KR20230010895A - 잉크젯 프린팅 장치, 이를 이용한 잉크 프린팅 방법 및 표시 장치의 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

잉크젯 프린팅 장치, 이를 이용한 잉크 프린팅 방법 및 표시 장치의 제조 방법이 제공된다. 잉크 프린팅 방법은 복수의 입자들이 분산된 잉크를 잉크젯 헤드에서 토출하는 단계, 상기 토출된 잉크에 서로 다른 파장을 갖는 제1 광 및 제2 광을 조사하여 상기 잉크로부터 출사된 제1 출사광 및 제2 출사광에 대한 데이터를 획득하는 단계, 및 상기 제1 출사광 및 상기 제2 출사광에 대한 데이터로부터 상기 잉크 내 상기 입자의 농도를 산출하고, 상기 농도가 기준값으로부터 오차 범위를 벗어났는지 여부를 확인하는 판단 단계를 포함하고, 상기 제1 광은 파장이 500nm 이하이고, 상기 제2 광은 파장이 1000nm 이상이다.

Description

잉크젯 프린팅 장치, 이를 이용한 잉크 프린팅 방법 및 표시 장치의 제조 방법{INKJET PRITING APPARATUS, METHOD OF PRINTING THE INK USING THE SAME AND METHOD OF FABRICATING A DISPLAY DEVICE}
본 발명은 잉크젯 프린팅 장치, 이를 이용한 잉크 프린팅 방법 및 표시 장치의 제조 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 발광 소자를 포함하는 자발광 표시 장치가 있다. 자발광 표시 장치는 발광 소자로서 유기물을 발광 물질로 이용하는 유기 발광 표시 장치, 또는 무기물을 발광 물질로 이용하는 무기 발광 표시 장치 등이 있다.
표시 장치에 포함되는 유기물층을 형성하거나 무기 발광 다이오드를 배치하기 위해, 잉크젯 프린팅 장치가 이용될 수 있다. 입자들이 분산된 잉크를 프린팅한 뒤, 후처리 공정을 수행하여 상기 입자들을 특정 영역에 배치하거나 이들이 분산된 유기물층을 형성할 수 있다.
잉크젯 프린팅 장치를 이용하여 표시 장치를 제조할 때, 표시 장치의 제품 완성도를 확보하기 위해 프린팅 공정 중에 토출되는 잉크는 단위 액적 당 포함된 입자들의 농도가 균일할 것이 요구될 수 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 잉크젯 헤드에서 토출되는 액적 또는 잉크 내 입자들의 농도를 실시간으로 측정할 수 있는 잉크젯 프린팅 장치, 이를 이용한 잉크 프린팅 방벙 및 표시 장치의 제조 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 잉크 프린팅 방법은 복수의 입자들이 분산된 잉크를 잉크젯 헤드에서 토출하는 단계, 상기 토출된 잉크에 서로 다른 파장을 갖는 제1 광 및 제2 광을 조사하여 상기 잉크로부터 출사된 제1 출사광 및 제2 출사광에 대한 데이터를 획득하는 단계, 및 상기 제1 출사광 및 상기 제2 출사광에 대한 데이터로부터 상기 잉크 내 상기 입자의 농도를 산출하고, 상기 농도가 기준값으로부터 오차 범위를 벗어났는지 여부를 확인하는 판단 단계를 포함하고, 상기 제1 광은 파장이 500nm 이하이고, 상기 제2 광은 파장이 1000nm 이상이다.
상기 제1 출사광은 상기 잉크에 조사된 상기 제1 광이 산란된 광이고, 상기 제2 출사광은 상기 잉크에 조사된 상기 제2 광이 굴절된 광일 수 있다.
상기 입자의 농도를 산출하는 단계는 상기 제1 출사광에 대한 데이터로부터 상기 잉크 내 입자의 개수에 대한 데이터를 획득하는 단계, 및 상기 제2 출사광에 대한 데이터로부터 상기 잉크의 부피에 대한 데이터를 획득하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 판단 단계는 상기 제1 출사광 및 상기 제2 출사광 데이터로부터 상기 잉크 내 입자의 농도 변화 값을 산출하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 판단 단계 후에, 상기 농도가 상기 기준값으로부터 오차 범위를 벗어났다고 판단되면 상기 잉크젯 헤드에 주입되는 상기 잉크 내 상기 입자의 농도를 제어하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 잉크젯 헤드에서 상기 잉크를 토출하는 단계 전에, 상기 기준값을 설정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 기준값은 서로 다른 입자 농도를 갖는 잉크에 상기 제1 광 및 상기 제2 광을 조사하였을 때 상기 잉크로부터 출사된 광의 정규화된 산란 강도 및 상기 정규화된 산란 강도의 표준 편차 값을 포함하고, 상기 제1 출사광 및 상기 제2 출사광에 대한 데이터를 획득하는 단계는 상기 제1 출사광 및 상기 상기 제2 출사광의 정규화된 산란 강도 및 상기 정규화된 산란 강도의 표준 편차 값을 획득하는 단계를 포함하며, 상기 판단 단계는 상기 기준값의 상기 정규화된 산란 강도 및 상기 표준 편차 값과 상기 제1 출사광 및 상기 제2 출사광에 대한 데이터를 비교하여 상기 잉크 내 입자의 농도를 산출하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 잉크는 상기 잉크젯 헤드로부터 제1 방향으로 토출되고, 상기 제1 광은 상기 제1 방향과 수직한 제2 방향으로 조사되고 상기 제2 광은 상기 제1 광이 조사된 후에 조사될 수 있다.
상기 제1 광이 조사되어 상기 잉크에서 출사된 상기 제1 출사광은 상기 잉크가 토출되는 경로에 곡률 중심을 갖고 외면이 곡률진 형상을 갖는 반사 장치에 반사될 수 있다.
상기 잉크는 상기 잉크젯 헤드로부터 제1 방향으로 토출되고, 상기 제1 광과 상기 제2 광은 서로 다른 방향으로 조사되어 각각 동시에 상기 잉크에 조사될 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 일 실시예에 따른 잉크젯 프린팅 장치는 복수의 입자들이 분산된 잉크를 토출하는 잉크젯 헤드, 상기 토출된 잉크에 각각 서로 다른 파장대의 광을 조사하는 제1 광 조사 장치 및 제2 광 조사 장치, 상기 제1 광 조사 장치에서 조사된 제1 광이 상기 잉크에 입사되어 산란된 제1 산란광이 입사되는 제1 센싱 장치, 상기 제2 광 조사 장치에서 조사된 제2 광이 상기 잉크에 입사되어 산란된 제2 산란광이 입사되는 제2 센싱 장치, 및 상기 제1 센싱 장치 및 상기 제2 센싱 장치에 입사된 상기 제1 출사광 및 상기 제2 출사광에 대한 데이터들이 입력되는 프로세서를 포함하고, 상기 제1 광 조사 장치에서 조사되는 상기 제1 광은 파장이 500nm 이하이고, 상기 제2 광 조사 장치에서 조사되는 상기 제2 광은 파장이 1000nm 이상이다.
상기 잉크는 상기 잉크젯 헤드로부터 제1 방향으로 토출되고, 상기 제1 광 조사 장치는 상기 제1 광을 상기 제1 방향과 수직한 제2 방향으로 조사할 수 있다.
상기 제2 광 조사 장치는 상기 제1 광 조사 장치와 상기 제1 방향으로 이격되어 배치되고, 상기 제2 광을 상기 제2 방향으로 조사할 수 있다.
상기 제1 광 조사 장치와 상기 제2 광 조사 장치는 각각 상기 잉크가 토출되는 경로 중 서로 다른 영역에 상기 제1 광 및 상기 제2 광을 조사할 수 있다.
상기 제1 센싱 장치는 상기 잉크가 토출되는 경로를 기준으로 상기 제1 광 조사 장치와 마주보도록 배치되고, 상기 제2 센싱 장치는 상기 잉크가 토출되는 경로를 기준으로 상기 제2 광 조사 장치와 마주보도록 배치될 수 있다.
상기 제1 광 조사 장치와 이격되어 배치되고 상기 잉크가 토출되는 경로에 곡률 중심을 갖고 외면이 곡률진 형상을 갖는 제1 반사 장치를 더 포함하고, 상기 제1 출사광은 상기 제1 반사 장치에서 반사되어 상기 제1 센싱 장치로 입사될 수 있다.
상기 제1 센싱 장치는 상기 잉크가 토출되는 경로를 기준으로 상기 제1 반사 장치가 위치한 일 측의 반대편 타 측에 배치될 수 있다.
상기 제2 광 조사 장치와 이격되어 배치되고 상기 잉크가 토출되는 경로에 곡률 중심을 갖고 외면이 곡률진 형상을 갖는 제2 반사 장치를 더 포함하고, 상기 제2 출사광은 상기 제2 반사 장치에서 반사되어 상기 제2 센싱 장치로 입사될 수 있다.
상기 제2 광 조사 장치는 상기 제1 광 조사 장치와 상기 제1 방향으로 이격되어 배치되고 상기 제2 광을 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향 사이의 방향으로 조사하고, 상기 제1 광 조사 장치 및 상기 제2 광 조사 장치는 각각 상기 토출된 잉크에 상기 제1 광 및 상기 제2 광을 조사할 수 있다.
상기 프로세서는 서로 다른 상기 잉크 내 상기 입자의 농도에 따른 상기 제1 출사광 및 상기 제2 출사광에 대한 데이터가 저장될 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 일 실시예에 따른 표시 장치의 제조 방법은 제1 영역 및 제2 영역을 포함하는 대상 기판을 준비하는 단계, 상기 대상 기판의 상기 제1 영역에 입자들이 분산된 제1 잉크들을 제1 노즐에서 토출하는 제1 잉크 토출 단계, 상기 제1 노즐에서 토출된 잉크에 서로 다른 파장을 갖는 제1 광 및 제2 광을 조사하여 상기 제1 잉크에서 출사된 제1 출사광 및 제2 출사광에 대한 데이터를 획득하는 단계, 상기 제1 출사광 및 상기 제2 출사광에 대한 데이터로부터 상기 제1 잉크 내 상기 입자의 농도를 산출하고, 상기 농도가 기준값으로부터 오차 범위를 벗어났는지 여부를 확인하는 판단 단계, 및 상기 제1 노즐과 다른 제2 노즐에서 상기 입자들이 분산된 제2 잉크를 토출하는 제2 잉크 토출 단계를 포함한다.
상기 제1 광은 파장이 500nm 이하이고, 상기 제2 광은 파장이 1000nm 이상일 수 있다.
상기 입자는 산화 티타늄(TiO2)를 포함할 수 있다.
상기 제2 잉크 토출 단계는 상기 판단 단계에서 상기 농도가 상기 기준값으로부터 오차 범위를 벗어났다고 판단되면, 상기 제2 노즐에서 상기 제2 잉크를 상기 제1 영역에 토출할 수 있다.
상기 제1 영역에 토출된 상기 제1 잉크 및 상기 제2 잉크는 제1 잉크 패턴을 형성할 수 있다.
상기 제2 잉크 토출 단계는 상기 판단 단계에서 상기 농도가 상기 기준값으로부터 오차 범위를 벗어나지 않았다고 판단되면, 상기 제2 노즐에서 상기 제2 잉크를 상기 제2 영역에 토출할 수 있다.
상기 제1 영역에 토출된 상기 제1 잉크는 제1 잉크 패턴을 형성하고, 상기 제2 영역에 토출된 상기 제2 잉크는 상기 제1 잉크 패턴과 다른 제2 잉크 패턴을 형성할 수 있다.
상기 제1 잉크 토출 단계에서, 상기 제1 노즐과 다른 제3 노즐에서 상기 입자들이 분산된 제3 잉크가 상기 제1 영역에 토출될 수 있다.
상기 제1 잉크 토출 단계에서, 상기 제1 노즐과 다른 제3 노즐에서 상기 입자들이 분산된 제3 잉크가 상기 제2 영역에 토출될 수 있다.
상기 제1 출사광 및 제2 출사광에 대한 데이터를 획득하는 단계에서, 상기 제3 노즐에서 토출된 상기 제2 잉크에 상기 제1 광 및 상기 제2 광을 조사하여 상기 제3 잉크에서 출사된 제3 출사광 및 제4 출사광에 대한 데이터를 획득하고, 상기 판단 단계에서, 상기 제3 출사광 및 상기 제4 출사광에 대한 데이터로부터 상기 제3 잉크 내 상기 입자의 농도를 산출하고, 상기 농도가 기준값으로부터 오차 범위를 벗어났는지 여부를 확인할 수 있다.
기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
일 실시예에 따른 잉크젯 프린팅 장치는 노즐에서 토출되는 잉크에 서로 다른 파장대의 광을 각각 조사하여 실시간으로 잉크 내 입자의 농도 변화를 감지할 수 있다.
일 실시예에 따른 잉크 프린팅 방법은 상기 잉크젯 프린팅 장치를 이용하여 잉크 내 입자의 농도를 감지하면서 잉크를 토출할 수 있고, 입자의 농도 변화에 대응하여 잉크젯 헤드에 주입되는 잉크의 입자 농도를 제어하거나 특정 영역에 안착된 잉크 내 입자의 농도를 제어하여 균일한 품질의 제품을 제조할 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 동작을 나타내는 개략도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 잉크 농도 측정 장치의 구성을 나타내는 개략도이다.
도 3 및 도 4는 잉크 내 분산된 입자들이 조사된 광이 산란되는 것을 나타내는 개략도들이다.
도 5는 일 실시예에 따른 잉크젯 프린팅 장치의 동작을 나타내는 개략도이다.
도 6은 다른 실시예에 따른 잉크젯 프린팅 장치의 동작을 나타내는 개략도이다.
도 7은 다른 실시예에 따른 잉크젯 프린팅 장치의 동작을 나타내는 개략도이다.
도 8은 도 7의 잉크젯 프린팅 장치에서 반사 장치에 의해 반사된 광이 진행하는 것을 나타내는 개략도이다.
도 9 및 도 10은 다른 실시예에 따른 잉크젯 프린팅 장치의 동작을 나타내는 개략도들이다.
도 11은 다른 실시예에 따른 잉크젯 프린팅 장치의 동작을 나타내는 개략도이다.
도 12는 일 실시예에 따른 잉크젯 프린팅 장치를 이용한 잉크 프린팅 방법을 나타내는 순서도이다.
도 13 내지 도 16은 일 실시예에 따른 잉크 프린팅 방법을 순서대로 나타내는 개략도들이다.
도 17 및 도 18은 잉크젯 프린팅 장치를 이용하여 측정된 잉크 내 입자의 농도에 따른 출사광 데이터를 나타내는 그래프들이다.
도 19는 다른 실시예에 따른 잉크젯 프린팅 장치를 이용한 잉크 프린팅 방법을 나타내는 순서도이다.
도 20은 일 실시예에 따른 잉크젯 프린팅 장치의 잉크젯 헤드에 포함된 복수의 노즐들의 배치를 나타내는 도면이다.
도 21은 도 20의 잉크젯 헤드에 포함된 복수의 노즐들에서 잉크가 토출되는 것을 나타내는 도면이다.
도 22는 일 실시예에 따른 잉크 프린팅 방법 중 일부 단계의 순서를 나타내는 순서도이다.
도 23은 도 22의 일 단계의 순서를 나타내는 순서도이다.
도 24는 도 23의 일 단계를 나타내는 도면이다.
도 25는 일 실시예에 따른 표시 장치의 제조 방법을 나타내는 순서도이다.
도 26 내지 도 29는 일 실시예에 따른 잉크 프린팅 방법을 이용한 표시 장치의 제조 방법을 나타내는 단면도들이다.
도 30은 일 실시예에 따른 표시 장치의 일부분을 나타내는 단면도이다.
도 31은 다른 실시예에 따른 표시 장치의 제조 방법을 나타내는 순서도이다.
도 32 및 도 33은 도 31의 표시 장치의 제조 방법 중 일 단계를 나타내는 단면도들이다.
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 지칭되는 것은 다른 소자 바로 위에 또는 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 이와 마찬가지로, "하(Below)", "좌(Left)" 및 "우(Right)"로 지칭되는 것들은 다른 소자와 바로 인접하게 개재된 경우 또는 중간에 다른 층 또는 다른 소재를 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 잉크젯 프린팅 장치의 동작을 나타내는 개략도이다. 도 2는 일 실시예에 따른 잉크 농도 측정 장치의 구성을 나타내는 개략도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 잉크젯 프린팅 장치(10)는 잉크젯 헤드(PA) 및 잉크 농도 측정 장치(100)를 포함한다. 잉크젯 헤드(PA)는 복수의 입자(도 3의 'PT')가 분산된 잉크(DL)를 노즐(미도시)을 통해 토출할 수 있다. 잉크젯 헤드(PA)에서 토출되는 잉크(DL)는 프린팅 대상 물체에 분사되고, 잉크(DL)의 재료에 따라 대상 물체 상에 층 또는 패턴을 형성할 수 있다. 도면에서는 잉크젯 프린팅 장치(10) 중 잉크(DL)가 토출되는 잉크젯 헤드(PA)와 잉크 농도 측정 장치(100)만이 도시되어 있으나, 잉크젯 프린팅 장치(10)는 잉크젯 헤드(PA) 이외에 다른 장치들을 더 포함할 수 있다.
잉크 농도 측정 장치(100)는 광 조사 장치(110), 센싱 장치(130) 및 프로세서(150)를 포함한다. 잉크 농도 측정 장치(100)는 광 조사 장치(110) 및 센싱 장치(130)를 이용하여 측정 대상인 잉크(DL)에 대한 광 데이터들을 획득하고, 상기 획득된 데이터들로부터 잉크 내 입자의 농도, 및 농도 변화를 감지할 수 있다. 일 실시예에 따른 잉크 농도 측정 장치(100)는 측정 대상인 잉크(DL) 내에 포함된 입자(도 3의 'PT')의 개수 변화, 및 잉크의 액적 부피, 속도와 같은 데이터들을 획득할 수 있고, 그로부터 잉크의 단위 액적 당 분산된 입자들의 농도 변화를 확인할 수 있다.
일 실시예에 따른 잉크 농도 측정 장치(100)의 측정 대상은 복수의 입자(PT)들이 분산된 잉크(DL)로서, 잉크젯 헤드(PA)로부터 토출된 잉크(DL)일 수 있다. 예시적인 실시예에서, 잉크젯 헤드(PA)는 복수의 노즐 또는 토출부들을 포함하여 각 노즐에서 잉크(DL)들을 동시에 토출할 수 있다. 잉크젯 헤드(PA)에서 토출된 잉크(DL)는 용매(도 3의 'SV') 및 그에 분산된 복수의 입자(PT)들을 포함할 수 있으며, 토출된 잉크(DL)는 프린팅 대상, 예를 들어 대상 기판 상에 토출되어 입자(PT)들을 포함하는 층 또는 패턴을 형성할 수 있다. 잉크(DL)가 형성하는 층 또는 패턴이 균일한 품질을 유지하기 위해, 프린팅 공정이 반복되는 동안 잉크젯 헤드(PA)에서 토출되는 잉크(DL)의 단위 액적 당 입자(PT)의 개수, 또는 농도가 균일할 것이 요구된다. 특히, 액체 상태의 잉크(DL) 내에 분산된 입자(PT)들은 공정이 반복됨에 따라 잉크(DL) 내에서 침전될 수 있고, 잉크젯 헤드(PA)에서 토출되는 잉크(DL)의 단위 액적 당 입자(PT)의 개수가 달라질 수 있다.
