(90)를 분사하여 이를 검사하는 공정을 진행함으로써, 그 결과에 따라 잉크젯 프린팅 장치(1000)의 설정값을 조절할 수 있다.
일 실시예에 따른 더미부(700)는 스테이지(BF) 상에 배치될 수 있다. 더미부(700)는 유리, 필름 등을 포함할 수 있으나 그 종류는 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 더미부(700)는 유기물 필름 또는 투명한 유리 기판 등을 포함할 수 있다.
더미부(700)는 제1 더미부(710) 및 제2 더미부(720)를 포함할 수 있다. 제1 더미부(710)는 스테이지(BF) 상에서 대상 기판(SUB)이 배치되는 기판 안착부(PA, 도 7 참조)와 제1 예비 토출부(310) 사이에 배치될 수 있다. 제2 더미부(720)는 스테이지(BF) 상에서 대상 기판(SUB)이 배치되는 기판 안착부(PA)와 제2 예비 토출부(320) 사이에 배치될 수 있다.
제1 검사 유닛(800)은 제1 지지대(610) 상에 거치될 수 있다. 제1 검사 유닛(800)은 제1 지지대(610)의 제1 수평 지지부(611) 상에 거치될 수 있다.
도 47 및 도 48을 참조하면. 제1 예비 토출부(310) 상에 잉크(90)를 예비 토출하는 제1 예비 토출 공정이 수행된 후, 스테이지 유닛(STA_1)은 프린트 헤드 유닛(100)이 제1 더미부(710) 상에 배치되도록 제1 방향(DR1)을 따라 이동할 수 있다. 프린트 헤드 유닛(100)이 제1 더미부(710) 상에 배치되면, 프린트 헤드 유닛(100)로부터 제1 더미부(710) 상에 잉크(90)를 분사할 수 있다.
프린트 헤드 유닛(100)로부터 제1 더미부(710) 상에 잉크(90)를 분사하면 제1 검사 유닛(800)은 제1 더미부(710) 상에 도포된 잉크(90)를 분석하여 프린트 헤드 유닛(100)으로부터 분사되는 잉크(90)의 액적량 및 탄착 위치 등을 검사할 수 있다.
제1 검사 유닛(800)은 제1 더미부(710)의 상부에 배치되어 제1 더미부(710)에 도포된 잉크(90)를 감지 또는 촬영할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 제1 검사 유닛(800)은 고해상도 카메라일 수 있다. 제1 검사 유닛(800)이 고해상도 카메라인 경우, 제1 검사 유닛(800) 제1 더미부(710)의 상부에 배치되어 하부에 배치된 제1 더미부(710)를 촬영하여 제1 더미부(710) 상에 도포된 물질(예컨대, 잉크(90))들의 직경이나 위치, 및 이들 간의 오차를 측정할 수 있다. 다만, 제1 검사 유닛(800)은 제1 더미부(710) 상에 도포된 물질을 감지할 수 있는 장치라면 고해상도 카메라에 제한되지 않는다.
도 49는 일 실시예에 따른 제1 더미부 상에 도포된 잉크를 나타내는 개략도이다.
이하, 도 46 내지 도 49를 참조하여, 제1 더미부(710)의 상면에 도포된 잉크(90)의 토출량 검사 방법에 대하여 설명하기로 한다.
제1 검사 유닛(800)은 제1 더미부(710)를 촬영하여 생성된 이미지 데이터를 분석하여 제1 더미부(710)의 상면에 도포된 잉크(90)의 직경 및 도포 위치를 산출함으로써 잉크(90)의 직경 및 도포 위치를 측정할 수 있다.
예를 들어, 제1 더미부(710)의 상면에 도포된 잉크(90)의 직경(WI1, WI2) 및 이격되어 도포된 두 잉크(90) 사이의 간격(PI1, PI2)을 측정할 수 있다. 상기 측정된 잉크(90)의 직경(WI1, WI2) 및 간격(PI1, PI2)을 기준 설정값과 비교하여, 그 결과에 따라 프린트 헤드 유닛(100)에서 분사되는 잉크(90)의 토출량 및 프린트 헤드 유닛(100)의 잉크 토출 부재의 위치를 기준 설정값에 근접하도록 조절할 수 있다.
