KR100668325B1 - 컬러 필터의 제조장치 및 제조방법 - Google Patents

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Abstract

컬러 필터의 제조장치 및 제조방법이 개시된다. 개시된 컬러 필터의 제조장치는 기판 상의 각 픽셀에 소정 색상의 잉크 방울들을 토출시켜 인쇄하는 적어도 하나의 잉크젯 헤드; 잉크젯 헤드의 일측에 마련되어 토출된 잉크 방울들이 통과하는 광빔을 출사시키는 적어도 하나의 광원; 및 잉크젯 헤드의 타측에 마련되어 상기 광빔을 검출하는 적어도 하나의 광검출기;를 구비하여, 광검출기에 의하여 검출된 광빔의 강도 변화를 측정하여 토출된 잉크 방울들의 개수를 계산함으로써 인쇄된 픽셀의 불량 여부를 판단한다.

Description

컬러 필터의 제조장치 및 제조방법{Apparatus and method for maunfacturing color filter}
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 컬러 필터 제조장치의 측면을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 컬러 필터 제조장치의 평면을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 컬러 필터의 제조장치에서, 잉크젯 헤드로부터 토출된 잉크 방울이 광원으로부터 출사된 광빔을 통과하는 모습을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 컬러 필터 제조장치의 측면을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 컬러 필터 제조장치의 평면을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 컬러 필터 제조장치의 측면을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 제4 실시예에 따른 컬러 필터의 제조방법를 단계적으로 도시한 플로우 차트(flow chart)이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
110... 기판 115... 픽셀
120... 블랙 매트릭스(Black Matrix)
130,230,330... 잉크젯 헤드(ink-jet head)
135,235,335... 잉크 방울(ink drop)
150,250,350... 제1 캐리지(carriage)
151a,151b,251a,251a,351... 제1 샤프트(shaft)
160,260,360... 레이저 다이오드(laser diode)
165,265,365.... 레이저 빔(laser beam)
170,270,370... 광검출기(photo detector)
180,280,380... 제2 캐리지 181,281,381... 제2 샤프트
190,290... 제3 캐리지 191,291... 제3 샤프트
본 발명은 컬러 필터의 제조장치 및 제조방법에 관한 것으로, 상세하게는 잉크젯 방식(ink-jet method)을 이용한 컬러 필터의 제조장치 및 제조방법에 관한 것이다.
종래에는 TV와 컴퓨터의 정보를 디스플레이하기 위해 CRT 모니터가 주로 사용되어 왔으나, 최근에는 화면의 크기가 커짐에 따라 액정 디스플레이(LCD; Liquid Crystal Display), 플라즈마 디스플레이 패널(PDP; Plasma Display Panel), 유기 EL(Elctro Luminescence), 발광 다이오드(LED; Light Emitting Diode), 전계방출 디스플레이(FED; Field Emission Display) 등과 같은 평판 디스플레이 장치가 사용되고 있다. 이러한 평판 디스플레이 장치 중 소비 전력이 적어 컴퓨터 모니터, 노트북 PC 등에 주로 사용되는 액정 디스플레이(LCD)가 각광을 받고 있다.
상기 액정 디스플레이에는 액정층에 의하여 변조된 백색광을 통과시켜 원하는 색상의 화상을 형성하는 컬러 필터가 구비되어 있다. 상기 컬러 필터는 투명한 기판 상에 다수의 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 픽셀(pixel)들이 소정 형태로 배열된 구조를 가지고 있다. 이러한 컬러 필터를 제조하는 방법으로는 염색법(dyeing method), 안료분산법(pigment dispersion method), 인쇄법(printing method), 전착법(electrodeposition method) 등이 있다. 그러나, 상기와 같은 컬러 필터의 제조방법에서는 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 픽셀의 형성을 위하여 각 색상별로 소정 공정이 반복되어야 하므로 공정의 효율성이 떨어지게 되며, 제조비용이 증가한다는 문제점이 있었다.