일 실시예에 따른 잉크 농도 측정 장치(100)는 잉크젯 헤드(PA)를 포함한 잉크젯 프린팅 장치(10)에 내장되어 잉크젯 헤드(PA)의 프린팅 공정이 수행되는 동안 잉크젯 헤드(PA)에서 토출된 잉크(DL)의 단위 액적 당 입자(PT)의 개수, 또는 잉크(DL) 내 입자(PT)의 농도 변화를 실시간으로 감지할 수 있다. 잉크 농도 측정 장치(100)는 감지된 입자(PT)의 농도 변화를 토대로 잉크젯 헤드(PA)에 피드백하여 잉크젯 헤드(PA)에서 토출된 잉크(DL) 내 입자(PT) 농도를 균일하게 유지할 수 있다.
광 조사 장치(110)는 잉크젯 헤드(PA)에서 토출된 잉크(DL)에 광을 조사할 수 있다. 광 조사 장치(110)는 잉크젯 헤드(PA)에서 토출된 잉크(DL)가 지나가는 경로에 설정된 조사 영역(SA)에 광(L)을 조사할 수 있고, 조사 영역(SA)을 지나는 잉크(DL)는 광 조사 장치(110)에서 조사된 광이 입사될 수 있다. 광 조사 장치(110)는 잉크젯 헤드(PA)에서 토출된 잉크(DL)가 지나가는 경로에 광(L)을 조사할 수 있는 위치에 배치될 수 있다. 일 예로, 잉크젯 헤드(PA)에서 잉크(DL)가 제1 방향(DR1)으로 토출되는 경우, 광 조사 장치(110)는 제1 방향(DR1)과 다른 방향으로 광(L)을 조사할 수 있다. 예를 들어, 광 조사 장치(110)는 제1 방향(DR1)에 수직한 제2 방향(DR2)으로 광(L)을 조사할 수 있도록 잉크(DL)가 토출되는 경로로부터 제2 방향(DR2)으로 이격되어 배치될 수 있다. 잉크젯 헤드(PA)에서는 잉크(DL)가 토출되는 잉크젯 헤드의 제1 방향(DR1)에는 광 조사 장치(110)가 배치되지 않고, 잉크젯 헤드의 하부로부터 제2 방향(DR2)으로 이격되어 배치될 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않으며, 광 조사 장치(110)와 잉크젯 헤드(PA)의 잉크젯 헤드와의 배치 관계를 도면에 도시된 바와 다를 수 있다.
센싱 장치(130)는 광 조사 장치(110)로부터 잉크(DL)에 조사된 광(L)이 잉크(DL)에 의해 반사, 굴절 또는 산란되어 출사된 광(SL, 이하 '잉크(DL)에서 출사된 광')들이 입사될 수 있다. 센싱 장치(130)는 잉크(DL)에서 출사광(SL)들의 양 및 세기와 산란 강도 등을 감지할 수 있다.
광 조사 장치(110)와 센싱 장치(130)는 잉크(DL)에 광을 조사하거나, 출사광(SL)을 센싱하기에 용이한 위치에 배치될 수 있다. 일 예로, 잉크젯 헤드(PA)에서 잉크(DL)가 제1 방향(DR1)으로 토출되는 경우, 광 조사 장치(110)는 제1 방향(DR1)과 다른 방향으로 광(L)을 조사할 수 있고, 센싱 장치(130)는 잉크(DL)가 토출되는 경로를 기준으로 광 조사 장치(110)와 반대편에 배치될 수 있다. 예를 들어, 광 조사 장치(110)가 잉크(DL)가 토출되는 경로로부터 제2 방향(DR2)의 일 측으로 이격되어 배치된 경우, 센싱 장치(130)는 잉크(DL)가 토출되는 경로로부터 제2 방향(DR2)의 타 측으로 이격되어 배치됨에 따라 광 조사 장치(110)와 센싱 장치(130)는 서로 마주볼 수 있다. 도면에서는 광 조사 장치(110)와 센싱 장치(130)가 잉크(DL)의 토출 경로를 기준으로 서로 반대 방향에 배치된 것이 예시되어 있으나, 이에 제한되지 않는다. 몇몇 실시예에서, 잉크 농도 측정 장치(100)는 잉크(DL)에서 출사광(SL)들을 특정 방향으로 반사하거나 집광할 수 있는 장치를 더 포함할 수 있고, 이 경우 센싱 장치(130)의 배치는 달라질 수 있다.
광 조사 장치(110)에서 조사된 광(L)은 잉크(DL)를 통과하면서 잉크(DL)에 분산된 입자(PT)들에 의해 산란되거나 굴절될 수 있다. 잉크(DL)에 입사된 광(L)들의 산란 강도는 잉크(DL) 내 분산된 입자(PT)의 양 또는 농도에 따라 달라질 수 있다. 광 조사 장치(110)에서 일정한 세기 또는 파장대의 광(L)을 조사할 경우, 센싱 장치(130)에서 센싱되는 출사광(SL)의 세기 및 산란 강도는 잉크(DL) 내에 분산된 입자들의 개수 또는 농도에 따라 달라질 수 있다.
도 3 및 도 4는 잉크 내 분산된 입자들이 조사된 광이 산란되는 것을 나타내는 개략도들이다. 도 3과 도 4는 각각 광 조사 장치(110)에서 조사된 광(L)이 잉크(DL)에 의해 산란되는 것을 도시하고 있다. 도 3에 도시된 잉크(DL)는 분산된 입자(PT)의 개수가 도 4에 도시된 잉크(DL)보다 작은 경우를 예시하고 있다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 잉크젯 헤드(PA)에서 토출되는 잉크(DL)는 용액 또는 콜로이드(Colloid) 상태일 수 있다. 잉크(DL)는 용매(SV), 및 용매(SV)에 분산된 복수의 입자(PT)들을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 용매(SV)는 아세톤, 물, 알코올, 톨루엔, 프로필렌글리콜(Propylene glycol, PG) 또는 프로필렌글리콜메틸아세테이트(Propylene glycol methyl acetate, PGMA), 트리에틸렌 글리콜 모노뷰틸 에테르(Triethylene glycol monobutyl ether, TGBE), 디에틸렌 글리콜 모노페닐 에테르(Diethylene glycol monophenyl ether, DGPE), 아마이드계 용매, 디카보닐계 용매, 디에틸렌 글리콘 디벤조에이트(Diethylene glycol dibenzoate), 트리카보닐계 용매, 트리에틸 시트레이트(Triethly citrate), 프탈레이트계 용매, 벤질 뷰틸 프탈레이트(Benzyl butyl phthalate), 비스(2-에틸헥실) 프탈레이트(Bis(2-ethlyhexyl) phthalate), 비스(2-에틸헥실) 이소프탈레이트(Bis(2-ethylhexyl) isophthalate), 에틸프탈릴 에틸 글리콜레이트(Ethyl phthalyl ethyl glycolate) 등일 수 있으나 이에 제한되지 않는다. 복수의 입자(PT)는 무기 입자, 또는 유기 입자로서 양자점, 산란체 또는 무기물 반도체 입자일 수 있다. 잉크(DL)에 분산되어 토출되는 입자(PT)의 종류는 잉크젯 헤드(PA)를 이용하여 형성하고자 하는 층, 또는 패턴의 종류에 따라 달라질 수 있다. 예시적인 실시예에서, 잉크젯 프린팅 장치(10)가 잉크(DL)에 분산시켜 토출하는 입자(PT)는 산화 티타늄(TiO2), 산화 지르코늄(ZrO2), 산화 알루미늄(Al2O3), 산화 인듐(In2O3), 산화 아연(ZnO), 산화 주석(SnO2), 아크릴계 수지 또는 우레탄계 수지 등과 같은 산란체, IV족계 나노 결정, II-VI족계 화합물 나노 결정, III-V족계 화합물 나노 결정, IV-VI족계 나노 결정 또는 이들의 조합 등과 같은 양자점 물질일 수 있다. 또는, 입자(PT)가 무기물 반도체 입자일 경우, 입자(PT)는 마이크로 미터 내지 나노 미터의 크기를 갖는 무기물 발광 소자로서, 갈륨(Gallium, Ga)을 포함하는 무기 반도체 입자일 수 있다.
잉크(DL)에 분산된 입자(PT)의 종류에 무관하게, 잉크(DL)에 입사되어 산란된 광(SL)들의 세기, 또는 양과 산란 강도는 입자(PT)의 개수 또는 농도에 따라 달라질 수 있다. 잉크(DL) 내 입자(PT)의 개수가 많아질수록 잉크(DL)에 입사된 광(L)의 산란 강도, 및 산란된 광(SL)들의 세기 및 산란 강도가 증가할 수 있다. 잉크 농도 측정 장치(100)는 프로세서(150)를 더 포함하여 센싱 장치(130)에서 수득된 광 데이터들로부터 잉크(DL) 내 입자(PT)의 농도 변화를 감지 또는 산출할 수 있다.
프로세서(150)는 센싱 장치(130)에 입사된 출사광(SL)에 대한 데이터들이 입력될 수 있다. 프로세서(150)는 입력된 출사광 데이터로부터 잉크(DL) 내 입자(PT)의 농도 변화를 감지할 수 있다. 프로세서(150)는 센싱 장치(130)에서 획득된 광 데이터로부터 잉크(DL)에서 출사된 광(SL)에 대한 데이터들을 선별하는 알고리즘, 상기 출사된 광(SL)에 대한 데이터들로부터 잉크(DL) 내 입자(PT)의 농도 변화를 산출하는 알고리즘을 포함할 수 있다. 예를 들어, 센싱 장치(130)는 잉크(DL)에서 출사된 광(SL) 뿐만 아니라, 센싱 장치(130)와 광 조사 장치(110)의 배치에 따라 광 조사 장치(110)에서 조사되는 광(L)들도 입사될 수 있다. 프로세서(150)는 광 조사 장치(110)에서 조사되는 광(L)의 진행 경로, 세기, 산란 강도 등과 같은 데이터에 기반하여 센싱 장치(130)에 입사된 광 데이터들 중 잉크(DL)에서 출사된 광(SL)들에 대한 데이터를 선별할 수 있다. 잉크(DL)에서 출사된 광(SL)들에 대한 데이터에 기반하여 잉크(DL) 내 입자(PT)의 농도 변화를 감지할 수 있다.
잉크 농도 측정 장치(100)를 이용하여 수행되는 잉크(DL) 내 입자(PT)의 농도 측정은 잉크젯 헤드(PA)에서 잉크(DL)의 토출 공정이 수행되는 동안 잉크(DL) 내 입자(PT)의 농도 변화를 감지하고, 잉크젯 헤드(PA)가 토출하는 잉크(DL)가 단위 액적 당 균일한 개수의 입자(PT)들을 포함하도록 유지하는 데에 목적이 있다. 상기 과정에서 센싱 장치(130)에서 획득될 수 있는 데이터들은 잉크(DL)에서 출사된 광(SL)의 세기 및 양과 산란 강도에 대한 데이터들이다. 잉크 농도 측정 장치(100)는 상기 획득된 광 데이터들에 기반하여 잉크(DL)의 단위 액적 당 입자(PT)의 개수 및 농도에 대한 데이터를 추출 또는 산출하고, 이로부터 입자(PT)의 농도 변화가 기준치를 넘는지 여부를 판단하여 잉크젯 헤드(PA)를 제어하는 알고리즘이 수행될 수 있다. 잉크 농도 측정 장치(100)에서 수행되는 농도 측정 방법에 대한 설명은 다른 도면들을 참조하여 후술하기로 한다.
한편, 잉크 농도 측정 장치(100)가 감지하고자 하는 잉크(DL) 내 입자(PT)의 변화 데이터는 잉크젯 헤드(PA)에서 토출된 잉크(DL)의 단위 액적 당 입자(PT)의 개수 변화로서, 잉크(DL) 내 입자(PT)의 농도 변화 데이터일 수 있다. 잉크젯 헤드(PA)에서 토출되는 잉크(DL)에서 입자(PT)의 농도 변화는 1회 토출된 잉크(DL)의 액적 부피, 및 1회 토출된 잉크(DL) 내에 포함된 입자(PT)의 개수에 각각 관련될 수 있다. 잉크젯 헤드(PA)에 포함된 배관에서 흐르는 잉크(DL)에서 입자(PT)들이 침전되면, 1회 토출되는 잉크(DL) 내 입자(PT)의 개수가 달라질 수 있다. 또한, 잉크젯 헤드(PA)에서 잉크(DL)가 토출되는 노즐에 이물질이 생겨 1회 토출되는 잉크(DL)의 부피가 달라진다면 단위 시간 당 토출된 입자(PT)의 개수도 달라질 수 있다. 이러한 변화들은 잉크젯 헤드(PA)에서 1회 토출되는 잉크(DL) 내 입자(PT)들의 농도 변화를 가져올 수 있고, 이로 인해 잉크젯 헤드(PA)를 이용하여 형성하는 층 또는 패턴의 품질이 균일하지 않을 수 있다. 잉크 농도 측정 장치(100)는 잉크젯 헤드(PA)에서 1회 토출되는 잉크(DL) 내 입자(PT)들의 농도 변화를 실시간으로 감지하여 잉크젯 헤드(PA)에 피드백할 수 있다.
일 실시예에 따른 잉크 농도 측정 장치(100)는 복수의 광 조사 장치(110) 및 복수의 센싱 장치(130)들을 포함하여, 이들이 잉크(DL)에 대한 서로 다른 데이터들을 획득할 수 있다. 잉크 농도 측정 장치(100)는 잉크젯 헤드(PA)에서 1회 토출되는 잉크(DL)의 부피 및 속도와 잉크(DL) 내 포함된 입자(PT)의 개수와 상관된 데이터들을 통해 잉크(DL)의 단위 액적 당 입자(PT)의 농도 변화를 감지할 수 있고, 이를 잉크젯 헤드(PA)에 피드백할 수 있다.
도 5는 일 실시예에 따른 잉크젯 프린팅 장치의 동작을 나타내는 개략도이다.
도 5를 참조하면, 일 실시예에 따른 잉크 농도 측정 장치(100)는 서로 다른 광(L1, L2)을 조사하는 복수의 광 조사 장치(110; 111, 113)와, 각 광 조사 장치(111, 113)에서 조사된 광(L1, L2)이 잉크(DL)에서 출사된 광(SL1, SL2)들을 각각 센싱하는 복수의 센싱 장치(130; 131, 133)를 포함할 수 있다. 서로 다른 광 조사 장치(110)와 센싱 장치(130)는 각각 잉크젯 헤드(PA)에서 토출되는 잉크(DL)로부터 서로 다른 데이터들을 획득할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 광 조사 장치(110)는 서로 다른 파장대의 광을 조사하는 제1 광 조사 장치(111) 및 제2 광 조사 장치(113)를 포함할 수 있다. 센싱 장치(130)는 제1 광 조사 장치(111)에서 조사되어 잉크(DL)에서 출사된 제1 출사광(SL1)이 입사되는 제1 센싱 장치(131), 및 제2 광 조사 장치(113)에서 조사되어 잉크(DL)에서 출사된 제2 출사광(SL2)이 입사되는 제2 센싱 장치(133)를 포함할 수 있다. 제1 광 조사 장치(111)와 제1 센싱 장치(131)는 한 쌍을 이루어 잉크(DL) 내에 분산된 입자(PT)의 개수와 관련된 데이터들을 획득할 수 있고, 제2 광 조사 장치(113)와 제2 센싱 장치(133)는 한 쌍을 이루어 1회 토출된 잉크(DL)의 부피, 및 속도와 관련된 데이터들을 획득할 수 있다.
상술한 바와 같이, 제1 광 조사 장치(111) 및 제2 광 조사 장치(113)는 각각 잉크젯 헤드(PA)에서 잉크(DL)가 토출되는 제1 방향(DR1)과 다른 방향으로 광(L1, L2)을 조사할 수 있도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 광 조사 장치(111)와 제2 광 조사 장치(113)는 각각 잉크젯 헤드(PA)에서 토출된 잉크(DL)가 지나가는 경로로부터 제2 방향(DR2) 일 측으로 이격되어 배치될 수 있다. 제1 광 조사 장치(111)와 제2 광 조사 장치(113)는 각각 잉크(DL)가 토출되는 경로에 설정된 조사 영역(SA1, SA2)에 제2 방향(DR2)으로 광(L1, L2)을 조사할 수 있다. 제1 광 조사 장치(111)와 제2 광 조사 장치(113)는 잉크(DL)가 토출되는 경로로부터 동일한 방향의 일 측에 배치되어 서로 제1 방향(DR1)으로 나란하게 배치될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 제1 광 조사 장치(111)와 제2 광 조사 장치(113)는 서로 나란하지 않게 배치되거나, 몇몇 실시예에서 잉크(DL)가 토출되는 경로를 기준으로 서로 반대편에 배치될 수도 있다.
도면에서는 제1 광 조사 장치(111)가 제2 광 조사 장치(113)의 제1 방향(DR1) 일 측으로 이격되어 배치됨으로써, 제2 광 조사 장치(113)보다 잉크젯 헤드(PA)와 더 인접하여 배치된 것이 예시되어 있다. 잉크(DL)가 토출되는 영역에 설정되는 조사 영역(SA1, SA2) 중 제1 광 조사 장치(111)의 제1 광(L1)이 조사되는 제1 조사 영역(SA1)은 제2 광 조사 장치(113)의 제2 광(L2)이 조사되는 제2 조사 영역(SA2)보다 잉크젯 헤드(PA)에 더 인접하여 위치할 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않으며, 몇몇 실시예에서 제2 광 조사 장치(113)가 제1 광 조사 장치(111)보다 잉크젯 헤드(PA)에 더 인접하여 배치될 수 있다.