제1 검사 유닛(800)은 제1 더미부(710)의 상면에 도포된 잉크(90)의 직경(WI1, W12)을 측정하여 1회 토출되는 잉크(90) 내에 분산된 입자(95)의 수를 1차적으로 조절할 수 있다. 잉크(90)의 직경(WI1, WI2)이 서로 다를 경우, 잉크젯 프린팅 장치(1000)를 이용하여 제조된 제품의 신뢰도가 불량할 수 있다. 따라서, 제1 검사 유닛(800)은 이와 같은 오차를 감지하여 프린트 헤드 유닛(100)에서 분사되는 잉크(90)의 양을 조절함으로써 잉크(I)의 직경(WI1', WI2')을 일치시켜 1회 토출된 잉크(90) 내 입자(95)의 수를 유지할 수 있다.
더미부(700) 및 제1 검사 유닛(800)을 이용한 검사 공정은 각 잉크(90)의 직경(WI1', WI2')과 간격(PI1', PI2')이 기준 설정값에 일치 또는 근접하도록 반복될 수 있다. 상기 '기준 설정값'은 잉크젯 프린팅 장치(1000)를 구동함에 있어서 입자(95)를 포함하는 잉크(90)를 분사하는 프린트 헤드 유닛(100)에 요구되는 '특성값'일 수 있다. 예를 들어, 기준 설정값은 프린트 헤드 유닛(100)의 각 노즐(125)에서 분사되는 잉크(90)의 양, 잉크(90)의 도포 위치, 잉크(90)에 포함된 입자(95)의 수 등을 포함할 수 있다.
도 50은 도 46의 제1 더미부의 다른 예를 나타내는 개략적인 단면 배치도이다.
도 50을 참조하면, 본 실시예에 따른 제1 더미부(710_1)는 스테이지(BF)를 관통하는 개구부(HA2)에 배치될 수 있다. 제1 더미부(710_1)는 복수의 롤(WR1, WR2) 및 복수의 롤(WR1, WR2)에 의해 감겨진 더미 필름(711)을 포함할 수 있다.
복수의 롤(WR1, WR2)은 제1 롤(WR1) 및 제1 롤(WR1)과 이격된 제2 롤(WR2)을 포함할 수 있다. 더미 필름(711)은 제1 롤(WR1) 및 제2 롤(WR2)의 회전에 따라 평면상 제1 방향(DR1)으로 감길 수 있다. 제1 더미부(710_1)는 복수의 롤(WR1, WR2)에 의해 스테이지(BF) 상에 더미 필름(711)이 제공 및/또는 제거될 수 있다. 상기 더미 필름(711) 상에는 잉크(90)가 분사될 수 있다.
도 51은 도 46의 잉크젯 프린팅 장치를 이용한 프린팅 공정에서 프린트 헤드 유닛과 스테이지 유닛의 각 영역 사이의 상대적인 위치에 따른 공정 시간을 나타내는 그래프이다.
도 51을 참조하면, 스테이지 유닛(STA_1)은 제1 및 제2 더미 영역(DMA1, DMA2)을 더 포함할 수 있다. 제1 더미 영역(DMA1)은 제1 예비 토출 영역(FA1)과 기판 안착부(PA) 사이에 배치되고, 제2 더미 영역(DMA2)은 제2 예비 토출 영역(FA2)과 기판 안착부(PA) 사이에 배치될 수 있다. 제1 더미 영역(DMA1)에는 제1 더미부(710)가 배치되고, 제2 더미 영역(DMA2)에는 제2 더미부(720)가 배치될 수 있다.
도 46의 잉크젯 프린팅 장치(1000_1)를 이용한 프린팅 방법은 제1 예비 토출 공정((c) 영역)과 제1 분사 공정((e) 영역) 사이에, 제1 더미 영역(DMA1) 상에 잉크(90)를 분사하는 제1 검사 공정((p1) 영역) 및 제2 예비 토출 공정((k) 영역)과 제2 분사 공정((m) 영역) 사이에 제2 더미 영역(DMA2) 상에 잉크(90)를 분사하는 제2 검사 공정((p3) 영역)을 더 포함할 수 있다.