따라서, 최근에는 제조공정을 단순화시킬 수 있고, 제조비용도 절감할 수 있는 잉크젯 방식을 이용한 컬러 필터의 제조방법이 제안되고 있다. 잉크젯 방식을 이용한 컬러 필터의 제조방법은 잉크젯 헤드의 노즐들을 통하여 소정 색상, 예를 들면 적색(R), 녹색(G) 및 청색(b)의 잉크 방울(ink drop)들을 기판 상의 소정 영역에 토출시킴(discharging)으로써 소정 색상의 픽셀들 형성하게 된다. 여기서, 각 픽셀들은 잉크젯 헤드로부터 소정 개수의 잉크 방울들을 토출시키는 인쇄 단계 (printing step)가 소정 횟수 반복적으로 수행됨으로써 형성되는데, 이때 각 인쇄 단계에서 잉크 방울의 비정상 토출(abnormal ejection) 또는 토출 실패(ejection failure)가 일어나게 되면 불량 픽셀(poor pixel)이 발생되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 잉크 방울의 비정상 토출 또는 토출 실패에 의한 불량 픽셀을 검사 및 보수함으로써 원하는 색상의 픽셀들을 구비하는 컬러 필터의 제조장치 및 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여,
본 발명의 일 구현예에 따르면,
기판 상의 각 픽셀에 소정 색상의 잉크 방울들을 토출시켜 인쇄하는 적어도 하나의 잉크젯 헤드;
상기 잉크젯 헤드의 일측에 마련되어 토출된 잉크 방울들이 통과하는 광빔(light beam)을 출사시키는 적어도 하나의 광원; 및
상기 잉크젯 헤드의 타측에 마련되어 상기 광빔을 검출(detecting)하는 적어도 하나의 광검출기(photo detector);를 구비하여,
상기 광검출기에 의하여 검출된 광빔의 강도(intensity) 변화를 측정하여 토출된 잉크 방울들의 개수를 계산함으로써 인쇄된 픽셀의 불량 여부를 판단하는 컬러 필터의 제조장치가 개시된다.
상기 광원은 선형 빔(line beam)을 출사시키는 점광원 또는 면형 빔(sheet beam)을 출사시키는 선광원이 될 수 있다. 그리고, 상기 광원은 레이저 다이오드가 되고, 상기 광검출기는 포토 다이오드가 될 수 있다.
상기 잉크젯 헤드는 열구동 방식의 잉크젯 헤드 또는 압전구동 방식의 잉크젯 헤드가 될 수 있다.
상기 컬러 필터의 제조장치는,
상기 잉크젯 헤드가 장착되며, 제1 방향으로 왕복 이동가능하게 설치되는 제1 캐리지;
상기 광원이 장착되며, 제2 방향으로 왕복 이동가능하게 설치되는 제2 캐리지; 및
상기 광검출기가 장착되며, 상기 제2 방향으로 왕복 이동가능하게 설치되는 제3 캐리지;를 더 구비할 수 있다.
본 발명의 다른 구현예에 따르면,
기판 상의 각 픽셀에 소정 색상의 잉크 방울들을 토출시켜 인쇄하는 적어도 하나의 잉크젯 헤드;
인쇄된 픽셀에 광빔(light beam)을 출사시키는 적어도 하나의 광원; 및
상기 인쇄된 픽셀을 투과한 광빔을 검출(detecting)하는 적어도 하나의 광검출기;를 구비하여,
상기 광검출기에 의하여 검출된 광빔으로부터 투과도(transmittance)를 측정하여 상기 인쇄된 픽셀의 불량 여부를 판단하는 컬러 필터의 제조장치가 개시된다.
상기 광원 및 광검출기는 상기 인쇄된 픽셀의 수직 방향에 위치하는 것이 바람직하다. 그리고, 상기 광원 및 광검출기는 광빔이 직전에 인쇄된 픽셀(just now printed pixel)을 투과하도록 위치하는 것이 바람직하다.
상기 광검출기는 상기 잉크젯 헤드의 일측에 마련되며, 상기 광원은 상기 기판을 사이에 두고 상기 광검출기에 대향되는 위치에 마련될 수 있다. 한편, 상기 광원은 상기 잉크젯 헤드의 일측에 마련되며, 상기 광검출기는 상기 기판을 사이에 두고 상기 광원에 대향되는 위치에 마련될 수도 있다.