복수의 센싱 장치(130)는 잉크(DL)에서 출사된 광(SL1, SL2)들이 입사될 수 있는 위치에 배치될 수 있다. 예를 들어, 잉크젯 헤드(PA)에서 잉크(DL)가 제1 방향(DR1)으로 토출되고, 제1 광 조사 장치(111) 및 제2 광 조사 장치(113)의 경우 제2 방향(DR2)으로 광(L1, L2)을 조사할 수 있고, 센싱 장치(130)들을 잉크(DL)가 토출되는 경로를 기준으로 광 조사 장치(110)와 반대편에 배치될 수 있다. 제1 센싱 장치(131)는 제1 광 조사 장치(111)로부터 제2 방향(DR2)으로 이격되어 잉크(DL)가 토출되는 경로의 반대편에 배치될 수 있고, 제2 센싱 장치(133)는 제2 광 조사 장치(113)로부터 제2 방향(DR2)으로 이격되어 잉크(DL)가 토출되는 경로의 반대편에 배치될 수 있다. 제1 광 조사 장치(111)와 제2 광 조사 장치(113)는 각각 제1 센싱 장치(131) 및 제2 센싱 장치(133)와 제2 방향(DR2)으로 마주볼 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제1 광 조사 장치(111)와 제2 광 조사 장치(113)는 서로 다른 파장대의 광을 조사할 수 있다. 예를 들어, 제1 광 조사 장치(111)는 파장이 500nm 이하의 짧은 단파장대의 제1 광(L1)을 조사하고, 제2 광 조사 장치(113)는 파장이 1000nm 이상의 긴 장파장대의 제2 광(L2)을 조사할 수 있다. 잉크(DL)에 조사되는 광(L1, L2)은 잉크(DL) 및, 잉크(DL) 내 입자(PT)에 의해 굴절 또는 산란되어 센싱 장치(130)에 입사될 수 있다. 광(L1, L2)의 파장이 짧을수록 입자(PT)에 의하여 더 많이 산란될 수 있으므로, 파장이 짧은 단파장대의 제1 광(L1)은 잉크(DL) 내 입자(PT)의 개수 변화를 측정하는 데 유리할 수 있다. 반면, 장파장대의 제2 광(L2)은 토출된 잉크(DL)의 크기, 및 부피와 속도를 측정하는 데에 유리할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 제1 광 조사 장치(111)가 조사하는 제1 광(L1)은 잉크(DL)에 입사되는 제1 입사광이고, 제1 광(L1)이 잉크(DL)에서 출사된 제1 출사광(SL1)은 잉크(DL)에서 산란된 광일 수 있다. 제2 광 조사 장치(113)가 조사하는 제2 광(L2)은 잉크(DL)에 입사되는 제2 입사광이고, 제2 광(L2)이 잉크(DL)에서 출사된 제2 출사광(SL2)은 잉크(DL)에 의해 굴절된 광일 수 있다. 잉크 농도 측정 장치(100)는 서로 다른 파장대의 광(L1, L2)을 방출하는 제1 광 조사 장치(111) 및 제2 광 조사 장치(113)를 포함하여 잉크젯 헤드(PA)에서 토출된 잉크(DL)의 크기, 부피 및 속도와 관련된 데이터와 잉크(DL) 내 입자(PT)의 개수와 관련된 데이터를 각각 획득할 수 있다.
제1 센싱 장치(131)는 제1 광 조사 장치(111)에서 조사된 제1 광(L1)이 잉크(DL)에 의해 산란된 제1 출사광(SL1)이 입사될 수 있고, 이로부터 잉크(DL) 내 입자(PT)의 개수와 관련된 데이터들을 획득할 수 있다. 제1 광(L1) 대비 제1 출사광(SL1)의 세기 및 산란 강도가 강할수록 잉크(DL) 내 입자(PT)의 개수가 많고, 제1 출사광(SL1)의 세기 및 산란 강도가 작을수록 잉크(DL) 내 입자(PT)의 개수가 적을 수 있다. 제2 센싱 장치(133)는 제2 광 조사 장치(113)에서 조사된 제2 광(L2)이 잉크(DL)에 의해 굴절된 제2 출사광(SL2)이 입사될 수 있고, 이로부터 잉크(DL)의 크기 및 부피와 속도에 관련된 데이터들을 획득할 수 있다.
잉크 농도 측정 장치(100)의 프로세서(150)는 제1 센싱 장치(131) 및 제2 센싱 장치(133)에서 획득된 출사광(SL1, SL2)들에 대한 데이터에 기반하여 잉크(DL) 내 입자(PT)의 농도 변화를 감지할 수 있다. 제1 센싱 장치(131)와 제2 센싱 장치(133)에서 획득되는 출사광(SL1, SL2)들에 대한 데이터는 광의 세기, 산란 강도 및 광이 입사되는 방향 등에 대한 데이터들일 수 있다. 프로세서(150)는 잉크젯 헤드(PA)에서 잉크(DL)를 토출하는 공정이 수행될 때, 각 토출 공정마다 잉크(DL)에 광을 조사하여 획득되는 데이터들을 처리하여 초기값, 또는 기설정값 대비 그 차이를 계산하고 잉크(DL) 내 입자(PT)의 농도를 산출할 수 있다.
예를 들어, 잉크젯 헤드(PA)의 최초 토출 공정에서 토출된 잉크(DL)의 크기, 부피 및 속도와 입자(PT)의 개수와 관련된 데이터들로서, 잉크(DL) 내 입자(PT)의 농도와 관련된 데이터가 설정되면, 프로세서(150)는 각 토출 공정마다 변하는 잉크(DL)의 크기, 부피 및 속도와 입자(PT)의 개수와 관련된 데이터들로부터 잉크(DL) 내 입자(PT)의 농도 변화량에 대한 데이터들을 산출할 수 있다. 또는, 잉크젯 헤드(PA)의 프린팅 공정에서 1회 토출되는 잉크(DL)에 필요한 크기, 부피 및 속도와 입자(PT)의 개수와 관련된 수치들이 프로세서(150)에 저장된 경우, 프로세서(150)는 각 토출 공정마다 획득된 잉크(DL)에 관한 데이터들을 저장된 데이터와 비교하여 잉크(DL) 내 입자(PT)의 농도에 대한 데이터들을 산출할 수 있다. 이에 대한 보다 자세한 설명은 다른 도면들이 참조되어 후술된다.
일 실시예에 따른 잉크젯 프린팅 장치(10)는 잉크젯 헤드(PA)에서 토출되는 잉크(DL) 내 입자(PT)의 농도를 실시간으로 감지하는 잉크 농도 측정 장치(100)를 포함하여, 반복되는 프린팅 공정 중 잉크(DL) 내 입자(PT)의 농도를 균일하게 유지할 수 있다. 잉크젯 프린팅 장치(10)를 이용하여 입자(PT)를 포함한 층 또는 패턴을 형성할 경우, 프린팅 공정으로 형성되는 제품은 상기 층 및 패턴의 품질을 균일하게 유지할 수 있는 이점이 있다.
도 6은 다른 실시예에 따른 잉크젯 프린팅 장치의 동작을 나타내는 개략도이다.
도 6을 참조하면, 일 실시예에 따른 잉크젯 프린팅 장치(10)는 제2 광 조사 장치(113) 및 제2 센싱 장치(133)가 제1 광 조사 장치(111) 및 제1 센싱 장치(131)보다 잉크젯 헤드(PA)에 인접하여 배치될 수 있다. 잉크젯 헤드(PA)의 제1 방향(DR1)으로 잉크(DL)가 토출되어 잉크(DL)의 토출 경로에는 광 조사 장치(110)가 광(L1, L2)을 조사하는 조사 영역(SA1, SA2)이 위치하는 데, 본 실시예는 제2 조사 영역(SA2)이 제1 조사 영역(SA1)보다 잉크젯 헤드(PA)에 인접하여 위치할 수 있다. 잉크젯 프린팅 장치(10)의 잉크 농도 측정 장치(100)는 제1 광 조사 장치(111) 및 제2 광 조사 장치(113)를 포함하여 서로 다른 파장대의 광(L1, L2)을 조사하여 잉크(DL)에 대한 다양한 데이터를 획득할 수 있다면, 이들의 상대적인 배치를 특별히 제한되지 않을 수 있다. 본 실시예는 제2 광 조사 장치(113) 및 제2 센싱 장치(133)와 제1 광 조사 장치(111) 및 제1 센싱 장치(131)의 상대적인 배치가 다른 점을 제외하고는 도 5의 실시예와 동일하다.
잉크젯 프린팅 장치(10)는 제2 광 조사 장치(113) 및 제2 센싱 장치(133)가 잉크젯 헤드(PA)에 더 인접하여 배치됨에 따라, 잉크 농도 측정 장치(100)에서 토출된 잉크(DL)의 크기, 부피 및 속도와 관련된 데이터를 더 용이하게 획득할 수 있는 이점이 있다. 잉크(DL)가 잉크젯 헤드(PA)에서 토출된 이후에 프린팅 대상 물체, 또는 대상 기판 상에 안착되는 동안 외부의 다른 요인에 의해 잉크(DL) 액적의 물리적 특성이 달라질 수도 있다. 제1 광 조사 장치(111) 및 제1 센싱 장치(131)에서 획득할 수 있는 잉크(DL) 내 입자(PT)의 개수와 관련된 데이터는 잉크(DL) 액적의 물리적 특성과는 무관하게 잉크젯 헤드(PA)에서 토출된 후에는 거의 일정할 수 있다. 따라서, 잉크젯 프린팅 장치(10)는 잉크젯 헤드(PA)에서 토출된 직후에 잉크(DL)의 크기, 부피 및 속도에 대한 데이터인 제2 출사광(SL2)을 획득할 수 있도록 제2 광 조사 장치(113) 및 제2 센싱 장치(133)가 잉크젯 헤드(PA)에 더 인접하게 배치될 수 있다.
도 7은 다른 실시예에 따른 잉크젯 프린팅 장치의 동작을 나타내는 개략도이다. 도 8은 도 7의 잉크젯 프린팅 장치에서 반사 장치에 의해 반사된 광이 진행하는 것을 나타내는 개략도이다.
도 8 및 도 7을 참조하면, 일 실시예에 따른 잉크젯 프린팅 장치(10)는 잉크 농도 측정 장치(100)가 광 조사 장치(110)에서 조사되어 잉크(DL)에서 출사된 광(SL)들을 특정 영역으로 집광할 수 있는 반사 장치(190)를 더 포함할 수 있다.
반사 장치(190)는 외면이 곡률진 반원 형상을 가질 수 있고, 잉크젯 헤드(PA)에서 토출된 잉크(DL)가 지나가는 토출 경로를 둘러쌀 수 있다. 잉크젯 헤드(PA)에서 토출된 잉크(DL)는 반사 장치(190)의 곡률 중심을 지나도록 토출될 수 있고, 광 조사 장치(110)에서 조사된 광(L)은 잉크(DL)에서 산란 또는 굴절되어 출사된 광(SL)으로 반사 장치(190)로 입사될 수 있다. 반사 장치(190)는 반사율이 높은 재료를 포함하여 잉크(DL)에서 출사된 광(SL)을 입사된 방향의 반대 방향으로 반사할 수 있다.
반사 장치(190)는 잉크(DL)에서 출사된 광(SL)들을 반사할 수 있는 위치에 배치될 수 있다. 예를 들어, 광 조사 장치(110)가 잉크(DL)의 토출 경로에서 제2 방향(DR2)으로 이격되어 배치된 실시예에서, 반사 장치(190)는 잉크(DL)의 토출 경로를 기준으로 광 조사 장치(110)의 반대편을 향하도록 곡률지게 형성될 수 있다. 반사 장치(190)는 곡률 중심이 잉크(DL)의 토출 경로에 놓이도록 배치되며, 잉크(DL)의 토출 경로를 기준으로 광 조사 장치(110)가 배치된 방향의 반대 방향으로 볼록한 형상을 가질 수 있다. 광 조사 장치(110)에서 조사되어 잉크(DL)에서 출사된 광(SL)들은 반사 장치(190)의 오목한 내측을 향하도록 진행될 수 있다.
또한, 출사된 광(SL)들은 반사 장치(190)에서 광 조사 장치(110)가 배치된 방향을 향해 반사될 수 있다. 도 1 및 도 5의 실시예와 달리, 출사된 광(SL)들이 향하는 방향이 광 조사 장치(110)가 배치된 방향을 향하므로, 일 실시예에 따른 센싱 장치(130)는 잉크(DL)의 토출 경로를 기준으로 광 조사 장치(110)와 동일한 방향에 배치될 수 있다. 반사 장치(190)는 잉크(DL)에서 출사된 광(SL)을 광 조사 장치(110)가 배치된 부분에 설정된 임의의 영역, 예를 들어 감지 영역(SS)을 향해 반사할 수 있고, 센싱 장치(130)는 감지 영역(SS)으로 입사하는 광(SL)들을 센싱할 수 있다. 광 조사 장치(110)와 센싱 장치(130)는 제2 방향(DR2)으로 서로 마주보지 않고, 잉크(DL)의 토출 경로로부터 일 측에 나란하게 배치될 수 있다.
반사 장치(190)는 광 조사 장치(110)에서 조사되는 광(L)과 잉크(DL)에서 출사된 광(SL)을 감지 영역(SS)으로 반사할 수 있어 광의 집광 효과를 유도할 수 있다. 센싱 장치(130)는 반사 장치(190)에 의해 반사된 광들이 향하는 감지 영역(SS)으로 입사되는 광들만을 센싱하여 잉크(DL)에 의해 출사된 광(SL)에 대한 데이터들을 획득할 수 있다. 잉크젯 프린팅 장치(10)의 잉크 농도 측정 장치(100)는 반사 장치(190)를 더 포함하여 센싱 장치(130)에서 획득하는 데이터들의 정확도 및 정밀성을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.
도 9 및 도 10은 다른 실시예에 따른 잉크젯 프린팅 장치의 동작을 나타내는 개략도들이다.
도 9 및 도 10을 참조하면, 일 실시예에 따른 잉크젯 프린팅 장치(10)는 잉크 농도 측정 장치(100)가 적어도 하나의 반사 장치(190; 191, 193)을 포함하여 제1 센싱 장치(131) 및 제2 센싱 장치(133)에서 획득하는 데이터들의 정확도 및 정밀성을 향상시킬 수 있다.
도 9의 실시예는 잉크 농도 측정 장치(100)가 하나의 반사 장치(190)를 포함하여 제1 광 조사 장치(111)와 마주보도록 배치될 수 있다. 제1 광 조사 장치(111)와 반사 장치(190)는 서로 제2 방향(DR2)으로 대향하며 마주보도록 배치되고, 제1 센싱 장치(131)는 제1 광 조사 장치(111)와 제2 방향(DR2)으로 마주보지 않고 잉크(DL)의 토출 경로로부터 일 측에 나란하게 배치될 수 있다. 반면, 제2 광 조사 장치(113)와 제2 센싱 장치(133)는 도 6의 실시예와 동일하게 서로 제2 방향(DR2)으로 마주보도록 배치될 수 있다.
도 10의 실시예는 잉크 농도 측정 장치(100)가 제1 반사 장치(191) 및 제2 반사 장치(193)를 포함할 수 있다. 제1 반사 장치(191)는 제1 광 조사 장치(111)와 마주보도록 배치되고, 제2 반사 장치(193)는 제2 광 조사 장치(113)와 마주보도록 배치될 수 있다. 제1 센싱 장치(131)는 제1 광 조사 장치(111)와 제2 방향(DR2)으로 마주보지 않고 잉크(DL)의 토출 경로로부터 일 측에 나란하게 배치될 수 있다. 제2 센싱 장치(133)는 제2 광 조사 장치(113)와 제2 방향(DR2)으로 마주보지 않고 잉크(DL)의 토출 경로로부터 일 측에 나란하게 배치될 수 있다.
도 11은 다른 실시예에 따른 잉크젯 프린팅 장치의 동작을 나타내는 개략도이다.
도 11을 참조하면, 일 실시예에 따른 잉크젯 프린팅 장치(10)는 제1 광 조사 장치(111) 및 제2 광 조사 장치(113)가 각각 동일한 조사 영역(SA)에 광(L1, L2)을 조사할 수 있다. 제1 광 조사 장치(111)와 제2 광 조사 장치(113)가 서로 다른 방향을 향하도록 광(L1, L2)을 조사하는 경우, 이들이 동일한 조사 영역(SA)을 향해 광을 조사하더라도 서로 다른 센싱 장치(131, 133)는 각각 다른 출사광(SL1, SL2)들을 센싱할 수 있다. 어느 한 광 조사 장치(110)가 다른 광 조사 장치(110)의 광 진행 경로를 우회하여 광을 조사하면, 서로 다른 광 조사 장치(111, 113)는 동일한 영역에 위치한 잉크(DL)에 동시에 광을 조사할 수 있고, 서로 다른 센싱 장치(131, 133)는 출사광(SL1, SL2) 데이터를 개별적으로 획득할 수 있다.
예를 들어, 잉크(DL)가 잉크젯 헤드(PA)에서 토출되어 임의의 조사 영역(SA)에 위치할 때, 제1 광 조사 장치(111)는 제2 방향(DR2)으로 제1 광(L1)을 조사할 수 있다. 제2 방향(DR2)으로 조사된 제1 광(L1)은 잉크(DL)에서 산란되어 반사 장치(190)로 향할 수 있다. 제1 센싱 장치(131)는 반사 장치(190)에서 반사된 제1 출사광(SL1)들이 감지 영역(미도시)으로 입사되면 이들을 센싱할 수 있다. 제1 센싱 장치(131)는 잉크(DL)의 토출 경로에 일 측에서 제1 광 조사 장치(111)와 나란하게 배치될 수 있다. 제1 광 조사 장치(111)에서 조사된 제1 광(L1)은 단파장의 레이저 광일 수 있고, 제1 센싱 장치(131)에서 획득된 제1 출사광(SL1)에 대한 데이터들은 잉크(DL) 내 입자(PT)의 개수와 관련된 데이터들일 수 있다.
도 5의 실시예와 달리, 잉크(DL)가 잉크젯 헤드(PA)에서 토출되어 임의의 조사 영역(SA)에 위치할 때, 제2 광 조사 장치(113)는 제1 방향(DR1) 및 제2 방향(DR2) 사이의 방향으로 제2 광(L2)을 조사할 수 있다. 제2 광 조사 장치(113)에서 조사된 제2 광(L2)은 반사 장치(190)로 향하지 않고, 제2 광 조사 장치(113)와 마주보도록 배치된 제2 센싱 장치(133)로 향할 수 있다.
제2 광 조사 장치(113)가 제1 광 조사 장치(111)와 제1 방향(DR1)으로 이격되어 배치되고, 제1 광 조사 장치(111)의 제2 방향(DR2)에 위치한 조사 영역(SA)으로 제2 광(L2)을 조사하는 경우, 제2 광(L2)은 제1 광 조사 장치(111)의 하측(제1 방향(DR1)의 타 측)으로부터 반사 장치(190)의 상측(제1 방향(DR1)의 일 측)을 향할 수 있다. 제2 센싱 장치(133)는 조사 영역(SA)을 기준으로 제2 광 조사 장치(113)와 마주보도록 배치되고, 반사 장치(190)의 상측(제1 방향(DR1)의 일 측)에 배치될 수 있다. 조사 영역(SA)을 향하는 제2 광(L2)은 반사 장치(190)로 향하지 않고 제2 센싱 장치(133)로 향할 수 있다. 제2 광 조사 장치(113)에서 조사된 제2 광(L2)은 장파장의 레이저 광일 수 있고, 제2 센싱 장치(133)에서 획득된 제2 출사광(SL2)에 대한 데이터들은 잉크(DL)의 크기, 부피 및 속도와 관련된 데이터들일 수 있다.