상기 제1 검사 공정((p1) 영역)은 프린트 헤드 유닛(100)이 제1 더미 영역(DMA1) 상에 배치되면, 프린트 헤드 유닛(100)이 제1 더미 영역(DMA1) 상에 고정된 상태로 수행될 수 있다. 제1 검사 토출 공정((p1) 영역)에서 프린트 헤드 유닛(100)이 잉크(90)를 토출하는 제1 검사 토출 횟수는 일정 횟수로 정해져 있을 수 있다. 예를 들어, 제1 검사 토출 횟수는 제1 및 제2 예비 토출 횟수보다 적을 수 있다. 또한, 제1 검사 토출 공정((p1) 영역)이 수행되는 제1 검사 토출 공정 시간은 제1 및 제2 예비 토출 공정((c), (k) 영역)이 수행되는 제1 및 제2 예비 토출 공정 시간보다 짧을 수 있다. 예를 들어, 제1 검사 토출 공정((p1) 영역)에서 프린트 헤드 유닛(100)이 잉크(90)를 토출하는 제1 검사 토출 횟수는 2회일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
상기 제2 검사 토출 공정((p3) 영역)은 프린트 헤드 유닛(100)이 제2 더미 영역(DMA2) 상에 배치되면, 프린트 헤드 유닛(100)이 제2 더미 영역(DMA2) 상에 고정된 상태로 수행될 수 있다. 제2 검사 토출 공정((p3) 영역)에서 프린트 헤드 유닛(100)이 잉크(90)를 토출하는 제2 검사 토출 횟수 및 검사 토출 공정 시간은 제1 검사 토출 공정((p1) 영역)과 실질적으로 동일할 수 있다.
도 52는 또 다른 실시예에 따른 잉크젯 프린팅 장치의 개략 사시도이다. 도 53은 도 52의 잉크젯 프린팅 장치의 제2 검사 유닛과 검사 스테이지 유닛의 개략적인 평면 배치도이다. 도 54는 도 52의 잉크젯 프린팅 장치의 제2 검사 유닛과 검사 스테이지 유닛의 개략적인 단면 배치도이다.
도 52 내지 도 54를 참조하면, 본 실시예에 다른 잉크젯 프린팅 장치(1000_2)는 검사 스테이지 유닛(920), 검사용 기판(930) 및 제2 검사 유닛(950)을 더 포함하는 점이 도 1의 잉크젯 프린팅 장치(1000)의 차이점이다.
검사 스테이지 유닛(920)은 검사용 기판(930)이 배치되는 공간을 제공할 수 있다. 검사 스테이지 유닛(920)은 제1 및 제2 레일(RL1, RL2) 상에 배치될 수 있다. 검사 스테이지 유닛(920)은 제1 및 제2 레일(RL1, RL2) 상에서 제1 방향(DR1)을 따라 왕복 이동할 수 있다. 검사 스테이지 유닛(920)은 프린트 헤드 유닛(100)과 제2 검사 유닛(950) 사이를 왕복 이동할 수 있다.
검사용 기판(930)은 검사 스테이지 유닛(920) 상에 배치될 수 있다. 예시적인 실시예에서, 검사용 기판(930)은 유리, 필름 등일 수 있으나 그 종류는 특별히 제한되지 않는다. 검사용 기판(930)은 유기물 필름 또는 투명한 유리 기판일 수 있다.
제2 검사 유닛(950)은 프린트 헤드 유닛(100)으로부터 검사용 기판(930) 상에 분사되어 검사용 기판(930)에 도포된 잉크(90)를 분석하여 프린트 헤드 유닛(100)에서 분사되는 잉크(90)의 액적량 및 탄착 위치를 검사하는 역할을 할 수 있다.