본 발명의 또 다른 구현예에 따르면,
토출될 잉크 방울들이 통과하는 광빔을 광원으로부터 출사시키는 단계;
잉크젯 헤드에 의하여 기판 상의 각 픽셀에 잉크 방울들을 토출시켜 인쇄하는 단계;
광검출기에 의하여 검출된 광빔의 강도 변화를 측정하여 토출된 잉크 방울들의 개수를 계산하는 단계;
인쇄된 픽셀의 불량 여부를 판단하는 단계; 및
불량 픽셀을 보수하는 단계;를 포함하는 컬러 필터의 제조방법이 개시된다.
상기 불량 픽셀을 보수하는 단계는,
토출될 잉크 방울들의 크기 및 수를 조절하는 단계; 및
상기 불량 픽셀에 크기 및 수가 조절된 잉크 방울들을 토출시켜 재인쇄(reprinting)하는 단계;를 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 구현예에 따르면,
잉크젯 헤드에 의하여 기판 상의 각 픽셀에 잉크 방울들을 토출시켜 인쇄하는 단계;
인쇄된 픽셀에 광원으로부터 광빔을 출사시키는 단계;
상기 인쇄된 픽셀을 투과한 광빔을 광검출기로 검출(detecting)하는 단계;
광검출기에 의하여 검출된 광빔으로부터 투과도(transmittance)를 측정하는 단계;
상기 인쇄된 픽셀의 불량 여부를 판단하는 단계; 및
불량 픽셀을 보수하는 단계;를 포함하는 컬러 필터의 제조방법이 개시된다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 지칭한다.
도 1 및 도 2는 각각 본 발명의 제1 실시예에 따른 잉크젯 방식을 이용한 컬러 필터 제조장치의 측면 및 평면을 개략적으로 도시한 도면이다. 그리고, 도 3은 잉크젯 헤드로부터 토출된 잉크 방울이 광원으로부터 출사된 광빔을 통과하는 모습을 나타내는 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 컬러 필터의 제조장치는 기판(110) 상에 형성된 픽셀(pixel)들 각각에 소정 색상의 잉크 방울들(135)을 토출시켜 인쇄하는 잉크젯 헤드(ink-jet head,130)와, 상기 잉크젯 헤드(130)의 일측에 마련되는 광원(light source,160)과, 상기 잉크젯 헤드(130)의 타측에 마련되는 광검출기(photo detector,170)를 구비한다.
상기 기판(110)으로는 유리기판, 플라스틱기판 등과 같은 투명한 기판이 사 용될 수 있다. 그리고, 상기 기판(110)의 표면에는 도 3에 도시된 바와 같이 소정 형태의 블랙 매트릭스(Black Matrix,120)가 형성되어 있으며, 이러한 블랙 매트릭스(120)에 의하여 구획된 영역들 각각이 하나의 픽셀(115)을 구성하게 된다.
상기 잉크젯 헤드(130)는 상기 기판(110)으로부터 소정 높이에 위치하여 상기 기판(110) 상의 각 픽셀(115)에 소정 색상, 예를 들면 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 잉크 방울들(135)을 토출시킨다. 도 3에서는 잉크젯 헤드(130)가 하나의 픽셀(115)에 3개의 잉크 방울(135)을 토출시키는 경우가 도시되어 있지만, 이에 한정되지 않고 인쇄 조건에 따라 다양한 개수의 잉크 방울이 설정될 수 있다. 상기 잉크젯 헤드(130)는 압전구동 방식의 잉크젯 헤드 또는 열구동 방식의 잉크젯 헤드가 될 수 있다. 압전구동 방식은 압전체를 사용하여 그 압전체의 변형으로 인해 잉크에 가해지는 압력에 의해 노즐을 통해 잉크 방울을 토출시키는 방식이고, 열구동 방식은 열원을 이용하여 잉크에 버블(bubble)을 발생시키고, 그 버블의 팽창력에 의해 노즐을 통해 잉크 방울을 토출시키는 방식이다.