제1 광 조사 장치(111)는 반사 장치(190)를 향하여 제1 광(L1)을 조사함에 따라, 제1 광 조사 장치(111)와 제1 센싱 장치(131)는 잉크(DL)의 토출 경로의 일 측에서 나란하게 배치될 수 있다. 반면, 제2 광 조사 장치(113)는 반사 장치(190)를 향하지 않도록 사선 방향으로 제2 광(L2)을 조사함에 따라, 제2 광 조사 장치(113)와 제2 센싱 장치(133)는 잉크(DL)의 토출 경로를 기준으로 반대편에 배치되어 서로 마주볼 수 있다. 본 실시예에 따른 잉크젯 프린팅 장치(10)는 서로 다른 광 조사 장치(111, 113)가 동일한 조사 영역(SA)에 놓인 잉크(DL)에 동시에 광(L1, L2)을 조사하여 출사광(SL1, SL2) 데이터를 수득할 수 있다. 광 조사 장치(111, 113)와 센싱 장치(131, 133)는 그에 대응한 배치를 가질 수 있다.
이하, 다른 도면들을 더 참조하여 잉크젯 프린팅 장치(10)를 이용한 잉크 프린팅 방법에 대하여 설명하기로 한다.
도 12는 일 실시예에 따른 잉크젯 프린팅 장치를 이용한 잉크 프린팅 방법을 나타내는 순서도이다.
도 12를 참조하면, 일 실시예에 따른 잉크젯 프린팅 장치(10)를 이용한 잉크 프린팅 방법은 잉크젯 헤드(PA)에서 잉크(DL)를 토출하는 단계(S10), 토출된 잉크(DL)에 광(L1, L2)을 조사하여 출사광(SL1, SL2) 데이터를 수득하는 단계(S20), 및 잉크(DL) 내 입자(PT)의 농도가 기준값을 벗어났는지 여부를 판단(S30)하는 단계를 포함할 수 있다. 잉크 농도 측정 장치(100)에서 프로세서(150)가 잉크(DL) 내 입자(PT)의 농도 변화 및 농도를 감지하여 기준값을 벗어났는지 여부에 따라, 잉크젯 헤드(PA)에서 잉크(DL)를 토출하여 프린팅 공정을 진행(S10)하거나, 잉크젯 헤드(PA)에 농도 변화를 피드백하여 토출되는 잉크(DL) 내 입자(PT)의 농도를 제어(S40)하는 단계를 포함할 수 있다.
잉크젯 프린팅 장치(10)는 프린팅 대상 제품, 예를 들어 대상 기판 상에 입자(PT)를 포함하는 층 또는 패턴을 형성하는 공정에서 잉크젯 프린팅 공정을 수행하는 데에 이용될 수 있다. 잉크젯 프린팅 장치(10)는 입자(PT)가 분산된 잉크(DL)를 잉크젯 헤드(PA)에서 상기 대상 기판 상에 토출할 수 있고, 대상 기판 상에 안착된 잉크(DL)는 후처리 공정이 수행되어 입자(PT)를 포함하는 층 또는 패턴을 형성할 수 있다.
일 실시예에 따른 잉크 프린팅 방법은 입자(PT)를 포함하는 층 또는 패턴을 형성하기 위한 프린팅 공정 중, 잉크(DL)에 포함된 입자(PT)의 농도 변화를 감지하거나 또는 농도를 측정하는 단계를 포함할 수 있다. 상술한 실시예들과 같이, 잉크 농도 측정 장치(100)를 포함하는 잉크젯 프린팅 장치(10)는 잉크젯 헤드(PA)에서 토출되는 잉크(DL)의 액적 및 입자(PT) 변화를 측정하여 잉크(DL) 내 입자(PT)의 농도를 감지할 수 있고, 이를 잉크젯 헤드(PA)에 피드백하여 토출되는 잉크(DL) 내 입자(PT)의 농도를 균일하게 유지할 수 있다. 이하, 다른 도면들을 더 참조하여 잉크젯 프린팅 장치(10)를 활용한 잉크 프린팅 방법에 대하여 설명하기로 한다.
도 13 내지 도 16은 일 실시예에 따른 잉크 프린팅 방법을 순서대로 나타내는 개략도들이다. 도 13 내지 도 16은 도 9의 잉크젯 프린팅 장치(10)를 이용한 잉크 프린팅 방법을 순서대로 도시하고 있다.
먼저, 도 13을 참조하면, 잉크젯 프린팅 장치(10)의 잉크젯 헤드(PA)에서 잉크(DL)를 토출(S10)한다. 상술한 바와 같이 잉크(DL)는 용매(SV)와 용매(SV)에 분산된 복수의 입자(PT)들을 포함할 수 있다. 도면에 도시되지 않았으나, 잉크(DL)는 잉크젯 프린팅 장치(10)에 포함된 잉크 저장부 등에 수용되었다가, 배관을 통해 잉크젯 헤드(PA)에 주입될 수 있다. 잉크(DL)는 잉크젯 헤드(PA)에 포함된 복수의 노즐을 통해 토출되고, 프린팅 대상 물체인 대상 기판(미도시) 상에 분사될 수 있다.
잉크(DL)는 잉크젯 헤드(PA)에서 제1 방향(DR1)으로 토출될 수 있다. 잉크(DL)는 잉크젯 헤드(PA)로부터 토출되어 잉크 농도 측정 장치(100)의 광 조사 장치(110; 111, 113)의 광이 조사되는 조사 영역(SA1, SA2)을 거쳐 대상 기판 상에 분사될 수 있다.
다음으로, 도 14를 참조하면, 잉크젯 헤드(PA)에서 토출된 잉크(DL)가 제1 조사 영역(SA1)을 지날 때, 제1 광 조사 장치(111)가 제1 조사 영역(SA1)에 제1 광(L1)을 조사하고, 제1 센싱 장치(131)는 잉크(DL)에서 산란된 제1 출사광(SL1)에 대한 데이터를 수득(S20)할 수 있다. 잉크젯 프린팅 장치(10)의 잉크 농도 측정 장치(100)가 제1 광 조사 장치(111)와 마주보는 하나의 반사 장치(190)를 포함하는 실시예에서, 잉크(DL)는 반사 장치(190)의 곡률 중심을 지나도록 토출되고, 제1 광 조사 장치(111)는 잉크(DL)가 제1 조사 영역(SA1)에 위치할 때 제1 광(L1)을 조사할 수 있다.
몇몇 실시예에서, 반사 장치(190)의 곡률 중심은 제1 조사 영역(SA1)과 중첩할 수 있고, 잉크(DL)가 반사 장치(190)의 곡률 중심에 놓일 때 제1 광(L1)이 조사될 수 있다. 제1 광 조사 장치(111)에서 조사된 제1 광(L1)은 잉크(DL)에 의해 산란되어 제1 출사광(SL1)으로 반사 장치(190)를 향할 수 있다. 반사 장치(190)는 제1 출사광(SL1)을 반사할 수 있고, 제1 센싱 장치(131)는 반사 장치(190)에서 반사된 제1 출사광(SL1)을 센싱할 수 있다.
제1 센싱 장치(131)가 센싱한 제1 출사광(SL1) 데이터는 잉크(DL) 내 입자(PT)의 개수와 관련된 데이터들일 수 있다. 잉크(DL) 내 입자(PT)의 개수가 많을 경우 제1 출사광(SL1)의 세기 및 산란 강도가 커질 수 있고, 잉크(DL) 내 입자(PT)의 개수가 적을 경우 제1 출사광(SL1)의 세기 및 산란 강도가 작을 수 있다.
이어, 도 15를 참조하면, 잉크젯 헤드(PA)에서 토출된 잉크(DL)가 제2 조사 영역(SA2)을 지날 때, 제2 광 조사 장치(113)가 제2 조사 영역(SA2)에 제2 광(L2)을 조사하고, 제2 센싱 장치(133)는 잉크(DL)에서 굴절된 제2 출사광(SL2)에 대한 데이터를 수득(S20)할 수 있다. 잉크젯 프린팅 장치(10)의 잉크 농도 측정 장치(100)가 제2 광 조사 장치(113)와 제2 센싱 장치(133)가 마주보도록 배치된 실시예에서, 제2 조사 영역(SA2)으로 조사된 제2 광(L2)은 잉크(DL)에 의해 굴절되어 제2 출사광(SL2)으로 제2 센싱 장치(133)에 입사될 수 있다. 제2 센싱 장치(133)는 제2 출사광(SL2)을 센싱하여 잉크(DL)의 크기, 부피 및 속도에 대한 데이터들을 획득할 수 있다.
다음으로, 도 16을 참조하면, 잉크 농도 측정 장치(100)의 프로세서(150)는 센싱 장치(130)에서 획득된 출사광(SL1, SL2) 데이터들로부터 잉크(DL) 내 입자(PT)의 농도를 감지할 수 있고, 잉크(DL) 내 입자(PT)의 농도가 기준값을 벗어났는지 여부를 판단(S30)한다. 프로세서(150)는 제1 센싱 장치(131)에서 획득된 제1 출사광(SL1) 데이터로부터 잉크(DL) 내 입자(PT)의 개수 변화량을 계산하고, 제2 센싱 장치(133)에서 획득된 제2 출사광(SL2) 데이터로부터 잉크젯 헤드(PA)에서 토출된 잉크(DL)의 크기 및 부피를 계산하여 이들로부터 입자(PT)의 농도 변화량 및 농도를 산출할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 프로세서(150)에서 산출한 입자(PT)의 농도 변화량은 센싱 장치(130)에서 획득된 출사광(SL1, SL2) 데이터들을 각 프린팅 공정에서 획득된 데이트들을 비교하여 산출될 수 있고, 입자(PT)의 농도는 프린팅 공정 전에 프로세서(150)에 저장된 기준값과의 대비를 통해 산출된 값일 수 있다. 프로세서(150)에는 잉크(DL) 내 입자(PT)의 농도가 프린팅 공정에 필요한 범위를 가질 때 해당 잉크(DL)에 광(L1, L2)이 조사되었을 때 나타나는 출사광(SL1, SL2) 데이터들이 저장될 수 있다. 잉크(DL)의 프린팅 공정이 진행되면서, 프로세서(150)는 센싱 장치(130)로부터 획득되는 출사광(SL1, SL2) 데이터들을 이미 저장된 기준값 데이터와 동일한 형식으로 필터링하고, 이를 상호 비교하는 방식을 통해 잉크(DL) 내 입자(PT)의 농도가 기준값으로부터 오차 범위를 벗어났는지 여부를 판단(S30)할 수 있다.
도 17 및 도 18은 잉크젯 프린팅 장치를 이용하여 측정된 잉크 내 입자의 농도에 따른 출사광 데이터를 나타내는 그래프들이다.
도 17 및 도 18은 광 조사 장치(110)에서 조사된 광(L1, L2)이 잉크(DL)에서 산란 또는 굴절되어 출사광(SL1, SL2)으로 센싱 장치(130)에 입사될 때, 잉크(DL) 내 입자(PT)의 농도에 따른 출사광(SL1, SL2)의 세기를 정규화(Normalized)하여 나타내는 그래프이다. 도 17의 그래프에서, Y축 좌표인 'Normalized Scattering Intensity'는 단파장 광인 제1 광(L1)이 조사되었을 때 제1 출사광(SL1)의 산란 강도를 정규화하여 나타내고 있다. 제1 출사광(SL1)의 정규화된 세기가 '1.0'에 가까운 수치를 보일 때 잉크(DL)에 의해 산란된 정도가 작은 광이고, 제1 출사광(SL1)의 정규화된 세기가 '1.0'에서 먼 수치를 보일 때 잉크(DL)에 의해 산란된 정도가 큰 광인 것을 알 수 있다.
도 18은 도 17의 제1 출사광(SL1)의 정규화된 세기에 대한 표준 편차(Standard deviation) 값을 계산하여 도시하고 있다. 도 18에서 표준 편차 값이 큰 것은 잉크(DL)에 의해 산란 강도가 큰 것을 의미하고, 표준 편차 값이 작은 것은 잉크(DL)에 의해 산란 강도가 작은 것을 의미할 수 있다.
도 17 및 도 18을 참조하면, 잉크(DL) 내 입자(PT)의 농도가 증가할수록 제1 출사광(SL1)의 정규화된 세기가 '1.0'과 멀어진 수치를 보이는 광들이 많이 검출되는 것을 알 수 있다. 반대로, 잉크(DL) 내 입자(PT)의 농도가 감소할수록 제1 출사광(SL1)의 정규화된 세기가 '1.0'과 가까운 수치를 보이는 광들이 많이 검출되는 것을 알 수 있다. 또한, 잉크(DL) 내 입자(PT)의 농도가 감소할수록 산란된 광의 정규화된 세기가 갖는 표준 편차 값이 작고, 잉크(DL) 내 입자(PT)의 농도가 증가할수록 산란광의 정규화된 세기가 갖는 표준 편차 값이 큰 것을 알 수 있다.
잉크젯 프린팅 장치(10)의 잉크 농도 측정 장치(100)에 포함된 프로세서(150)에는 잉크(DL) 내 입자(PT)의 농도에 따른 출사광 데이터들이 저장될 수 있다. 예를 들어, 잉크젯 프린팅 장치(10)의 잉크젯 헤드(PA)에서 토출되는 잉크(DL)가 4wt%의 입자(PT) 농도인 경우가 기준값이 되면, 프로세서(150)에는 도 17 및 도 18과 같은 데이터로서 잉크(DL)의 입자(PT) 농도가 4wt%인 데이터 값이 저장되어 있을 수 있다.
잉크의 프린팅 공정을 수행하면서 제1 센싱 장치(131) 및 제2 센싱 장치(133)에서 획득되는 출사광(SL1, SL2) 데이터들은 프로세서(150)에서 도 17 및 도 18과 같이 산란광의 정규화된 세기, 및 이의 표준 편차 값을 포함할 수 있다. 제1 센싱 장치(131)에서는 단파장 광에 의한 제1 출사광(SL1) 데이터들로서 입자(PT)의 개수에 대한 데이터들이 획득되고, 이는 제2 센싱 장치(133)에서 장파장 광에 의한 제2 출사광(SL2) 데이터들인 잉크(DL)의 부피에 대한 데이터들로 보상될 수 있다. 단순히 잉크(DL)의 부피 및 크기를 무시하고 제1 출사광(SL1)에 의한 데이터들만으로 기준값 데이터와 비교할 경우, 잉크(DL)의 단위 액적 당 부피 변화에 따른 변화량을 고려하지 않아 오차 범위 판단에 있어 오류가 발생할 수 있다. 이에 따라, 프로세서(150)는 제1 센싱 장치(131) 및 제2 센싱 장치(133)에서 각각 획득된 데이터들을 종합적으로 필터링하여 출사광(SL1, SL2)의 세기 및 그 표준 편차 값을 산출할 수 있다.
이어, 프로세서(150)는 출사광 데이터들로부터 산출된 값들을 저장된 기준값과 비교하여 오차 범위를 벗어났는지 여부를 판단한다. 여기서, 프로세서(150)에 저장된 기준값은 잉크젯 프린팅 장치(10)를 이용하는 사용자가 설정하는 값일 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않으며, 상기 기준값은 잉크젯 프린팅 장치(10)가 프린팅 공정을 반복하면서 학습하는 설정값이 될 수도 있다.
일 실시예에 따르면, 프로세서(150)는 잉크(DL) 내 입자(PT)의 농도에 대한 기준값 데이터에 더하여, 오차 범위에 대한 데이터 값이 더 저장될 수 있다. 프로세서(150)에 저장될 수 있는 기준값 데이터는 잉크(DL)에 의한 출사광 데이터로서 산란광들의 정규화된 세기에 대한 데이터(도 17), 및 정규화된 세기의 표준 편차 값(도 18)일 수 있으며, 프로세서(150)는 각 데이터를 기준으로 한 오차 범위가 저장될 수 있다. 프로세서(150)는 잉크(DL) 내 입자(PT)의 농도에 따른 출사광들의 정규화된 세기 및 표준 편차 값이 하나 이상의 데이터들로 저장될 수 있다. 예를 들어, 프로세서(150)는 기준값이 되는 4wt% 농도의 잉크(DL)에 대한 데이터들에 더하여, 그로부터 오차 범위 내의 데이터, 및 오차 범위 외의 데이터들로서 1wt%, 2wt%, 3wt%, 5wt%, 및 6wt% 등에 대한 데이터들이 더 저장될 수 있다.
도면을 참조하여 예시한 경우 이외에도, 프로세서(150)에는 많은 수의 데이터 값들이 저장될 수 있다. 그에 따라, 프로세서(150)는 프린팅 공정 중에 산출된 값을 기준값과 오차 범위만을 비교하는 경우보다, 다른 농도 범위의 데이터 값들과의 비교를 통해 해당 공정에서 토출된 잉크(DL) 내 입자(PT)의 농도를 더 정확하게 산출할 수 있다.
프로세서(150)가 출사광 데이터로부터 산출된 값들과 저장된 기준값 및 추가 데이터들을 비교하였을 때, 산출된 값이 기준값 대비 오차 범위를 벗어났다고 판단되면, 프로세서(150)는 잉크젯 헤드(PA)에 해당 결과를 피드백하여 잉크(DL) 내 입자(PT)의 농도를 제어(S40)할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(150)가 출사광 데이터로부터 산출된 값이 기준값 대비 낮은 입자(PT) 농도를 나타낸다면, 프로세서(150)는 잉크젯 헤드(PA)에 잉크(DL) 내 입자(PT)의 농도를 높이기 위한 피드백을 줄 수 있다. 반대로, 프로세서(150)가 출사광 데이터로부터 산출된 값이 기준값 대비 높은 입자(PT) 농도를 나타낸다면, 프로세서(150)는 잉크젯 헤드(PA)에 잉크(DL) 내 입자(PT)의 농도를 낮추기 위한 피드백을 줄 수 있다. 또는, 프로세서(150)가 출사광 데이터로부터 산출된 값이 기준값 대비 오차 범위 내로 판단된다면, 잉크(DL) 내 입자(PT)의 농도를 조절하지 않고 프린팅 공정을 반복할 수 있다.
이상의 과정을 통해 잉크젯 프린팅 장치(10)를 활용한 잉크 프린팅 방법을 수행할 수 있다. 일 실시예에 따른 잉크젯 프린팅 장치(10)는 잉크 농도 측정 장치(100)를 포함하여 프린팅 공정이 수행되는 동안 잉크(DL) 내 입자(PT)의 농도 변화량을 실시간으로 산출 및 감지할 수 있다. 잉크젯 프린팅 장치(10)는 실시간으로 감지된 변화량을 잉크젯 헤드(PA)에 피드백하여 프린팅 공정에 의해 형성되는 제품의 품질을 균일하게 유지할 수 있는 이점이 있다.