잉크젯 프린팅 장치(1000_2)는 제2 지지대(910)를 더 포함할 수 있다. 제2 지지대(910)는 수평 방향인 제2 방향(DR2)으로 연장된 제2 수평 지지부(911) 및 제2 수평 지지부(911)와 연결되고 수직 방향인 제3 방향(DR3)으로 연장된 제2 수직 지지부(912)를 포함할 수 있다. 제2 수평 지지부(911)의 연장 방향은 평면상 제1 및 제2 레일(RL1, RL2) 상에서 검사 스테이지 유닛(920)의 이동 방향인 제1 방향(DR1)과 수직한 제2 방향(DR2)과 동일할 수 있다. 제2 검사 유닛(950)은 제2 수평 지지부(911)에 상에 거치될 수 있다.
제2 검사 유닛(950)은 제1 이동부(951), 제1 이동부(951)의 일 면에 배치된 제1 지지부(953) 및 제1 지지부(953) 상에 배치되는 제1 센서부(955)를 포함할 수 있다.
제1 이동부(951)는 제2 지지대(910)의 제2 수평 지지부(911)에 거치되어 제2 수평 지지부(911)의 연장 방향인 제2 방향(DR2)으로 이동할 수 있다. 제1 이동부(951)가 제2 방향(DR2)으로 이동함에 따라, 제1 이동부(951)에 거치된 제1 지지부(953)도 제2 방향(DR2)으로 이동할 수 있다.
제1 지지부(953)는 제1 이동부(951)의 하면에 배치되어, 제1 방향(DR1)으로 연장된 형상을 가질 수 있다. 제1 지지부(953)의 일 단부는 제1 이동부(951)와 연결되고, 타 단부는 제1 센서부(955)와 연결될 수 있다.
제1 센서부(955)는 검사 스테이지 유닛(920)의 상부에 배치될 수 있다. 제1 센서부(955)는 제1 지지부(953) 상에 거치되어 검사 스테이지 유닛(920)으로부터 소정 거리 이격될 수 있다. 제1 센서부(955)는 검사 스테이지 유닛(920)의 상부에 배치되어 검사 스테이지 유닛(920) 상에 배치된 검사용 기판(930) 상에 도포된 소정의 물질들을 감지할 수 있다. 상기 검사용 기판(930)에 도포된 소정의 물질은 잉크(90)일 수 있다. 제1 센서부(955)는 제1 이동부(951)가 제2 방향(DR2)으로 이동함에 따라, 검사용 기판(930)의 각 영역 상에 도포된 소정의 물질들을 감지 또는 촬영할 수 있다.
예시적인 실시예에서, 제1 센서부(955)는 고해상도 카메라일 수 있다. 제1 센서부(955)가 고해상도 카메라인 경우, 제1 센서부(955)는 잉크(90)가 도포된 검사용 기판(930)의 상부에 배치되어, 하부에 배치된 검사용 기판(930)을 촬영하여 검사용 기판(930) 상에 도포된 잉크(90)의 직경이나 위치, 및 이들 간의 오차를 측정할 수 있다.
도 55는 다른 실시예에 따른 제1 흡입 장치 및 프린트 헤드 유닛의 평면 배치도이다. 도 56은 또 다른 실시예에 따른 제1 흡입 장치 및 프린트 헤드 유닛의 평면 배치도이다.
도 55 및 도 56에 도시된 제1 흡입 장치는 각각 제1 방향(DR1) 또는 제2 방향(DR2)을 따라 흡입력이 상이한 복수의 흡입부를 포함할 수 있음을 예시한다.
구체적으로, 도 55를 참조하면, 본 실시예에 따른 제1 흡입 장치(210_1)는 서로 상이한 제1 음압, 제2 음압 및 제3 음압을 각각 발생시키는 제1 흡입부(210A_1), 제2 흡입부(210B_1) 및 제3 흡입부(210C_1)를 포함할 수 있다. 제1 흡입 장치(210_1)는 각각 서로 다른 음압을 발생시키는 제1 내지 제3 흡입부(210A_1, 210B_1, 210C_1)를 포함하여 단계별로 음압(또는 흡입력)의 강도를 조절할 수 있다.