한편, 상기 잉크젯 헤드(130)는 제1 방향, 예를 들면 도2의 가로방향으로 왕복 이동가능하게 설치되는 제1 캐리지(carrige,150)에 장착된다. 여기서, 상기 제1 캐리지(150)는 한 쌍의 제1 샤프트(151a,151b)를 따라 왕복 이동하게 된다. 이에 따라, 상기 잉크젯 헤드(130)는 상기 제1 방향으로 상기 기판(110) 상부를 왕복 이동하면서 기판(110) 상의 각 픽셀(115)에 잉크 방울들(135)을 토출시키게 된다.
상기 광원(160)은 상기 잉크젯 헤드(130)의 일측 하부에 마련되어 상기 잉크젯 헤드(130)로부터 토출된 잉크 방울들(135)이 통과하는 광빔(light beam,165)을 출사시킨다. 여기서, 상기 광원(160)은 선형 빔(line beam)을 출사하는 점광원이 바람직하다. 그리고, 이러한 광원으로는 레이저 다이오드(laser diode)가 사용될 수 있다. 한편, 상기 광원(160)은 상기 제1 방향에 직교하는 제2 방향, 예를 들면 도2의 세로 방향으로 왕복 이동가능하게 설치되는 제2 캐리지(180)에 장착된다. 여기서, 상기 제2 캐리지(180)는 제2 샤프트(181)를 따라 왕복 이동하게 된다. 이에 따라, 상기 광원(160)은 상기 잉크젯 헤드(130)로부터 토출되는 잉크 방울들(135)의 위치가 제2 방향을 따라 변화함에 따라 제2 방향으로 같이 이동하면서 광빔(165)을 출사시키게 된다.
상기 광검출기(170)는 상기 잉크젯 헤드(130)의 타측 하부에 마련되어 상기 광원(160)으로부터 출사되어 잉크 방울(135)을 경유한 광빔(165)을 검출(detecting)한다. 여기서, 상기 광검출기(170)로는 포토 다이오드(photo diode)가 사용될 수 있다. 한편, 상기 광검출기(170)는 상기 제2 캐리지(180)의 이동방향과 같은 제2 방향으로 왕복 이동가능하게 설치되는 제3 캐리지(190)에 장착된다. 여기서, 상기 제3 캐리지(190)는 제3 샤프트(191)를 따라 왕복 이동하게 된다. 이에 따라, 상기 광검출기(170)는 상기 광원(160)에 대응하여 제2 방향으로 이동하면서 상기 광원(160)으로부터 출사된 광빔(165)을 검출하게 된다.
상기와 같은 구성을 가지는 컬러 필터의 제조장치에서는 인쇄된 픽셀의 불량 여부를 다음과 같이 판단하게 된다. 먼저, 광원(160)으로부터 광검출기(170)를 향하여 광빔(165)을 출사시킨다. 그리고, 잉크젯 헤드(130)로부터 소정 색상의 잉크 방울들(135)을 토출시켜 기판(110) 상의 각 픽셀(115)을 인쇄한다. 이때, 잉크젯 헤드(130)로부터 토출된 잉크 방울들(135)은 상기 광빔(165)을 통과하게 된다. 그리고, 상기 잉크 방울들(135)이 통과된 광빔(165)은 광검출기(170)에 의하여 검출된다. 여기서, 상기 광검출기(170)에 의하여 검출된 광빔의 강도(intensity) 변화를 측정하게 되면 인쇄된 픽셀(115)에 토출된 잉크 방울들(135)의 개수를 계산할 수 있다. 그리고, 이렇게 계산된 잉크 방울들의 개수와 설정된 잉크 방울들의 개수를 비교하여 보면 인쇄된 픽셀(115)의 불량 여부를 알 수 있게 된다. 그리고, 상기와 같은 과정을 통하여 인쇄된 픽셀(115)이 불량으로 판별된 경우에는, 원하는 색상의 픽셀이 얻어질 때까지 잉크 방울들의 크기 및 개수를 조절하여 불량 픽셀에 대하여 재인쇄(reprinting) 작업을 수행하게 된다.