한편, 상술한 실시예는 잉크젯 프린팅 장치(10)의 잉크 농도 측정 장치(100)가 사용자가 설정한 기준값 데이터를 프로세서(150)에 저장하는 과정을 거칠 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않고, 잉크젯 프린팅 장치(10)를 이용한 잉크 프린팅 방법은 대상 제품 상에 잉크(DL)를 프린팅하기 전, 프로세서(150)에 잉크(DL) 내 입자(PT)의 농도에 대한 초기값을 저장하는 단계를 더 포함할 수 있다.
도 19는 다른 실시예에 따른 잉크젯 프린팅 장치를 이용한 잉크 프린팅 방법을 나타내는 순서도이다.
도 19를 참조하면, 일 실시예에 따른 잉크 프린팅 방법은 대상 제품 상에 잉크(DL)를 프린팅하는 단계(S10~S40) 전에 수행되는 단계로서, 프로세서(150)에 초기값 데이터를 저장하는 단계(S0)를 더 포함할 수 있다. 초기값 데이터를 저장하는 단계(S0)는 잉크젯 헤드(PA)에서 입자(PT)가 분산된 잉크(DL)를 토출하는 단계(S1), 토출된 잉크(DL)에 광(L1, L2)을 조사하여 출사광(SL1, SL2) 데이터를 수득하는 단계(S2) 및 잉크(DL) 내 입자(PT)의 농도 초기값을 설정하는 단계(S3)를 포함할 수 있다. 도면에서는 초기값 데이터를 저장하는 단계(S0)가 1회 수행되는 것으로 도시되어 있으나, 이에 제한되지 않는다. 초기값 데이터를 저장하는 단계(S0)는 적어도 1회 수행될 수 있으며, 본 단계는 잉크젯 프린팅 장치(10)의 제품 사양에 따라 수차례 반복하여 수행될 수도 있다. 본 실시예는 별도의 기준값을 프로세서(150)에 저장하지 않고 잉크젯 프린팅 장치(10)의 시운전을 통해 초기값을 저장하는 단계를 포함할 수 있다. 입자(PT)가 분산된 잉크(DL)를 토출하는 단계(S1)와 토출된 잉크(DL)에 광(L1, L2)을 조사하여 출사광(SL1, SL2) 데이터를 수득하는 단계(S2)하는 단계는 실질적으로 도 12 내지 도 18을 참조하여 상술한 바와 동일하다. 이에 대한 자세한 설명은 생략하기로 한다.
입자(PT)가 분산된 잉크(DL)가 제조되면, 이를 별도의 시료로 제작하여 출사광 데이터 생성을 위한 실험을 거치지 않고도, 잉크젯 프린팅 장치(10)를 활용하여 프로세서(150)에 저장되는 초기값을 설정할 수 있다. 그에 따라, 해당 잉크젯 프린팅 장치(10)가 갖는 사양에 부합하는 초기값이 설정될 수 있고, 도 12의 실시예와 같이 별도의 기준값 데이터를 저장하는 것보다 더 정확하게 입자(PT)의 농도를 감지할 수 있는 이점이 있다.
프로세서(150)는 초기값 데이터를 저장하는 단계(S0)가 완료되었다고 판단되는 경우, 도 12의 실시예와 같이 대상 제품 상에 잉크(DL)를 토출하고, 각 프린팅 공정마다 잉크(DL) 내 입자(PT)의 농도가 저장된 초기값으로부터 오차 범위를 벗어났는지 여부를 판단한다. 프로세서(150)에서 판단된 결과에 따라 잉크젯 헤드(PA)는 잉크(DL)의 토출을 반복하거나, 잉크젯 헤드(PA)에 주입되는 잉크(DL) 내 입자(PT)의 농도를 제어하는 단계(S40)가 수행될 수 있다.
한편, 이상의 실시예들에서는 잉크젯 헤드(PA)가 하나의 노즐에서 잉크(DL)가 토출되는 것으로 예시되어 있으나, 이에 제한되지 않는다. 잉크젯 헤드(PA)는 복수의 노즐(도 20의 'NZ')을 포함하여 복수의 잉크(DL)들을 동시에 토출할 수 있다. 잉크젯 헤드(PA)의 복수의 노즐(NZ)에서 토출된 잉크(DL)들 중 일부 잉크(DL)들은 서로 동일한 영역에 안착될 수 있고, 서로 다른 복수의 노즐(NZ)에서 토출된 잉크(DL)들이 일정 영역 내에서 하나의 층 또는 패턴을 형성할 수 있다. 일 실시예에 따른 잉크젯 프린팅 장치(10)는 각 노즐(NZ) 별로 토출되는 잉크(DL)의 단위 액적 당 입자(PT)의 개수 또는 농도를 감지할 수 있을 뿐만 아니라, 복수의 노즐(NZ)들에서 토출된 복수의 잉크(DL)들에 포함된 입자(PT)의 전체 개수가 변하거나 다른 노즐(NZ)들에서 토출된 잉크(DL)들에 포함된 입자(PT)들과의 개수 차이도 감지할 수 있다.
도 20은 일 실시예에 따른 잉크젯 프린팅 장치의 잉크젯 헤드에 포함된 복수의 노즐들의 배치를 나타내는 도면이다. 도 21은 도 20의 잉크젯 헤드에 포함된 복수의 노즐들에서 잉크가 토출되는 것을 나타내는 도면이다. 도 20은 잉크젯 헤드(PA) 중 복수의 노즐(NZ)이 형성된 일 면을 바라본 평면도를 도시하고 있다.
도 20 및 도 21을 참조하면, 잉크젯 프린팅 장치(10)의 잉크젯 헤드(PA)는 일 방향으로 연장된 형상을 갖고, 상기 일 방향 및 타 방향으로 배열된 복수의 노즐(NZ)들을 포함할 수 있다. 복수의 노즐(NZ)은 잉크젯 헤드(PA)의 베이스부의 일 면으로, 예를 들어 베이스부의 하면에 배치될 수 있다. 복수의 노즐(NZ)들은 잉크젯 헤드(PA)의 하면으로부터 부분적으로 돌출된 형상을 가질 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 예를 들어, 복수의 노즐(NZ)들은 잉크젯 헤드(PA)의 베이스부의 하면을 관통하여 잉크젯 헤드(PA)의 내부에 배치된 배관(미도시)와 연결될 수 있다.
복수의 노즐(NZ)들은 잉크젯 헤드(PA)가 연장된 일 방향, 및 상기 일 방향에 수직한 타 방향으로 배열될 수 있다. 복수의 노즐(NZ)들은 상기 일 방향으로 배열된 열이 1열 또는 2 이상의 열로 배열될 수 있다. 하나의 잉크젯 헤드(PA)에서는 복수의 노즐(NZ)들에서 복수의 잉크(DL)들이 동시에 토출되고, 서로 다른 노즐(NZ)에서 토출된 잉크(DL)들은 프린팅 대상이 되는 대상 기판(SUB)에 형성된 서로 다른 영역(JA1, JA2, JA3, ? JAn)에 각각 안착될 수 있다.
예를 들어, 잉크젯 헤드(PA)에 배치된 복수의 노즐(NZ)들은 대상 기판(SUB)에 형성된 복수의 영역(JA1, JA2, JA3, ? JAn)에 각각 잉크(DL)를 토출하는 복수의 노즐 그룹(NG1, NG2, NG3, ? NGn)으로 구분될 수 있다. 각 노즐 그룹(NG1, NG2, NG3, ? NGn)들은 하나 이상의 노즐(NZ)로 구성되고, 하나 이상의 노즐(NZ)에서 동시에 토출된 잉크(DL)들은 각각 대상 기판(SUB)의 일정 영역(JA1, JA2, JA3, ? JAn) 내에 함께 안착될 수 있다.
잉크젯 헤드(PA)의 제1 노즐 그룹(NG1)에 속한 복수의 노즐(NZ)들은 대상 기판(SUB)의 제1 영역(JA1)에 잉크(DL)들을 토출할 수 있다. 제2 노즐 그룹(NG2)에 속한 복수의 노즐(NZ)들은 대상 기판(SUB)의 제2 영역(JA2)에 잉크(DL)들을 토출하고, 제3 노즐 그룹(NG3) 및 제n 노즐 그룹(NGn)에 속한 복수의 노즐(NZ)들은 각각 대상 기판(SUB)의 제3 영역(JA3) 및 제n 영역(JAn)에 잉크(DL)들을 토출할 수 있다. 복수의 노즐(NZ)들이 서로 다른 노즐 그룹(NG1, NG2, NG3, ? NGn)으로 구분된 것은 각 노즐(NZ)들이 배치된 위치 및 토출된 잉크(DL)가 대상 기판(SUB) 상에 안착된 영역(JA1, JA2, JA3, ? JAn)에 따라 구분될 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않으며, 잉크젯 프린팅 장치(10)의 잉크젯 헤드(PA)에서 기 설정된 조건에 따라 각 노즐(NZ)들이 서로 다른 노즐 그룹(NG1, NG2, NG3, ? NGn)으로 구분될 수도 있다.
복수의 노즐(NZ)들이 어느 한 영역(JA1, JA2, JA3, ? JAn)에 동시에 잉크(DL)를 토출할 경우, 대상 기판(SUB) 상에 잉크(DL)가 안착되어 형성되는 층 또는 패턴의 품질은 각 노즐(NZ)마다 토출된 잉크(DL) 내 입자(PT)의 농도를 균일하게 유지하여 달성될 수 있지만, 각 노즐 그룹(NG1, NG2, NG3, ? NGn)에 속한 복수의 노즐(NZ)들에서 동시에 토출된 복수의 잉크(DL)들에 포함된 입자(PT) 전체 개수를 균일하게 유지하여 달성될 수도 있다. 예를 들어, 대상 기판(SUB)의 제1 영역(JA1)에 안착된 잉크(DL)들이 형성하는 층 또는 패턴의 품질은 제1 노즐 그룹(NG1)에 속한 노즐(NZ)에서 토출된 잉크(DL)들에 포함된 입자(PT) 전체의 개수를 균일하게 유지하여 달성할 수 있다. 도면에 도시되지 않았으나, 상술한 실시예와 동일하게 잉크젯 헤드(PA)에서 토출된 복수의 잉크(DL)들은 잉크 농도 측정 장치(100) 및 이의 동작에 의해 잉크(DL) 내 입자(PT)의 개수 또는 농도가 일정하게 유지될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 잉크젯 프린팅 장치(10)는 잉크 농도 측정 장치(100)가 각 노즐 그룹(NG1, NG2, NG3, ? NGn)에서 토출되는 잉크(DL) 전체에서 입자(PT)의 농도 변화, 또는 다른 노즐 그룹(NG1, NG2, NG3, ? NGn)에서 토출된 잉크(DL) 내 입자(PT)의 농도 변화를 감지하고, 이를 피드백할 수 있다.
도 22는 일 실시예에 따른 잉크 프린팅 방법 중 일부 단계의 순서를 나타내는 순서도이다. 도 22는 도 12 및 도 19의 잉크 프린팅 방법 중 잉크(DL) 내 입자(PT)의 농도가 기준값을 벗어났는지 여부를 판단하는 단계(S30)에서 수행되는 단계들을 보다 상세하게 도시하고 있다.
도 22를 참조하면, 일 실시예에 따른 잉크 프린팅 방법은 잉크(DL) 내 입자(PT)의 농도가 기준값을 벗어났는지 여부를 판단하는 단계(S30)에서, 복수의 출사광 데이터들 중 동일한 그룹(NG1, NG2, NG3, ? NGn)에 속한 노즐(NZ)에서 토출된 잉크(DL)들의 출사광 데이터를 분류(S31)하는 단계, 복수의 출사광 데이터들로부터 각 잉크(DL) 내 입자(PT)의 농도를 산출(S32)하고, 동일한 그룹(NG1, NG2, NG3, ? NGn)에 속한 노즐(NZ)에서 토출된 잉크(DL)들 내 입자(PT) 개수의 합산 데이터를 산출(S33)하는 단계, 및 상기 합산 데이터에 기반하여 잉크(DL) 내 입자(PT)의 농도가 오차 범위를 벗어났는지 여부를 판단(S34)하는 단계가 수행될 수 있다. 본 실시예는 잉크(DL) 각각의 입자(PT) 농도를 감지하는 상기 실시예들과 달리, 복수의 노즐(NZ)을 포함하는 노즐 그룹(NG1, NG2, NG3, ? NGn)에서 토출된 잉크(DL) 전체에서 입자(PT)의 개수 변화를 감지하는 것에서 상술한 실시예들과 차이가 있다.
복수의 노즐(NZ)에서 잉크(DL)가 토출되면, 잉크젯 프린팅 장치(10)의 잉크 농도 측정 장치(100)는 광 조사 장치(110) 및 센싱 장치(130)가 각 잉크(DL)로부터 출사광 데이터들을 수득할 수 있다. 이는 상술한 실시예들을 참조하여 설명한 바와 동일하다. 광 조사 장치(110)에서 잉크(DL)에 각각 광을 조사하면, 센싱 장치(130)는 잉크(DL)에서 산란 또는 굴절된 광들에 대한 데이터를 수득할 수 있다.
이어, 잉크 농도 측정 장치(100)의 프로세서(150)는 센싱 장치(130)에서 수득된 각 잉크(DL)들에 대한 복수의 출사광 데이터들을 동일한 노즐 그룹(NG1, NG2, NG3, ? NGn)에 속한 노즐(NZ)에서 토출된 잉크(DL)들의 출사광 데이터들을 분류(S31)한다. 예를 들어, 제1 노즐 그룹(NG1)에 속한 노즐(NZ)들에서 토출된 잉크(DL)에 대한 데이터들은 제1 노즐 그룹(NG1)의 출사광 데이터들로 분류되고, 제2 노즐 그룹(NG2)에 속한 노즐(NZ)들에서 토출된 잉크(DL)에 대한 데이터들은 제2 노즐 그룹(NG2)의 출사광 데이터들로 분류될 수 있다. 다른 노즐 그룹(NG1, NG2, NG3, ? NGn)에 속한 노즐(NZ)에서 토출된 잉크(DL)에 대한 데이터들도 각각 서로 다른 노즐 그룹(NG1, NG2, NG3, ? NGn)의 출사광 데이터들로 분류될 수 있다. 동일한 그룹으로 분류된 출사광 데이터들은 다른 노즐(NZ)에서 토출된 잉크(DL)에 대한 데이터들과 함께 해당 노즐 그룹(NG1, NG2, NG3, ? NGn)에 속한 노즐(NZ)에서 토출된 전체 잉크(DL)들에 대한 데이터로 고려될 수 있다.
이어, 복수의 출사광 데이터들 각각으로부터 잉크(DL) 내 입자(PT)의 농도를 산출(S32)하고, 동일한 그룹에 속한 출사광 데이터들로부터 동일한 노즐 그룹(NG1, NG2, NG3, ? NGn )에 속한 노즐(NZ)들에서 토출된 잉크(DL) 내 입자(PT) 개수의 합산 데이터를 산출(S33)한다. 본 단계에서는 각 노즐(NZ)들에서 토출된 잉크(DL)들 각각에 대한 입자 농도가 아닌 동일 노즐 그룹(NG1, NG2, NG3, ? NGn)의 노즐(NZ)들에서 토출된 잉크(DL) 전체에 대한 입자 농도에 대한 데이터를 산출한다. 예를 들어, 제1 노즐 그룹(NG1)에 속한 복수의 노즐(NZ)들에서 토출된 잉크(DL)의 입자(PT) 농도에 더하여, 각 잉크(DL)의 입자(PT) 농도를 합산하여 제1 노즐 그룹(NG1)에서 동시에 토출된 잉크(DL)들 전체에서 입자(PT)의 농도 또는 개수가 산출될 수 있다. 제1 노즐 그룹(NG1)에서 토출된 잉크(DL)들로부터 제1 합산 데이터가 산출될 수 있고, 제2 노즐 그룹(NG2)에서 토출된 잉크(DL)들로부터 제2 합산 데이터가 산출될 수 있다. 다른 노즐 그룹(NG1, NG2, NG3, ? NGn)에 대하여도 각각 동일하게 동시에 토출된 잉크(DL)들 전체에서 제n 합산 데이터가 산출될 수 있다. 상기 제n 합산 데이터는 잉크(DL) 내 입자(PT)의 농도의 기준 데이터가 될 수 있다.
상술한 바와 같이, 최종적으로 동일한 노즐 그룹(NG1, NG2, NG3, ? NGn)에 속한 노즐(NZ)에서 토출된 잉크(DL)들이 대상 기판(SUB) 상에 입자(PT)를 포함한 층 또는 패턴을 형성하므로, 상기 층 또는 패턴은 하나의 잉크(DL) 내 입자(PT)의 농도보다 어느 한 노즐 그룹(NG1, NG2, NG3, ? NGn)에 속한 노즐(NZ)에서 토출된 잉크(DL) 전체에서 입자(PT)의 농도에 따라 품질이 달라질 수 있다. 각 노즐(NZ)마다 토출된 잉크(DL) 내 입자(PT)의 농도 변화가 있더라도, 동일한 노즐 그룹(NG1, NG2, NG3, ? NGn)에 속한 노즐(NZ)들이 토출한 잉크(DL) 전체에서 입자(PT)의 농도 또는 개수 변화가 없다면, 해당 노즐 그룹(NG1, NG2, NG3, ? NGn)의 노즐(NZ)에서 토출된 잉크(DL)들이 형성하는 층 또는 패턴은 균일한 품질을 유지할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 잉크 프린팅 장치는 동일한 노즐 그룹(NG1, NG2, NG3, ? NGn)의 노즐(NZ)들에서 토출된 잉크(DL)들에 대한 출사광 데이터들의 합산 데이터에 기반하여 잉크(DL) 내 입자(PT)의 농도가 오차 범위를 벗어났는지 여부를 판단(S34)할 수 있다. 각 노즐(NZ)에서 토출된 잉크(DL)에서 입자(PT)의 개수 또는 농도 변화가 있더라도, 동일한 노즐 그룹(NG1, NG2, NG3, ? NGn)에 속한 다른 노즐(NZ)에서 발생한 입자(PT)의 개수 또는 농도 변화에 의해 동일 노즐 그룹(NG1, NG2, NG3, ? NGn)에서 토출된 잉크(DL)들의 농도 변화가 없을 수도 있다. 이 경우, 해당 프린팅 공정에서 토출된 잉크(DL)들은 기준값 내의 범위에서 입자(PT)들이 토출된 것이므로, 잉크(DL) 내 입자(PT)의 개수를 제어하지 않고 동일 공정이 반복될 수 있다.