제1 내지 제3 흡입부(210A_1, 210B_1, 210C_1)는 제2 방향(DR2)을 따라 배열될 수 있다. 예를 들어, 제1 내지 제3 흡입부(210A_1, 210B_1, 210C_1)는 평면상 상측으로부터 하측으로 순차 배열될 수 있다.
제1 흡입 장치(210_1)는 제2 방향(DR2)을 따라 이동할 수 있다. 제1 흡입 장치(210_1)가 제2 방향(DR2)을 따라 이동하면서 흡입 공정이 필요한 잉크젯 헤드(120)를 적합한 음압을 발생시키는 제1 내지 제3 흡입부(210A_1, 210B_1, 210C_1) 중 하나의 흡입부와 중첩 배치시킨 후, 흡입 공정이 수행할 수 있다.
예를 들어, 잉크젯 헤드(120)는 제1 내지 제4 잉크젯 헤드(120A, 120B, 120C, 120D)를 포함할 수 있고, 제3 및 제4 잉크젯 헤드(120C, 120D)는 제2 음압으로 흡입 공정이 수행되어야 할 수 있다. 이 경우, 흡입 장치(210_1)는 제2 방향(DR2)을 따라 이동하여 제2 음압을 발생시키는 제2 흡입부(210B_1)와 제3 및 제4 잉크젯 헤드(120C, 120D)가 제3 방향(DR3)으로 중첩되도로 배치하고, 흡입 공정을 수행할 수 있다.
이어, 도 56을 참조하면, 본 실시예에 따른 제1 흡입 장치(210_2)는 서로 상이한 제1 음압, 제2 음압 및 제3 음압을 각각 발생시키는 제1 흡입부(210A_2), 제2 흡입부(210B_2) 및 제3 흡입부(210C_2)를 포함할 수 있다. 도 56의 제1 흡입 장치(210_2)는 각각 서로 다른 음압을 발생시키는 제1 내지 제3 흡입부(210A_2, 210B_2, 210C_2)를 포함하여 단계별로 음압(또는 흡입력)의 강도를 조절할 수 있다.
제1 내지 제3 흡입부(210A_2, 210B_2, 210C_2)는 제1 방향(DR1)을 따라 배열될 수 있다. 예를 들어, 제1 내지 제3 흡입부(210A_1, 210B_1, 210C_1)는 평면상 좌측으로부터 우측으로 순차 배열될 수 있다.
잉크젯 헤드(120)는 제1 흡입 장치(120_2) 상에서 제1 방향(DR1)을 따라 이동하며, 해당 잉크젯 헤드(120)의 흡입 공정에 적합한 음압을 발생시키는 흡입부 상에 이동할 수 있다.
예를 들어, 잉크젯 헤드(120)는 제1 내지 제4 잉크젯 헤드(120A, 120B, 120C, 120D)를 포함할 수 있고, 제2 및 제4 잉크젯 헤드(120B, 120D)는 제1 음압으로 흡입 공정이 수행되어야 할 수 있다. 이 경우, 프린트 헤드 유닛(100)은 제1 방향(DR1)을 따라 이동하며 동일한 열에 배열되는 제2 및 제4 잉크젯 헤드(120B, 120D)와 제1 음압을 발생시키는 제1 흡입부(210A_2)를 제3 방향(DR3)으로 중첩되도로 배치하고, 흡입 공정을 수행할 수 있다.
도 55 및 도 56에 따른 흡입 장치(210_1, 210_2)는 서로 상이한 음압을 발생시키는 복수의 흡입부를 포함함으로써, 흡입 공정이 필요한 잉크젯 헤드에 적합한 음압을 발생시키는 흡입부를 이용하여 흡입 공정이 수행될 수 있다.
도 57 내지 도 59은 흡입 본체에 형성된 흡입홀의 다양한 예를 나타낸 평면도들이다.