한편, 이상에서는 잉크젯 헤드(130), 광원(160) 및 광검출기(170)가 각각 하나씩 마련된 경우가 설명되었지만, 본 실시예에서는 이에 한정되지 않고 복수개의 잉크젯 헤드(130), 광원(160) 및 광검출기(170)가 마련될 수도 있다.
도 4 및 도 5는 각각 본 발명의 제2 실시예에 따른 잉크젯 방식을 이용한 컬러 필터 제조장치의 측면 및 평면을 개략적으로 도시한 도면이다. 이하에서는, 전술한 실시예와 다른 점만을 설명하기로 한다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 컬러 필터의 제조장치는 기판(110) 상의 픽셀들에 잉크 방울들(235)을 토출시켜 인쇄하는 잉크젯 헤드(230)와, 상기 잉크젯 헤드(230)의 일측에 마련되는 광원(260)과, 상기 잉크젯 헤드(230)의 타측에 마련되는 광검출기(270)를 구비한다.
상기 잉크젯 헤드(230)는 상기 기판(110)으로부터 소정 높이에 위치하여 상 기 기판(110) 상의 픽셀들에 소정 색상의 잉크 방울들(235)을 토출시킨다. 여기서, 상기 잉크젯 헤드(230)는 압전구동 방식의 잉크젯 헤드 또는 열구동 방식의 잉크젯 헤드가 될 수 있다. 상기 잉크젯 헤드(230)는 제1 방향, 예를 들면 도5의 가로방향으로 왕복 이동가능하게 설치되는 제1 캐리지(250)에 장착된다. 여기서, 상기 제1 캐리지(250)는 한 쌍의 제1 샤프트(251a,251b)를 따라 왕복 이동하게 된다.
상기 광원(260)은 상기 잉크젯 헤드(230)의 일측 하부에 마련되어 상기 잉크젯 헤드(230)로부터 토출된 잉크 방울들(235)이 통과하는 광빔(265)을 출사시킨다. 여기서, 상기 광원(260)은 면형 빔(sheet beam)을 출사하는 선광원이 바람직하다. 그리고, 이러한 광원으로는 레이저 다이오드가 사용될 수 있다. 한편, 상기 광원(260)은 상기 제1 방향에 직교하는 제2 방향, 예를 들면 도5의 세로 방향으로 왕복 이동가능하게 설치되는 제2 캐리지(280)에 장착된다. 여기서, 상기 제2 캐리지(280)는 제2 샤프트(281)를 따라 왕복 이동하게 된다. 이에 따라, 상기 광원(160)은 제2 방향으로 이동하면서 면형의 광빔(265)을 출사시키게 된다.
상기 광검출기(270)는 상기 잉크젯 헤드(230)의 타측 하부에 마련되어 상기 광원(260)으로부터 출사되어 잉크 방울(235)을 경유한 면형의 광빔(265)을 검출한다. 여기서, 상기 광검출기(270)로는 포토 다이오드(photo diode)가 사용될 수 있다. 한편, 상기 광검출기(270)는 상기 제2 캐리지(280)의 이동방향과 같은 제2 방향으로 왕복 이동가능하게 설치되는 제3 캐리지(290)에 장착된다. 여기서, 상기 제3 캐리지(290)는 제3 샤프트(291)를 따라 왕복 이동하게 된다. 이에 따라, 상기 광검출기(270)는 상기 광원(260)에 대응하여 제2 방향으로 이동하면서 상기 광원 (260)으로부터 출사된 광빔(265)을 검출하게 된다.
상기와 같은 구성을 가지는 컬러 필터의 제조장치에서는, 잉크젯 헤드(230)로부터 제2 방향, 예를 들면 도5의 세로방향으로 배치된 소정 개수의 픽셀들에 잉크 방울들(235)이 동시에 토출되고, 이러한 잉크 방울들(235)을 통과하는 면형의 광빔(265)을 광검출기(270)로 검출함으로써 인쇄된 픽셀들 중 어느 픽셀이 불량한지 여부를 판단하게 된다.