반대로, 각 잉크(DL)에서 발생한 입자(PT)의 개수 또는 농도 변화가 기준값 내의 범위에 속하더라도, 동일한 노즐 그룹(NG1, NG2, NG3, ? NGn)에서 토출된 잉크(DL)들 전체에서 입자(PT)의 개수 또는 농도 변화가 기준값을 벗어났다면, 다음 공정에서는 잉크(DL) 내 입자(PT)의 농도가 제어될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 잉크젯 프린팅 장치(10)의 잉크 농도 측정 장치(100)에서, 프로세서(150)는 각 잉크(DL)의 단위 액적 당 입자(PT)의 개수 또는 농도에 대한 기준값 이외에, 동일한 노즐 그룹(NG1, NG2, NG3, ? NGn)에서 토출된 잉크(DL) 전체에서 입자(PT)의 개수 또는 농도에 대한 기준값이 더 저장될 수 있다. 프린팅 공정에서, 프로세서(150)는 토출된 잉크(DL) 각각에 대한 입자(PT) 농도 변화에 더하여, 동일 노늘 글부(NG1, NG2, NG3, ? NGn)에서 토출된 잉크(DL) 전체에 대한 입자(PT) 농도 변화를 산출할 수 있다. 그에 따라, 일 실시예에 따른 잉크젯 프린팅 장치(10)는 프린팅 공정이 수행되는 대상 기판(SUB)에서 각 영역(JA1, JA2, JA3, ?JAn)별로 잉크(DL)들이 토출될 때, 복수의 노즐(NZ)들에서 잉크(DL)를 동시에 토출하여 각 영역(JA1, JA2, JA3, ?JAn)에 형성되는 층 또는 패턴의 품질을 균일하게 유지할 수 있다.
한편, 복수의 영역(JA1, JA2, JA3, ?JAn)들을 포함하는 대상 기판(SUB)은 1회의 잉크 프린팅 공정에 의해 각 영역(JA1, JA2, JA3, ?JAn)에 형성되는 층 또는 패턴이 서로 동일한 입자(PT) 개수를 가질 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 예를 들어, 제1 노즐 그룹(NG1) 및 제2 노즐 그룹(NG2)에서 토출된 잉크(DL)들이 대상 기판(SUB)의 제1 영역(JA1) 및 제2 영역(JA2)에서 층 또는 패턴을 형성하면, 제1 영역(JA1)에 형성된 층과 제2 영역(JA2)에 형성된 층이 서로 실질적으로 동일한 개수의 입자(PT)를 포함할 수 있고, 그렇지 않을 수도 있다. 이는 대상 기판(SUB) 상에 형성되는 층 또는 패턴의 설계 조건에 따라 달라질 수 있다. 1회의 프린팅 공정에서 각 영역(JA1, JA2, JA3, ?JAn)들의 위치에 무관하게 각각 동일한 층 또는 패턴이 형성되어야 한다면, 서로 다른 노즐 그룹(NG1, NG2, NG3, ? NGn)에서 토출된 잉크(DL) 내 입자(PT)의 개수 또는 농도가 서로 균일하게 유지되어야 한다. 반대로, 1회의 프린팅 공정에서 각 영역(JA1, JA2, JA3, ?JAn)들의 위치에 따라 서로 다른 층 또는 패턴이 형성되어야 한다면, 서로 다른 노즐 그룹(NG1, NG2, NG3, ? NGn)에서 토출된 잉크(DL) 내 입자(PT)의 개수 또는 농도는 개별적으로 균일하게 유지되어야 한다.
일 실시예에 따른 잉크 프린팅 방법은 잉크 프린팅 공정이 수행되는 대상 기판(SUB)에 형성되는 층 또는 패턴의 설계값에 따라, 잉크(DL) 내 입자(PT)의 농도가 오차 범위를 벗어났는지 여부를 판단(S34)하는 단계의 방식이 다를 수 있다.
도 23은 도 22의 일 단계의 순서를 나타내는 순서도이다. 도 23은 도 22의 합산 데이터에 기반하여 잉크(DL) 내 입자(PT)의 농도가 오차 범위를 벗어났는지 여부를 판단(S34)하는 단계를 보다 구체적으로 도시하고 있다.
도 22에 결부하여 도 23을 참조하면, 잉크 프린팅 공정이 수행되는 대상 기판(SUB)이 1회의 프린팅 공정에서 각 영역(JA1, JA2, JA3, ?JAn)들의 위치에 무관하게 각각 동일한 층 또는 패턴이 형성되는 실시예에서, 잉크(DL) 내 입자(PT)의 농도가 오차 범위를 벗어났는지 여부를 판단(S34)하는 단계는 서로 다른 노즐 그룹(NG1, NG2, NG3, ? NGn)의 노즐(NZ)들에서 토출된 잉크(DL) 내 입자(PT)의 개수가 서로 동일한지를 판단(S341)하는 단계, 및 어느 한 노즐 그룹(NG1, NG2, NG3, ? NGn)의 노즐(NZ)들에서 토출된 잉크(DL) 내 입자(PT) 개수가 기준값으로부터 오차 범위를 벗어났는지 판단(S342)하는 단계를 포함할 수 있다.
복수의 노즐 그룹(NG1, NG2, NG3, ? NGn)들 각각에서 토출된 잉크(DL)들이 기준값으로부터 오차 범위를 벗어났는지 여부를 판단하기 이전에, 서로 다른 노즐 그룹(NG1, NG2, NG3, ? NGn)들에서 토출된 잉크(DL)들에 대한 데이터를 서로 비교하여 어느 노즐 그룹(NG1, NG2, NG3, ? NGn)에서 토출된 잉크(DL)들이 다른 데이터 값을 갖는지를 판단할 수 있다. 1회의 프린팅 공정에서 각 영역(JA1, JA2, JA3, ?JAn)들의 위치에 무관하게 각각 동일한 층 또는 패턴이 형성되어야 하므로, 서로 다른 노즐 그룹(NG1, NG2, NG3, ? NGn)에서 잉크(DL)들이 토출되더라도, 이들의 잉크(DL) 내 입자(PT)의 개수 또는 농도는 서로 동일할 것이 요구된다.
예를 들어, 제1 노즐 그룹(NG1), 제2 노즐 그룹(NG2) 및 제3 노즐 그룹(NG3)에서 토출된 잉크(DL)들에 대한 제1 합산 데이터, 제2 합산 데이터, 및 제3 합산 데이터를 서로 비교하여 이들 중 서로 다른 합산 데이터를 갖는 노즐 그룹(NG1, NG2, NG3, ? NGn)을 선별할 수 있다. 제1 노즐 그룹(NG1)이 제2 노즐 그룹(NG2) 및 제3 노즐 그룹(NG3)과 다른 데이터 값을 가질 경우, 이후의 단계에서 제1 노즐 그룹(NG1)의 노즐(NZ)들에서 토출된 잉크(DL) 내 입자(PT) 개수가 기준값으로부터 오차 범위를 벗어났는지 여부를 판단(S342)한다. 제1 노즐 그룹(NG1)에서 토출된 잉크(DL)들의 제1 합산 데이터가 기준값으로부터 오차 범위를 벗어났다면, 제1 노즐 그룹(NG1)의 노즐들에서 토출되는 잉크(DL) 내 입자(PT)의 농도 또는 개수를 제어(S40)한다. 반면, 제1 노즐 그룹(NG1)에서 토출된 잉크(DL)들의 제1 합산 데이터가 기준값으로부터 오차 범위를 벗어나지 않았다면, 제2 노즐 그룹(NG2), 및 제3 노즐 그룹(NG3)을 포함하여 제1 노즐 그룹(NG1)과 다른 합산 데이터 값을 갖는 노즐 그룹(NG1, NG2, NG3, ? NGn)의 노즐들에서 토출되는 잉크(DL) 내 입자(PT)의 농도 또는 개수를 제어(S40)한다.
제1 노즐 그룹(NG1), 제2 노즐 그룹(NG2) 및 제3 노즐 그룹(NG3)에서 토출된 잉크(DL)들에 대한 합산 데이터를 서로 비교하였을 때, 이들이 실질적으로 서로 동일한, 또는 오차 범위 내의 데이터 값을 갖는다 하더라도, 이후의 단계에서 어느 한 노즐 그룹(NG1, NG2, NG3, ? NGn)의 노즐(NZ)들에서 토출된 잉크(DL) 내 입자(PT) 개수가 기준값으로부터 오차 범위를 벗어났는지 여부를 판단(S342)한다. 제1 노즐 그룹(NG1)의 토출된 잉크(DL)들의 데이터가 기준값으로부터 오차 범위를 벗어나지 않았다면, 잉크(DL) 내 입자(PT)의 개수를 제어하지 않고 프린팅 공정을 반복하고, 상기 데이터가 기준값으로부터 오차 범위를 벗어났다면, 복수의 노즐 그룹(NG1, NG2, NG3, ? NGn)들 전체에서 잉크(DL) 내 입자(PT)의 개수를 제어(S40)하고 프린팅 공정을 수행할 수 있다. 이 경우, 잉크젯 프린팅 장치(10)의 잉크 농도 측정 장치(100)에서, 프로세서(150)는 복수의 노즐 그룹(NG1, NG2, NG3, ? NGn)들에 대한 기준값이 동일한 값으로 저장될 수 있다. 서로 다른 노즐 그룹(NG1, NG2, NG3, ? NGn)들이 동일한 입자(PT)의 개수를 토출하여야 하는 바, 프로세서(150)에 저장된 기준값은 노즐 그룹(NG1, NG2, NG3, ? NGn)에 무관하게 동일하게 적용될 수 있다.
반면, 잉크 프린팅 공정이 수행되는 대상 기판(SUB)이 1회의 프린팅 공정에서 각 영역(JA1, JA2, JA3, ?JAn)들의 위치에 따라 서로 다른 동일한 층 또는 패턴이 형성되는 실시예에서, 잉크(DL) 내 입자(PT)의 농도가 오차 범위를 벗어났는지 여부를 판단(S34)하는 단계는 각 노즐 그룹(NG1, NG2, NG3, ? NGn)의 노즐(NZ)들에서 토출된 잉크(DL) 내 입자(PT)의 개수가 서로 다른 기준값으로부터 오차 범위를 벗어났는지 판단(S343)할 수 있다.
1회의 프린팅 공정에서 각 영역(JA1, JA2, JA3, ?JAn)들의 위치에 따라 서로 다른 층 또는 패턴이 형성되어야 하므로, 서로 다른 노즐 그룹(NG1, NG2, NG3, ? NGn)에서 잉크(DL)들이 토출되면 잉크(DL) 내 입자(PT)의 개수 또는 농도는 각각 기설정된 서로 다른 기준값에 따라 제어될 것이 요구된다.
도 24는 도 23의 일 단계를 나타내는 도면이다.
도 22 및 도 23에 결부하여 도 24를 참조하면, 대상 기판(SUB)의 서로 다른 영역(JA1, JA2, JA3, ?JAn)들에 각각 토출되는 잉크(DL; DL1, DL2, DL3)들은 서로 다른 입자(PT)의 개수를 가질 수 있다. 예를 들어, 제1 영역(JA1)에는 제1 노즐 그룹(NG1)의 노즐(NZ)들이 제1 잉크(DL1)를 토출하고, 제2 영역(JA2)에는 제2 노즐 그룹(NG2)의 노즐(NZ)들이 제2 잉크(DL2)를 토출할 수 있다. 이와 같이, 제3 영역(JA3) 및 제n 영역(JAn)에는 각각 제3 노즐 그룹(NG3) 및 제n 노즐 그룹(NGn)의 노즐(NZ)들이 제3 잉크(DL3) 또는 다른 잉크(DL)를 토출할 수 있다. 제1 잉크(DL1), 제2 잉크(DL2) 및 제3 잉크(DL3)들은 각각 단위 액적 당 다른 개수 또는 농도의 입자(PT)들을 포함하도록 설정될 수 있다. 또한 서로 다른 노즐 그룹(NG1, NG2, NG3, ? NGn)에서 토출된 잉크(DL)들 전체에서 입자(PT)의 개수 또는 농도가 서로 다를 수 있다.
제1 노즐 그룹(NG1), 제2 노즐 그룹(NG2) 및 제3 노즐 그룹(NG3)에서 토출된 잉크(DL)들에 대한 합산 데이터가 산출되면, 이들을 각각 서로 다른 기준값과 비교하여 오차 범위를 벗어났는지 여부를 판단(S343)한다. 제1 노즐 그룹(NG1)에서 토출된 제1 잉크(DL1)들은 합산 데이터가 제1 기준값에 기초하여 오차 범위를 벗어났는지 여부를 판단하게 되고, 제2 노즐 그룹(NG2)에서 토출된 제2 잉크(DL2)들은 합산 데이터가 제2 기준값에 기초하여 오차 범위를 벗어났는지 여부를 판단하게 된다. 다른 노즐 그룹(NG1, NG2, NG3, ? NGn)들의 경우에도, 각각 서로 다른 기준값에 기초하여 오차 범위를 벗어났는지 여부를 판단하게 된다. 각 노즐 그룹(NG1, NG2, NG3, ? NGn)들의 데이터에 기반하여 기준값과의 비교한 결과, 몇몇 노즐 그룹(NG1, NG2, NG3, ? NGn)의 잉크(DL)들이 오차 범위를 벗어났다면, 해당 노즐 그룹(NG1, NG2, NG3, ? NGn)에서 토출되는 잉크(DL) 내 입자(PT)의 개수를 제어(S40)할 수 있다.
이 경우, 잉크젯 프린팅 장치(10)의 잉크 농도 측정 장치(100)에서, 프로세서(150)는 복수의 노즐 그룹(NG1, NG2, NG3, ? NGn)들에 대한 기준값이 각각 서로 다르거나, 적어도 일부는 서로 다른 기준값으로 저장될 수 있다. 대상 기판(SUB)의 복수의 영역(JA1, JA2, JA3, ? JAn)들이 각각 다른 개수의 입자(PT)를 포함한 층 또는 패턴이 형성될 경우, 프로세서(150)에 저장된 기준값의 개수는 대상 기판(SUB)의 서로 다른 영역(JA1, JA2, JA3, ? JAn)의 개수와 동일할 수 있다. 반면, 대상 기판()의 복수의 영역(JA1, JA2, JA3, ? JAn)들 중 몇몇은 서로 동일한 개수의 입자(PT)를 포함한 층 또는 패턴이 형성될 경우, 프로세서(150)에 저장되는 기준값의 개수는 대상 기판(SUB)의 서로 다른 영역(JA1, JA2, JA3, ? JAn)의 개수와 다를 수 있다.
일 실시예에 따른 잉크젯 프린팅 장치(10)는 잉크젯 헤드(PA)가 복수의 노즐(NZ)들을 포함하고 이들이 복수의 노즐 그룹(NG1, NG2, NG3, ? NGn)으로 분류될 수 있다. 그에 따라, 잉크 농도 측정 장치(100)는 잉크(DL) 내 입자(PT)의 개수 또는 농도 변화를 복수의 노즐 그룹(NG1, NG2, NG3, ? NGn) 단위로 감지할 수 있다.
일 실시예에 따른 잉크젯 프린팅 장치(10)는 각 영역(JA1, JA2, JA3, ? JAn)마다 다른 층 또는 패턴을 포함하는 표시 장치(도 29의 '1000')을 제조하는 데 활용될 수 있다. 표시 장치(1000)는 복수의 영역(JA1, JA2, JA3, ? JAn)들을 포함하고, 각 영역(JA1, JA2, JA3, ? JAn)마다 서로 다른 층 또는 패턴이 형성되거나, 복수의 영역(JA1, JA2, JA3, ? JAn)들 중 일부는 서로 동일한 층 또는 패턴이 형성되고 적어도 일부는 서로 다른 층 또는 패턴이 형성될 수 있다. 이하, 다른 도면들을 참조하여 잉크젯 프린팅 장치(10)를 활용한 표시 장치(1000)의 제조 방법에 대하여 설명하기로 한다.
도 25는 일 실시예에 따른 표시 장치의 제조 방법을 나타내는 순서도이다. 도 26 내지 도 29는 일 실시예에 따른 잉크 프린팅 방법을 이용한 표시 장치의 제조 방법을 나타내는 단면도들이다. 도 26 내지 도 29는 일 실시예에 따른 표시 장치(1000)의 제조 방법 중 복수의 잉크 패턴(JL1, JL2, JL3, ? JLn)을 형성하는 공정을 순서대로 도시한 도면들이다.
도 25 내지 도 29를 참조하면, 일 실시예에 따른 표시 장치(1000)의 제조 방법은 대상 기판(SUB)을 준비하는 단계(S101), 잉크젯 헤드(PA)에서 대상 기판(SUB)의 서로 다른 영역(JA1, JA2, JA3, ? JAn)에 각각 잉크(DL)를 토출하는 단계(S102), 토출된 잉크(DL)에 광(L1, L2)을 조사하여 출사광(SL1, SL2) 데이터를 수득하는 단계(S103), 및 잉크(DL) 내 입자(PT)의 농도가 기준값을 벗어났는지 여부를 판단(S104)하는 단계를 포함할 수 있다. 잉크 농도 측정 장치(100)에서 프로세서(150)가 잉크(DL) 내 입자(PT)의 농도 변화를 감지하여 기준값을 벗어났는지 여부에 따라, 잉크젯 헤드(PA)에서 잉크(DL)를 토출하여 프린팅 공정을 진행(S102)하거나, 잉크젯 헤드(PA)에 농도 변화를 피드백하여 토출되는 잉크(DL) 내 입자(PT)의 농도를 제어(S105)하는 단계를 포함할 수 있다. 표시 장치(1000)의 제조 방법에 있어서, 잉크(DL)를 토출(S102)하고 출사광 데이터를 수득(S103), 및 이를 기초로 기준값으로부터 오차 범위를 벗어났는지 여부를 판단(S104)하는 단계는 도 12 내지 도 16을 참조하여 상술한 바와 실질적으로 동일하다. 또한, 잉크 프린팅 공정이 복수의 영역(JA1, JA2, JA3, ? JAn)들을 포함하는 대상 기판(SUB)에 수행되어 표시 장치(1000)를 제조하는 것은 도 21 내지 도 24를 참조하여 상술한 바와 실질적으로 동일하다. 이하에서는 중복된 내용에 대한 설명은 간략히하고, 차이점을 중심으로 설명하기로 한다.
먼저, 도 26에 도시된 바와 같이, 복수의 영역(JA1, JA2, JA3, ? JAn)들을 포함하여 잉크 프린팅 공정이 수행되는 대상 기판(SUB)을 준비(S101)한다. 표시 장치(1000)는 대상 기판(SUB) 및 대상 기판(SUB) 상에 형성되는 복수의 잉크 패턴(도 29의 'JL1', 'JL2', 'JL3', 'JLn')들을 포함할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 잉크젯 프린팅 장치(10)를 활용하여 제조되는 표시 장치(1000)는 동영상이나 정지영상을 표시할 수 있는 모든 전자 장치를 지칭할 수 있다. 예를 들어, 표시 장치(1000)는 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 등일 수 있다.
표시 장치(1000)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.