도 57을 참조하면, 본 실시예에 따른 흡입 본체(211_1)에 형성된 복수의 흡입홀(HA1_1)은 제1 방향(DR1)을 따라 연장된 형상을 가질 수 있다. 제1 방향(DR1)을 따라 형성된 복수의 흡입홀(HA1_1)은 제2 방향(DR2)을 따라 서로 이격 배치될 수 있다. 도면에서는 하나의 흡입 본체(211_1)에 9개의 흡입홀(HA1_1)이 형성된 것을 도시하고 있으나, 흡입홀(HA1_1)의 개수는 이에 제한되지 않는다.
도 58을 참조하면, 본 실시예에 따른 흡입 본체(211_2)에 형성된 복수의 흡입홀(HA1_2)은 평면상 '<' 형상을 가질 수 있다. 복수의 흡입홀(HA1_2)은 매트릭스 형상으로 배열될 수 있다. 복수의 흡입홀(HA1_2)은 제1 방향(DR1) 및 제2 방향(DR2)을 따라 서로 이격 배치될 수 있다. 도면에서는 하나의 흡입 본체(211_2)에 총 9개의 흡입홀(HA1_2)이 3X3의 행렬로 배열되도록 형성된 것을 도시하고 있으나, 흡입홀(HA1_2)의 개수 및 배치는 이에 제한되지 않는다.
도 59를 참조하면, 본 실시예에 따른 흡입 본체(211_3)는 복수의 기공(pore, HA1_3)을 포함하는 다공성 재질의 다공성 패드(Porous pad)를 포함할 수 있다. 흡입 본체(211_3)가 다공성 재질의 다공성 패드(Porous pad)를 포함하는 경우, 상기 복수의 기공(HA1_3)은 잉크(90)에 포함된 입자(95)가 통과할 수 있도록 기공(HA1_3)의 직경은 잉크(90)의 최대 길이보다 클 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
1000: 잉크젯 프린팅 장치
STA: 스테이지 유닛
BF: 스테이지
100: 프린트 헤드 유닛
120: 잉크젯 헤드
125: 노즐
200: 흡입 장치
300: 예비 토출부
400: 잉크 회수부
500: 잉크 제공부
90: 잉크
91: 용매
95: 입자
PA: 기판 안착부
SA1, SA2: 제1 흡입 영역, 제2 흡입 영역
FA1, FA2: 제1 예비 토출부, 제2 예비 토출부
SUB: 대상 기판

Claims (20)

  1. 대상 기판이 안착되는 기판 안착부를 포함하는 스테이지;
    상기 스테이지 상부에 위치하고, 복수의 입자를 포함하는 잉크를 분사하는 프린트 헤드 유닛; 및
    상기 기판 안착부의 측부에 배치되며 상부에 음압을 생성하도록 구성된 흡입 장치를 포함하는 잉크젯 프린팅 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 프린트 헤드 유닛과 상기 스테이지 간 상대적 위치를 조정하는 이동 유닛을 더 포함하되,
    상기 프린트 헤드 유닛은 상기 이동 유닛에 의해 상기 흡입 장치의 상부와 상기 기판 안착부의 상부 사이를 이동하는 잉크젯 프린팅 장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 흡입 장치는 상기 프린트 헤드 유닛이 상기 흡입 장치의 상부에 위치할 때 구동되어 상기 흡입 장치와 상기 프린트 헤드 유닛 사이에 음압을 생성하는 잉크젯 프린팅 장치.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 흡입 장치의 구동에 의해 상기 프린트 헤드 유닛 내에 잔류하는 잉크에 포함된 적어도 일부의 상기 입자가 상기 흡입 장치에 흡입되는 잉크젯 프린팅 장치.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 흡입 장치에 의한 상기 입자의 흡입은 상기 프린트 헤드 유닛의 비분사 모드에서 진행되는 잉크젯 프린팅 장치.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 흡입 장치에 의한 상기 입자의 흡입은 상기 프린트 헤드 유닛과 상기 스테이지 간 상대적 위치가 고정된 상태에서 진행되는 잉크젯 프린팅 장치.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 기판 안착부와 상기 흡입 장치 사이에 배치된 예비 토출 영역을 더 포함하는 잉크젯 프린팅 장치.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 예비 토출 영역은 상기 스테이지 상에 상기 기판 안착부와 이격되도록 배치되는 잉크젯 프린팅 장치.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 예비 토출 영역은 상기 잉크를 흡수하는 흡수 패드를 포함하는 잉크젯 프린팅 장치.