한편, 이상에서는 잉크젯 헤드(230), 광원(260) 및 광검출기(270)가 각각 하나씩 마련된 경우가 설명되었지만, 본 실시예에서는 이에 한정되지 않고 복수개의 잉크젯 헤드(230), 광원(260) 및 광검출기(270)가 마련될 수도 있다.
도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 잉크젯 방식을 이용한 컬러 필터 제조장치의 측면을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 컬러 필터의 제조장치는 기판(110) 상에 형성된 픽셀들 각각에 소정 색상의 잉크 방울들(335)을 토출시켜 인쇄하는 잉크젯 헤드(330)와, 인쇄된 픽셀에 광빔을 출사시키는 광원(360)과, 인쇄된 픽셀을 투과한 광빔을 검출하는 광검출기(370)를 구비한다.
상기 잉크젯 헤드(330)는 상기 기판(110)으로부터 소정 높이에 위치하여 상기 기판(110) 상의 각 픽셀에 소정 색상, 예를 들면 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 잉크 방울들(335)을 토출시킨다. 여기서, 상기 잉크젯 헤드(330)는 압전구동 방식의 잉크젯 헤드 또는 열구동 방식의 잉크젯 헤드가 될 수 있다. 상기 잉크젯 헤드(330)는 제1 방향, 예를 들면 도6의 가로방향으로 왕복 이동가능하게 설치되는 제1 캐리지(350)에 장착된다. 그리고, 상기 제1 캐리지(350)는 제1 샤프트(351)를 따라 왕복 이동하게 된다. 여기서, 상기 잉크젯 헤드(330)는 상기 기판(110) 상부를 예를 들면 도6의 화살표 방향으로 이동하면서 기판(110) 상의 각 픽셀에 잉크 방울들(335)을 토출시키게 된다.
상기 광원(360)은 기판(110)의 하부에 마련되어 상기 잉크젯 헤드(330)에 의하여 인쇄된 픽셀을 향하여 광빔(365)을 출사시킨다. 상기 광원(360)으로는 레이저 다이오드가 사용될 수 있다. 상기 광원(360)은 상기 인쇄된 픽셀의 수직방향에 위치하는 것이 바람직하다. 그리고, 상기 광원(360)은 잉크젯 헤드(330)에 의하여 바로 직전에 인쇄된 픽셀(just now printed pixel)의 하부에 위치하는 것이 바람직하다. 상기 광원(360)은 상기 제1 캐리지(350)의 이동방향과 같은 제1 방향으로 왕복 이동가능하게 설치되는 제2 캐리지(380)에 장착된다. 그리고, 상기 제2 캐리지(380)는 제2 샤프트(381)를 따라 왕복 이동하게 된다. 이에 따라, 상기 광원(360)은 잉크젯 헤드(330)의 이동에 대응하여 예를 들면 도 6의 화살표 방향으로 이동하면서 잉크젯 헤드(330)에 의하여 바로 직전에 인쇄된 픽셀에 광빔(365)을 출사시키게 된다.
상기 광검출기(370)는 기판(110)을 사이에 두고 상기 광원(360)과 대향되는 위치에 마련되어 상기 광원(360)으로부터 출사되어 인쇄된 픽셀을 투과하는 광빔(365)을 검출한다. 여기서, 상기 광검출기(370)로는 포토 다이오드가 사용될 수 있다. 상기 광검출기(370)는 잉크젯 헤드(330)가 장착되는 상기 제1 캐리지(350)에 장착된다. 이에 따라, 상기 광검출기(370)는 잉크젯 헤드(330)와 함께 이동하면서 상기 광원(360)으로부터 출사되어 인쇄된 픽셀을 투과한 광빔(365)을 검출하게 된다. 이상에서는, 상기 광검출기(370)가 잉크젯 헤드(330)와 함께 제1 캐리지(350)에 장착된 경우가 설명되었지만, 상기 광검출기(370)는 별개의 캐리지에 장착될 수도 있다.