대상 기판(SUB)은 베이스부(1001), 베이스부(1001) 상에 배치된 표시층(1003), 및 표시층(1003) 상에 배치된 절연층(1004)을 포함할 수 있다. 대상 기판(SUB)은 절연층(1004) 상에 정의된 복수의 영역(JA1, JA2, JA3, ? JAn)들을 포함하며, 잉크젯 프린팅 장치(10)를 이용한 프린팅 공정이 수행되여 표시 장치(1000)를 형성할 수 있다.
대상 기판(SUB)의 구조에 대하여 설명하면, 베이스부(1001)는 투명한 재질로 이루어진 베이스 기판, 및 상기 베이스 기판 상에 배치된 회로층을 포함할 수 있다. 상기 베이스 기판은 유리, 석영, 또는 고분자 수지 등의 절연 물질로 이루어질 수 있다. 또한, 베이스 기판은 리지드(Rigid) 기판일 수 있지만, 벤딩(Bending), 폴딩(Folding), 롤링(Rolling) 등이 가능한 플렉시블(Flexible) 기판일 수도 있다.
상기 베이스 기판 상에 배치되는 상기 회로층은 복수의 스위칭 소자들을 포함할 수 있다. 상기 스위칭 소자들은 각각 폴리 실리콘을 포함하는 박막 트랜지스터 또는 산화물 반도체를 포함하는 박막 트랜지스터일 수 있다. 도면에 도시하지 않았으나, 대상 기판(SUB)에는 상기 각 스위칭 소자에 신호를 전달하는 복수의 신호선들(예컨대, 게이트선, 데이터선, 전원선 등)이 더 배치될 수 있다.
표시층(1003)은 베이스부(1001) 상에 배치되고, 상기 회로층에 전기적으로 연결된 복수의 발광 소자들을 포함할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 표시층(1003)은 복수의 전극들과 이들 사이에 배치된 유기 발광층을 포함할 수 있고, 표시 장치(1000)는 유기물을 발광 물질로 포함하는 유기 발광 표시 장치(Organic Light Emitting Display, OLED)일 수 있다. 상기 복수의 전극들은 각각 베이스부(1001)의 회로층과 전기적으로 연결되고, 상기 유기 발광층은 상기 전극들로부터 전기 신호를 전달 받아 광을 방출할 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않는다. 표시 장치(1000)가 유기 발광 표시 장치가 아닌 실시예에서, 상기 표시층은 유기 발광층이 아닌 다른 발광층 또는 발광 소자를 포함할 수 있다. 또한, 도면에 자세하게 도시하지 않았으나, 대상 기판(SUB)은 베이스부(10010 및 표시층(1003)에 배치된 복수의 층 또는 패턴들을 더 포함할 수 있다.
절연층(1004)은 표시층(1003) 상에 배치될 수 있다. 절연층(1004)은 표시층(1003) 상에 직접 배치되어 이들을 완전하게 덮을 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않고 절연층(1004)과 표시층(1003) 사이에는 다른 층들이 더 배치될 수도 있다.
일 실시예예서, 절연층(1004)은 복수의 층들로 이루어질 수 있고, 절연층(1004)의 각 층들은 무기물 절연성 물질 또는 유기물 절연성 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 무기물 절연성 물질은 각각 실리콘 질화물, 알루미늄 질화물, 지르코늄 질화물, 티타늄 질화물, 하프늄 질화물, 탄탈륨 질화물, 실리콘 산화물, 알루미늄 산화물, 티타늄 산화물, 주석 산화물, 세륨 산화물, 실리콘 산질화물(SiOxNy), 리튬 플로라이드 등 중에서 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 유기물 절연성 물질은 아크릴계 수지, 메타크릴계 수지, 폴리이소프렌, 비닐계 수지, 에폭시계 수지, 우레탄계 수지, 셀룰로오스계 수지 및 페릴렌계 수지 등 중에서 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 다만, 절연층(1004)의 구조 및 재료가 상술한 바에 제한되지 않으며, 그 적층 구조나 재료는 다양하게 변형될 수 있다.
대상 기판(SUB)은 절연층(1004) 상에 정의된 복수의 영역(JA1, JA2, JA3, ? JAn)들을 포함할 수 있고, 각 영역(JA1, JA2, JA3, ? JAn)들에는 잉크젯 프린팅 장치(10)를 활용한 프린팅 공정에 따라 복수의 잉크 패턴(JL1, JL2, JL3, ? JLn)들이 형성될 수 있다. 각 영역(JA1, JA2, JA3, ? JAn)들에 형성되는 잉크 패턴(JL1, JL2, JL3, ? JLn)들은 위치에 무관하게 서로 동일하거나, 위치에 따라 서로 다를 수 있다. 잉크 패턴(JL1, JL2, JL3, ? JLn)들이 위치에 무관하게 서로 동일한 실시예에서, 표시 장치(1000)의 제조 방법은 도 23의 실시예 중 'S341'단계 및 'S342'단계에 의해 제조될 수 있다. 또는 잉크 패턴(JL1, JL2, JL3, ? JLn)들이 위치에 따라 서로 다른 동일한 실시예에서, 표시 장치(1000)의 제조 방법은 도 23의 실시예 중 'S343'단계에 의해 제조될 수 있다. 이하의 도면들에서는 표시 장치(1000)의 제조 방법이 도 23의 실시예 중 'S341'단계 및 'S342'단계에 의해 제조되는 경우를 예시하여 설명하기로 한다.
도 27 및 도 28을 참조하면, 잉크젯 헤드(PA)에서 대상 기판(SUB)의 서로 다른 영역(JA1, JA2, JA3, ? JAn)에 각각 잉크(DL)를 토출(S102)하고, 토출된 잉크(DL)에 광(L1, L2)을 조사하여 출사광(SL1, SL2) 데이터를 수득(S103)한다.
제1 노즐 그룹(NG1)은 제1 영역(JA1)에 잉크(DL)를 토출하고, 제2 노즐 그룹(NG2)은 제2 영역(JA2)에, 제3 노즐 그룹(NG3)은 제3 영역(JA3)에 잉크(DL)를 토출할 수 있다. 대상 기판(SUB) 상의 복수의 영역(JA1, JA2, JA3, ? JAn)들에 각각 동일한 잉크 패턴(JL1, JL2, JL3, ? JLn)이 형성되는 실시예에서, 제1 노즐 그룹(NG1), 제2 노즐 그룹(NG2), 제3 노즐 그룹(NG3) 및 제n 노즐 그룹(NGn)에서는 각각 동일한 농도의 입자(PT)를 갖는 잉크(DL)가 토출될 수 있다. 다만, 이와 달리 대상 기판(SUB) 상의 복수의 영역(JA1, JA2, JA3, ? JAn)들에 서로 다른 잉크 패턴(JL1, JL2, JL3, ? JLn)이 형성되는 실시예에서, 제1 노즐 그룹(NG1), 제2 노즐 그룹(NG2), 제3 노즐 그룹(NG3) 및 제n 노즐 그룹(NGn)에서는 각각 서로 다른 농도의 입자(PT)를 갖는 잉크(DL)가 토출될 수 있다.
잉크(DL)는 잉크젯 헤드(PA)에서 제1 방향(DR1)으로 토출될 수 있다. 잉크(DL)는 잉크젯 헤드(PA)로부터 토출되어 잉크 농도 측정 장치(100)의 광 조사 장치(110; 111, 113)의 광이 조사되는 조사 영역(SA1, SA2)을 거쳐 대상 기판(SUB) 상에 분사될 수 있다. 잉크젯 헤드(PA)에서 토출된 잉크(DL)가 제1 조사 영역(SA1)을 지날 때, 제1 광 조사 장치(111)가 제1 조사 영역(SA1)에 제1 광(L1)을 조사하고, 제1 센싱 장치(131)는 잉크(DL)에서 산란된 제1 출사광(SL1)에 대한 데이터를 수득할 수 있다. 잉크젯 헤드(PA)에서 토출된 잉크(DL)가 제2 조사 영역(SA2)을 지날 때, 제2 광 조사 장치(113)가 제2 조사 영역(SA2)에 제2 광(L2)을 조사하고, 제2 센싱 장치(133)는 잉크(DL)에서 굴절된 제2 출사광(SL2)에 대한 데이터를 수득할 수 있다. 이에 대한 설명은 상술한 바와 동일하다.
잉크 농도 측정 장치(100)의 프로세서(150)는 센싱 장치(130)에서 획득된 출사광(SL1, SL2) 데이터들로부터 잉크(DL) 내 입자(PT)의 농도 변화를 감지할 수 있고, 잉크(DL) 내 입자(PT)의 농도가 기준값을 벗어났는지 여부를 판단(S104)한다. 복수의 영역(JA1, JA2, JA3, ? JAn)들에 각각 서로 동일한 잉크 패턴(JL1, JL2, JL3, ? JLn)을 형성하는 실시예에서, 본 단계는 도 23의 'S341' 단계 및 'S342' 단계가 수행될 수 있다. 복수의 영역(JA1, JA2, JA3, ? JAn)들에 각각 서로 다른 잉크 패턴(JL1, JL2, JL3, ? JLn)을 형성하는 실시예에서, 본 단계는 도 23의 'S343' 단계가 수행될 수 있다. 이에 대한 자세한 설명은 상술한 바와 동일한 바, 생략하기로 한다. 각 노즐 그룹(NG1, NG2, NG3, ? NGn)에서 토출된 잉크(DL)들로부터 수득된 데이터들에 기반하여, 잉크(DL) 내 입자(PT)의 농도가 제어될 필요가 있다면 이를 제어(S105)하고, 그렇지 않다면 프린팅 공정을 반복한다.
이어, 도 29를 참조하면, 이상의 공정을 수행하여 대상 기판(SUB) 상에 복수의 잉크 패턴(JL1, JL2, JL3, ? JLn)들을 형성하여 표시 장치(1000)를 제조할 수 있다.
도 30은 일 실시예에 따른 표시 장치의 일부분을 나타내는 단면도이다.
도 29에 결부하여 도 30을 참조하면, 일 실시예에 따른 표시 장치(1000)는 대상 기판(SUB) 및 대상 기판(SUB) 상에 배치되어 잉크젯 프린팅 장치(10)를 이용하여 형성된 복수의 파장 변환층(WLC1, WLC2) 및 투광층(LTU)들을 포함할 수 있다. 또한, 표시 장치(1000)는 각 파장 변환층(WLC1, WLC2) 및 투광층(LTU)들이 형성되는 영역(JA1, JA2, JA3, ? JAn)을 구분하는 뱅크층(BK), 및 뱅크층(BK)과 파장 변환층(WLC1, WLC2) 및 투광층(LTU)들을 덮는 캡핑층(CAP)을 더 포함할 수 있다.
뱅크층(BK)은 대상 기판(SUB) 상에서 파장 변환층(WLC1, WLC2) 및 투광층(LTU)들이 배치되는 부분을 둘러쌀 수 있다. 뱅크층(BK)은 대상 기판(SUB) 상에서 일정 높이를 갖도록 배치될 수 있다. 예시적인 실시예에서, 뱅크층(BK)은 유기 절연 물질을 포함하여 높이가 4㎛ 내지 20㎛의 범위를 갖고, 폭이 4㎛ 내지 20㎛의 범위를 가질 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않는다. 도면에서는 뱅크층(BK)의 측면이 대상 기판(SUB)의 상면에 수직한 경우가 예시되어 있으나, 이에 제한되지 않는다. 몇몇 실시예에서, 뱅크층(BK)의 측면은 경사지거나 곡률진 형상을 가질 수 있다. 일 예로, 뱅크층(BK)은 상면의 폭이 하면의 폭보다 큰 역테이퍼(Taper) 형상을 가질 수 있다.
파장 변환층(WLC1, WLC2) 및 투광층(LTU)들은 뱅크층(BK)이 둘러싸는 영역 내에 배치될 수 있다. 파장 변환층(WLC1, WLC2) 및 투광층(LTU)들은 대상 기판(SUB) 상에서 섬형의 패턴을 형성할 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않고, 파장 변환층(WLC1, WLC2) 및 투광층(LTU)들은 각각 일 방향으로 연장되어 배치됨으로써 선형의 패턴을 형성할 수도 있다.
파장 변환층(WLC1, WLC2)은 제1 영역(JA1)에 배치된 제1 파장 변환층(WLC1), 및 제2 영역(JA2)에 배치된 제2 파장 변환층(WLC2)을 포함할 수 있다. 투광층(LTU)은 제3 영역(JA3)에 배치될 수 있다. 도면에서는 제1 파장 변환층(WLC1), 제2 파장 변환층(WLC2), 및 투광층(LTU)이 각각 하나씩 배치된 부분이 예시되어 있으나, 이에 제한되지 않는다. 표시 장치(1000)는 제1 파장 변환층(WLC1), 제2 파장 변환층(WLC2), 및 투광층(LTU)을 각각 복수개 포함할 수 있다.
제1 파장 변환층(WLC1)은 제1 베이스 수지(BS1) 및 제1 베이스 수지(BS1) 내에 배치된 제1 파장 변환 물질(WLS1)을 포함할 수 있다. 제2 파장 변환층(WLC2)은 제2 베이스 수지(BS2) 및 제2 베이스 수지(BS2) 내에 배치된 제2 파장 변환 물질(WLS2)을 포함할 수 있다. 제1 파장 변환층(WLC1)과 제2 파장 변환층(WLC2)은 각각 베이스 수지에 분산된 제1 산란체(SCT1) 및 제2 산란체(SCT2)를 더 포함할 수 있다.
투광층(LTU)은 제3 베이스 수지(BS3) 및 제3 베이스 수지(BS3) 내에 배치된 제3 산란체(SCT3)를 포함할 수 있다. 투광층(LTU)은 발광 소자(ED)에서 입사되는 제3 색의 청색광의 파장을 유지한 채 투과시킨다. 투광층(LTU)의 제3 산란체(SCT3)는 투광층(LTU)을 통해 출사되는 빛의 출사 경로를 조절하는 역할을 할 수 있다. 투광층(LTU)은 파장 변환 물질을 불포함할 수 있다.
제1 내지 제3 산란체(SCT1, SCT2, SCT3)는 각각 금속 산화물 입자 또는 유기 입자일 수 있다. 이에 대한 설명은 상술한 바와 동일하다. 제1 내지 제3 베이스 수지(BS1, BS2, BS3)는 투광성 유기 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 내지 제3 베이스 수지(BS1, BS2, BS3)는 에폭시계 수지, 아크릴계 수지, 카도계 수지 또는 이미드계 수지 등을 포함하여 이루어질 수 있다. 제1 내지 제3 베이스 수지(BS1, BS2, BS3)는 모두 동일한 물질로 이루어질 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.
제1 파장 변환 물질(WLS1)은 청색광을 적색광으로 변환하고, 제2 파장 변환 물질(WLS2)은 청색광을 녹색광으로 변환하는 물질일 수 있다. 제1 파장 변환 물질(WLS1)과 제2 파장 변환 물질(WLS2)은 양자점, 양자 막대, 형광체 등일 수 있다. 상기 양자점은 IV족계 나노 결정, II-VI족계 화합물 나노 결정, III-V족계 화합물 나노 결정, IV-VI족계 나노 결정 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
캡핑층(CAP)은 파장 변환층(WLC1, WLC2) 및 투광층(LTU)들 및 뱅크층(BK) 상에 배치될 수 있다. 캡핑층(CAP)은 외부로부터 수분 또는 공기 등의 불순물이 침투하여 파장 변환층(WLC1, WLC2) 및 투광층(LTU)들을 손상시키거나 오염시키는 것을 방지할 수 있다. 캡핑층(CAP)은 무기물 절연성 물질로 이루어질 수 있다.
표시 장치(1000)의 제조 공정에서, 서로 다른 파장 변환층(WLC1, WLC2)들 및 투광층(LTU)은 각각 서로 다른 물질을 포함할 수 있다. 또한, 서로 다른 파장 변환층(WLC1, WLC2)들 및 투광층(LTU)은 각각 동일한 산란체(SCT1, SCT2, SCT3)들을 포함하더라도, 각 층에 포함된 산란체(SCT1, SCT2, SCT3)들의 농도는 서로 다를 수 있다. 예를 들어, 제1 파장 변환층(WLC1)의 제1 산란체(SCT1) 농도는 제2 파장 변환층(WLC2)의 제2 산란체(SCT2) 농도와 다를 수 있고, 이들은 투광층(LTU)의 제3 산란체(SCT3) 농도와 다를 수 있다.
일 실시예에서, 잉크젯 프린팅 장치(10)를 활용한 표시 장치(1000)의 제조 방법에서, 서로 다른 파장 변환층(WLC1, WLC2)들 및 투광층(LTU)들이 각각 개별적인 프린팅 공정으로 수행될 수 있다. 이 경우, 1차 프린팅 공정에서는 대상 기판(SUB) 상에 배치된 복수의 제1 파장 변환층(WLC1)들이 형성되고, 2차 및 3차의 프린팅 공정에서는 각각 제2 파장 변화층(WLC2) 및 투광층(LTU)이 형성될 수 있다. 해당 실시예에서는 잉크젯 헤드(PA)의 서로 다른 노즐 그룹(NG1, NG2, NG3, ? NGn)에서 토출되는 잉크(DL)가 각각 동일한 파장 변환층(WLC1, WLC2)들 및 투광층(LTU)들을 형성하므로, 도 23의 'S341' 단계 및 'S342' 단계가 수행될 수 있다. 1차 프린팅 공정에서는 잉크젯 프린팅 장치(10)가 표시 장치(1000)의 복수의 제1 파장 변환층(WLC1)을 형성하기 위한 기준값이 설정되어 프린팅 공정이 수행될 수 있다. 1차 프린팅 공정에서는 서로 다른 노즐 그룹(NG1, NG2, NG3, ? NGn)들이 각각 제1 파장 변환층(WLC1)을 형성하기 위해 잉크(DL)를 토출하는 바, 각 노즐 그룹(NG1, NG2, NG3, ? NGn)들에서 토출된 잉크(DL) 내 입자(PT)의 농도는 서로 실질적으로 균일하게 유지될 수 있다.
이어, 2차 및 3차 프린팅 공정이 수행될 때는 각각 표시 장치(1000)의 복수의 제2 파장 변환층(WLC2) 및 복수의 투광층(LTU)을 형성하기 위한 기준값이 설정되어 프린팅 공정이 수행될 수 있다. 2차 및 3차 프린팅 공정 각각에서 설정된 기준값은 서로 다를 수 있으나, 이들은 복수의 노즐 그룹(NG1, NG2, NG3, ? NGn)들에 동일하게 적용될 수 있다.