  10. 제7 항에 있어서,
    상기 기판 안착부와 상기 예비 토출 영역 사이에 배치되는 더미 영역을 더 포함하는 잉크젯 프린팅 장치.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 더미 영역은 상기 스테이지 상에 상기 기판 안착부와 이격되도록 배치되는 잉크젯 프린팅 장치.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 더미 영역은 제1 롤, 상기 제1 롤과 이격된 제2 롤 및 상기 제1 롤 및 상기 제2 롤에 감겨 있고 상기 제1 롤 및 제2 롤의 회전에 따라 이동하는 더미 필름을 포함하는 더미부를 포함하고,
    상기 프린트 헤드 유닛은 상기 더미 필름 상에 잉크를 분사하는 잉크젯 프린팅 장치.
  13. 스테이지의 기판 안착부 상에 대상 기판을 안착시키는 단계;
    복수의 입자를 포함하는 잉크를 분사하도록 구성된 프린트 헤드 유닛을 상기 기판 안착부와 비중첩하도록 상기 기판 안착부의 측부의 상부에 배치한 상태에서 상기 프린트 헤드 유닛에 잔류하는 상기 잉크에 포함된 적어도 일부의 상기 입자를 흡입하는 단계; 및
    상기 프린트 헤드 유닛을 상기 대상 기판의 상부에 위치하도록 상기 스테이지와 상기 프린트 헤드 유닛의 상대적 위치를 변경하여 상기 대상 기판 상에 상기 복수의 입자를 포함하는 상기 잉크를 분사하는 단계를 포함하는 잉크젯 프린팅 방법.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 입자를 흡입하는 단계는 상기 기판 안착부의 측부에 배치되며 상부에 음압을 생성하도록 구성된 흡입 장치를 이용하여 수행되는 잉크젯 프린팅 방법.
  15. 제14 항에 있어서,
    상기 기판 안착부와 상기 흡입 장치 사이에 배치된 예비 토출 영역에 상기 복수의 입자를 포함하는 상기 잉크를 예비 토출하는 단계를 더 포함하되,
    상기 잉크를 예비 토출하는 단계는 상기 입자를 흡입하는 단계와 상기 대상 기판 상에 상기 잉크를 분사하는 단계 사이에 수행되는 잉크젯 프린팅 방법.
  16. 제15 항에 있어서,
    상기 예비 토출 영역은 상기 스테이지 상에 상기 기판 안착부와 이격되도록 배치되는 잉크젯 프린팅 방법.
  17. 제15 항에 있어서,
    상기 프린트 헤드 유닛에서 분사된 상기 잉크를 검사하는 단계를 더 포함하되,
    상기 잉크를 검사하는 단계는 상기 잉크를 예비 토출하는 단계와 상기 대상 기판 상에 상기 잉크를 분사하는 단계 사이에 수행되는 잉크젯 프린팅 방법.
  18. 제17 항에 있어서,
    상기 잉크를 검사하는 단계는
    상기 기판 안착부와 상기 예비 토출 영역 사이에 배치되는 더미 영역에 상기 복수의 입자를 포함하는 잉크를 분사하는 단계, 및
    상기 더미 영역에 분사된 잉크를 검사하는 단계를 포함하는 잉크젯 프린팅 방법.
  19. 제13 항에 있어서,
    상기 입자를 흡입하는 단계는 상기 프린트 헤드 유닛의 비분사 모드에서 진행되는 잉크젯 프린팅 방법.
  20. 제13 항에 있어서,
    상기 입자를 흡입하는 단계는 상기 프린트 헤드 유닛과 상기 스테이지 간 상대적 위치가 고정된 상태에서 진행되는 잉크젯 프린팅 방법.
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