다만, 이에 제한되지 않는다. 몇몇 실시예에서, 잉크젯 프린팅 장치(1000)는 1차의 프린팅 공정에서 복수의 제1 파장 변환층(WLC1), 복수의 제2 파장 변환층(WLC2), 및 복수의 투광층(LTU)을 동시에 형성하기 위한 공정이 수행될 수도 있다. 해당 실시예에서는 잉크젯 헤드(PA)의 서로 다른 노즐 그룹(NG1, NG2, NG3, ? NGn)에서 토출되는 잉크(DL)가 각각 서로 다른 파장 변환층(WLC1, WLC2)들 및 투광층(LTU)들을 형성하므로, 도 23의 'S343' 단계가 수행될 수 있다. 프린팅 공정에서, 잉크젯 프린팅 장치(10)의 잉크젯 헤드(PA)는 서로 다른 노즐 그룹(NG1, NG2, NG3, ? NGn)에서 각각 표시 장치(1000)의 서로 다른 파장 변환층(WLC1, WLC2) 및 투광층(LTU)을 형성하기 위한 기준값이 설정되어 프린팅 공정이 수행될 수 있다. 예를 들어, 제1 노즐 그룹(NG1)에서는 제1 영역(JA1)에 제1 파장 변환층(WLC1)을 형성하기 위한 제1 잉크(DL1)가 토출되고, 제2 노즐 그룹(NG2)에서는 제2 영역(JA2)에 제2 파장 변환층(WLC2)을 형성하기 위한 제2 잉크(DL2)가 토출되고, 제3 노즐 그룹(NG3)에서는 제3 영역(JA3)에 투광층(LTU)을 형성하기 위한 제3 잉크(DL3)가 토출될 수 있다. 각 노즐 그룹(NG1, NG2, NG3, ? NGn)들에서 토출된 잉크(DL) 내 입자(PT)의 농도는 서로 다른 값을 갖고 각각 개별적으로 균일하게 유지될 수 있다.
한편, 이상의 실시예들에서는 잉크(DL)의 프린팅 공정 중 잉크(DL) 내 입자(PT)의 농도가 달라질 때, 잉크젯 헤드(PA)에 유입되는 잉크(DL)의 입자(PT) 농도를 조절하는 경우를 설명하였다. 다만, 상술한 바와 같이, 최종적으로 대상 기판(SUB) 상에 형성되는 잉크 패턴(JL1, JL2, JL3, ? JLn)들은 대상 기판(SUB)의 각 영역(JA1, JA2, JA3, ? JAn)에 토출된 잉크(DL) 전체에 대한 입자(PT)의 개수에 따라 달라질 수 있다. 일 실시예에 따르면, 잉크젯 프린팅 장치(10)를 이용한 표시 장치(1000)의 제조 방법은 어느 한 노즐(NZ)에서 토출된 잉크(DL)가 입자(PT)의 농도가 낮을 경우, 이를 보완하기 위해 다른 노즐(NZ)에서 잉크(DL)를 해당 영역에 토출할 수 있다. 즉, 일 실시예에 따른 표시 장치(1000)의 제조 방법은 서로 다른 잉크(DL)가 대상 기판(SUB)의 일 영역에 다른 입자(PT) 농도를 갖는 잉크(DL)를 토출할 수 있다.
도 31은 다른 실시예에 따른 표시 장치의 제조 방법을 나타내는 순서도이다. 도 32 및 도 33은 도 31의 표시 장치의 제조 방법 중 일 단계를 나타내는 단면도들이다.
도 31 내지 도 33을 참조하면, 일 실시예에 따른 표시 장치(1000)의 제조 방법은 서로 다른 영역(JA1, JA2, JA3, ? JAn)을 포함하는 대상 기판(SUB)을 준비하는 단계(S101), 제1 노즐(NZ1)에서 대상 기판(SUB)의 일 영역에 잉크를 토출하는 단계(S102), 토출된 잉크(DL)에 광(L1, L2)을 조사하여 출사광(SL1, SL2) 데이터를 수득하는 단계(S103), 잉크(DL) 내 입자(PT)의 농도가 기준값을 벗어났는지 여부를 판단(S104)하는 단계, 및 제2 노즐(NZ2)에서 해당 영역에 잉크(DL)를 토출하는 단계(S105)를 포함할 수 있다. 본 실시예는 실질적으로 S105 단계가 다른 점에서 도 25의 실시예와 차이가 있다. 이하, 중복된 내용은 생략하고 차이점을 중심으로 설명하기로 한다.
제1 노즐(NZ1)에서 제1 잉크(DL1)를 제1 영역(JA1)에 토출하면, 상기 잉크(DL)의 입자(PT) 농도를 산출하기 위해 제1 광(L1) 및 제2 광(L2)을 조사하여 출사광 데이터들을 획득한다. 본 단계에 대한 설명은 상술한 바와 동일하다.
이어, 획득된 출사광 데이터들에 기반하여 제1 영역(JA1)에 토출된 잉크(DL) 내 입자(PT)의 농도가 기준값을 벗어났다고 판단될 경우, 제1 노즐(NZ1)과 다른 제2 노즐(NZ2)을 통해 제1 영역(JA1)에 제2 잉크(DL2)를 토출한다. 제1 영역(JA1)에는 제1 노즐(NZ1)에서 토출된 제1 잉크(DL1)와 제2 노즐(NZ2)에서 토출된 제2 잉크(DL2)가 혼합될 수 있다. 제1 잉크(DL1)의 입자(PT) 농도가 기준값으로부터 벗어난 값을 가진 경우, 이를 잉크젯 프린팅 장치(10)의 잉크 농도 측정 장치(100)가 센싱하여 제1 노즐(NZ1)과 다른 제2 노즐(NZ2)에서 보완할 수 있다. 제2 노즐(NZ2)은 제1 잉크(DL1)가 토출된 제1 영역(JA1)에 제2 잉크(DL2)를 토출할 수 있다.
도면에 도시되지 않았으나, 제2 노즐(NZ2)은 제1 노즐(NZ1)에서 제1 영역(JA1)에 제1 잉크(DL1)를 토출하는 동안, 제1 영역(JA1) 이외의 제2 영역(JA2)에 제2 잉크(DL2)를 토출할 수 있다. 제2 잉크(DL2)가 토출될 때, 제1 잉크(DL1)와 동일하게 제1 광(L1) 및 제2 광(L2)을 조사하여 제2 잉크(DL2)에 대한 출사광 데이터들이 획득될 수 있다. 제1 잉크(DL1)에 대한 출사광 데이터들로부터 제1 잉크(DL1)가 입자(PT) 농도가 낮다는 것이 센싱되면, 잉크 농도 측정 장치(100)는 제1 영역(JA1)에 더 필요한 입자(PT) 농도를 가진 잉크(DL)를 토출하는 노즐(NZ)을 찾을 수 있다. 제2 잉크(DL2)가 제1 노즐(NZ1)에서 토출된 제1 잉크(DL1)에 부족한 만큼의 입자(PT) 농도를 가진 경우, 제1 잉크(DL1)가 토출된 뒤, 제2 노즐(NZ2)을 이용하여 제1 영역(JA1)에 잉크를 더 토출할 수 있다. 제1 잉크(DL1)와 제2 잉크(DL2)는 서로 다른 공정에서 토출되었으나, 동일한 영역(예컨대 제1 영역(JA1))에 토출되어 하나의 잉크 패턴(JL1, JL2, JL3, ? JLn)을 형성할 수 있다. 잉크젯 프린팅 장치(10)는 일정 영역에 토출되는 잉크(DL) 내 입자(PT)의 농도를 실시간으로 센싱하여, 노즐(NZ)을 통해 토출되는 잉크(DL)의 입자(PT) 농도를 제어할 수 있을 뿐만 아니라, 인접한 다른 노즐(NZ)을 통해 해당 영역(JA1, JA2, JA3, ? JAn)에 토출된 잉크(DL) 내 입자(PT)의 농도를 조절 또는 보완할 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.
10: 잉크젯 프린팅 장치
100: 잉크 농도 측정 장치
110: 광 조사 장치 130: 센싱 장치
150: 프로세서 190: 반사 장치
DL: 잉크 PT: 입자
PA: 잉크젯 헤드
1000: 표시 장치

Claims (30)

  1. 복수의 입자들이 분산된 잉크를 잉크젯 헤드에서 토출하는 단계;
    상기 토출된 잉크에 서로 다른 파장을 갖는 제1 광 및 제2 광을 조사하여 상기 잉크로부터 출사된 제1 출사광 및 제2 출사광에 대한 데이터를 획득하는 단계; 및
    상기 제1 출사광 및 상기 제2 출사광에 대한 데이터로부터 상기 잉크 내 상기 입자의 농도를 산출하고, 상기 농도가 기준값으로부터 오차 범위를 벗어났는지 여부를 확인하는 판단 단계를 포함하고,
    상기 제1 광은 파장이 500nm 이하이고, 상기 제2 광은 파장이 1000nm 이상인 잉크 프린팅 방법.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 출사광은 상기 잉크에 조사된 상기 제1 광이 산란된 광이고,
    상기 제2 출사광은 상기 잉크에 조사된 상기 제2 광이 굴절된 광인 잉크 프린팅 방법.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 입자의 농도를 산출하는 단계는 상기 제1 출사광에 대한 데이터로부터 상기 잉크 내 입자의 개수에 대한 데이터를 획득하는 단계, 및
    상기 제2 출사광에 대한 데이터로부터 상기 잉크의 부피에 대한 데이터를 획득하는 단계를 포함하는 잉크 프린팅 방법.
  4. 제2 항에 있어서,
    상기 판단 단계는 상기 제1 출사광 및 상기 제2 출사광 데이터로부터 상기 잉크 내 입자의 농도 변화 값을 산출하는 단계를 포함하는 잉크 프린팅 방법.
  5. 제2 항에 있어서,
    상기 판단 단계 후에, 상기 농도가 상기 기준값으로부터 오차 범위를 벗어났다고 판단되면 상기 잉크젯 헤드에 주입되는 상기 잉크 내 상기 입자의 농도를 제어하는 단계를 더 포함하는 잉크 프린팅 방법.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 잉크젯 헤드에서 상기 잉크를 토출하는 단계 전에, 상기 기준값을 설정하는 단계를 더 포함하는 잉크 프린팅 방법.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 기준값은 서로 다른 입자 농도를 갖는 잉크에 상기 제1 광 및 상기 제2 광을 조사하였을 때 상기 잉크로부터 출사된 광의 정규화된 산란 강도 및 상기 정규화된 산란 강도의 표준 편차 값을 포함하고,
    상기 제1 출사광 및 상기 제2 출사광에 대한 데이터를 획득하는 단계는 상기 제1 출사광 및 상기 상기 제2 출사광의 정규화된 산란 강도 및 상기 정규화된 산란 강도의 표준 편차 값을 획득하는 단계를 포함하며,
    상기 판단 단계는 상기 기준값의 상기 정규화된 산란 강도 및 상기 표준 편차 값과 상기 제1 출사광 및 상기 제2 출사광에 대한 데이터를 비교하여 상기 잉크 내 입자의 농도를 산출하는 단계를 포함하는 잉크 프린팅 방법.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 잉크는 상기 잉크젯 헤드로부터 제1 방향으로 토출되고,
    상기 제1 광은 상기 제1 방향과 수직한 제2 방향으로 조사되고 상기 제2 광은 상기 제1 광이 조사된 후에 조사되는 잉크 프린팅 방법.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 제1 광이 조사되어 상기 잉크에서 출사된 상기 제1 출사광은 상기 잉크가 토출되는 경로에 곡률 중심을 갖고 외면이 곡률진 형상을 갖는 반사 장치에 반사되는 잉크 프린팅 방법.
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 잉크는 상기 잉크젯 헤드로부터 제1 방향으로 토출되고,
    상기 제1 광과 상기 제2 광은 서로 다른 방향으로 조사되어 각각 동시에 상기 잉크에 조사되는 잉크 프린팅 방법.
  11. 복수의 입자들이 분산된 잉크를 토출하는 잉크젯 헤드;
    상기 토출된 잉크에 각각 서로 다른 파장대의 광을 조사하는 제1 광 조사 장치 및 제2 광 조사 장치;
    상기 제1 광 조사 장치에서 조사된 제1 광이 상기 잉크에 입사되어 산란된 제1 산란광이 입사되는 제1 센싱 장치;
    상기 제2 광 조사 장치에서 조사된 제2 광이 상기 잉크에 입사되어 산란된 제2 산란광이 입사되는 제2 센싱 장치; 및
    상기 제1 센싱 장치 및 상기 제2 센싱 장치에 입사된 상기 제1 출사광 및 상기 제2 출사광에 대한 데이터들이 입력되는 프로세서를 포함하고,
    상기 제1 광 조사 장치에서 조사되는 상기 제1 광은 파장이 500nm 이하이고,
    상기 제2 광 조사 장치에서 조사되는 상기 제2 광은 파장이 1000nm 이상인 잉크젯 프린팅 장치.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 잉크는 상기 잉크젯 헤드로부터 제1 방향으로 토출되고,
    상기 제1 광 조사 장치는 상기 제1 광을 상기 제1 방향과 수직한 제2 방향으로 조사하는 잉크젯 프린팅 장치.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 제2 광 조사 장치는 상기 제1 광 조사 장치와 상기 제1 방향으로 이격되어 배치되고,
    상기 제2 광을 상기 제2 방향으로 조사하는 잉크젯 프린팅 장치.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 제1 광 조사 장치와 상기 제2 광 조사 장치는 각각 상기 잉크가 토출되는 경로 중 서로 다른 영역에 상기 제1 광 및 상기 제2 광을 조사하는 잉크젯 프린팅 장치.
  15. 제12 항에 있어서,
    상기 제1 센싱 장치는 상기 잉크가 토출되는 경로를 기준으로 상기 제1 광 조사 장치와 마주보도록 배치되고,
    상기 제2 센싱 장치는 상기 잉크가 토출되는 경로를 기준으로 상기 제2 광 조사 장치와 마주보도록 배치된 잉크젯 프린팅 장치.
  16. 제12 항에 있어서,
    상기 제1 광 조사 장치와 이격되어 배치되고 상기 잉크가 토출되는 경로에 곡률 중심을 갖고 외면이 곡률진 형상을 갖는 제1 반사 장치를 더 포함하고,
    상기 제1 출사광은 상기 제1 반사 장치에서 반사되어 상기 제1 센싱 장치로 입사되는 잉크젯 프린팅 장치.
  17. 제16 항에 있어서,
    상기 제1 센싱 장치는 상기 잉크가 토출되는 경로를 기준으로 상기 제1 반사 장치가 위치한 일 측의 반대편 타 측에 배치된 잉크젯 프린팅 장치.
  18. 제16 항에 있어서,
    상기 제2 광 조사 장치와 이격되어 배치되고 상기 잉크가 토출되는 경로에 곡률 중심을 갖고 외면이 곡률진 형상을 갖는 제2 반사 장치를 더 포함하고,
    상기 제2 출사광은 상기 제2 반사 장치에서 반사되어 상기 제2 센싱 장치로 입사되는 잉크젯 프린팅 장치.
  19. 제12 항에 있어서,
    상기 제2 광 조사 장치는 상기 제1 광 조사 장치와 상기 제1 방향으로 이격되어 배치되고 상기 제2 광을 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향 사이의 방향으로 조사하고,
    상기 제1 광 조사 장치 및 상기 제2 광 조사 장치는 각각 상기 토출된 잉크에 상기 제1 광 및 상기 제2 광을 조사하는 잉크젯 프린팅 장치.
  20. 제11 항에 있어서,
    상기 프로세서는 서로 다른 상기 잉크 내 상기 입자의 농도에 따른 상기 제1 출사광 및 상기 제2 출사광에 대한 데이터가 저장된 잉크젯 프린팅 장치.
  21. 제1 영역 및 제2 영역을 포함하는 대상 기판을 준비하는 단계;
    상기 대상 기판의 상기 제1 영역에 입자들이 분산된 제1 잉크들을 제1 노즐에서 토출하는 제1 잉크 토출 단계;
    상기 제1 노즐에서 토출된 잉크에 서로 다른 파장을 갖는 제1 광 및 제2 광을 조사하여 상기 제1 잉크에서 출사된 제1 출사광 및 제2 출사광에 대한 데이터를 획득하는 단계;
    상기 제1 출사광 및 상기 제2 출사광에 대한 데이터로부터 상기 제1 잉크 내 상기 입자의 농도를 산출하고, 상기 농도가 기준값으로부터 오차 범위를 벗어났는지 여부를 확인하는 판단 단계; 및
    상기 제1 노즐과 다른 제2 노즐에서 상기 입자들이 분산된 제2 잉크를 토출하는 제2 잉크 토출 단계를 포함하는 표시 장치의 제조 방법.
  22. 제21 항에 있어서,
    상기 제1 광은 파장이 500nm 이하이고, 상기 제2 광은 파장이 1000nm 이상인 표시 장치의 제조 방법.
  23. 제21 항에 있어서,
    상기 입자는 산화 티타늄(TiO2)를 포함하는 표시 장치의 제조 방법.
  24. 제21 항에 있어서,
    상기 제2 잉크 토출 단계는 상기 판단 단계에서 상기 농도가 상기 기준값으로부터 오차 범위를 벗어났다고 판단되면, 상기 제2 노즐에서 상기 제2 잉크를 상기 제1 영역에 토출하는 표시 장치의 제조 방법.
  25. 제24 항에 있어서,
    상기 제1 영역에 토출된 상기 제1 잉크 및 상기 제2 잉크는 제1 잉크 패턴을 형성하는 표시 장치의 제조 방법.
  26. 제21 항에 있어서,
    상기 제2 잉크 토출 단계는 상기 판단 단계에서 상기 농도가 상기 기준값으로부터 오차 범위를 벗어나지 않았다고 판단되면, 상기 제2 노즐에서 상기 제2 잉크를 상기 제2 영역에 토출하는 표시 장치의 제조 방법.
  27. 제26 항에 있어서,
    상기 제1 영역에 토출된 상기 제1 잉크는 제1 잉크 패턴을 형성하고, 상기 제2 영역에 토출된 상기 제2 잉크는 상기 제1 잉크 패턴과 다른 제2 잉크 패턴을 형성하는 표시 장치의 제조 방법.
  28. 제21 항에 있어서,
    상기 제1 잉크 토출 단계에서, 상기 제1 노즐과 다른 제3 노즐에서 상기 입자들이 분산된 제3 잉크가 상기 제1 영역에 토출되는 표시 장치의 제조 방법.
  29. 제21 항에 있어서,
    상기 제1 잉크 토출 단계에서, 상기 제1 노즐과 다른 제3 노즐에서 상기 입자들이 분산된 제3 잉크가 상기 제2 영역에 토출되는 표시 장치의 제조 방법.
  30. 제29 항에 있어서,
    상기 제1 출사광 및 제2 출사광에 대한 데이터를 획득하는 단계에서, 상기 제3 노즐에서 토출된 상기 제2 잉크에 상기 제1 광 및 상기 제2 광을 조사하여 상기 제3 잉크에서 출사된 제3 출사광 및 제4 출사광에 대한 데이터를 획득하고,
    상기 판단 단계에서, 상기 제3 출사광 및 상기 제4 출사광에 대한 데이터로부터 상기 제3 잉크 내 상기 입자의 농도를 산출하고, 상기 농도가 기준값으로부터 오차 범위를 벗어났는지 여부를 확인하는 표시 장치의 제조 방법.
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