상기와 같은 구성을 가지는 컬러 필터의 제조장치에서는 인쇄된 픽셀의 불량 여부를 다음과 같이 판단하게 된다. 먼저, 잉크젯 헤드(330)로부터 기판(110) 상의 소정 픽셀에 잉크 방울들(335)을 토출시키고, 도 6의 화살표 방향으로 잉크젯 헤드를 이동시킨다. 이어서, 상기 광원(360)으로부터 바로 직전에 인쇄된 픽셀의 하부에 광빔(365)을 출사시킨다. 그리고, 상기 인쇄된 픽셀을 통과한 광빔(365)을 광검출기(370)로 검출한다. 여기서, 광검출기(370)에 의하여 검출된 광빔(365)으로부터 광의 투과도(transmittace)를 측정한 다음, 측정된 투과도와 설정된 투과도를 비교하여 보면 인쇄된 픽셀의 불량 여부를 알 수 있게 된다. 그리고, 상기와 같은 과정을 통하여 인쇄된 픽셀이 불량으로 판별된 경우에는, 원하는 색상의 픽셀이 얻어질 때까지 잉크 방울들(335)의 크기 및 개수를 조절하여 불량 픽셀에 대하여 재인쇄 작업을 수행하게 된다.
한편, 이상에서는 광원(360)이 기판(110)의 하부에 마련되고, 광검출기(370)가 기판(110)의 상부에 마련되는 경우가 설명되었지만, 본 실시예에서는 이에 한정되지 않고 광원(360)이 기판(110)의 상부에 마련되고 광검출기(370)가 기판(110)의 하부에 마련될 수도 있다. 또한, 이상에서는 잉크젯 헤드(330), 광원(360) 및 광검출기(370)가 각각 하나씩 마련된 경우가 설명되었지만, 본 실시예에서는 이에 한정 되지 않고 복수개의 잉크젯 헤드(330), 광원(360) 및 광검출기(370)가 마련될 수도 있다.
도 7은 상기한 실시예들을 바탕으로 실제 컬러 필터의 제조하는 공정의 일예를 단계별로 도시한 플로우 차트(flow chart)이다.
도 7을 참조하면, 본 발명에서는 컬러 필터를 제조하기 위해서 기판 상의 각 픽셀에 잉크젯 헤드로부터 소정 색상의 잉크 방울들을 토출시키는 인쇄 단계를 소정 횟수 반복적으로 수행하게 된다. 따라서, 컬러 필터를 제조하기 위해서 필요한 상기 인쇄 단계의 횟수를 먼저 설정한다(700). 이때, 각 인쇄 단계 별로 잉크 방울들의 개수 및 크기도 설정한다. 다음으로, 설정된 인쇄 조건에 따라 각각의 인쇄 단계를 시작한다(702). 이러한 각 인쇄 단계들이 종료된 후에는 인쇄된 픽셀의 불량 여부를 판단하게 된다. 구체적으로, 인쇄하고자 하는 픽셀에 토출되는 잉크 방울들의 개수를 계산하거나 인쇄된 픽셀의 투과도를 측정(704)하여 기록(706)한 다음, 이렇게 기록된 잉크 방울들의 개수 또는 투과도가 원하는 값을 만족하는지 여부를 판단하여 인쇄된 픽셀이 불량 픽셀(poor pixel)인지를 결정하게 된다(708). 여기서, 잉크 방울들의 개수를 계산하여 불량 픽셀을 판별하는 방법은 상기한 제1 및 제2 실시예에 상세히 설명되어 있으며, 투과도를 측정하여 불량 픽셀을 판별하는 방법은 상기한 제3 실시예에 상세히 설명되어 있으므로, 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
다음으로, 인쇄된 픽셀이 불량 픽셀로 판명된 경우, 불량 픽셀을 보수하게 된다. 구체적으로, 잉크젯 헤드로부터 토출되는 잉크 방울들의 크기 및 수를 조절 한 다음(710), 상기 불량 픽셀에 대한 재인쇄 작업을 수행한다(712). 그리고, 이러한 재인쇄 작업은 요구되는 색상의 픽셀이 얻어질 때까지 반복적으로 수행된다. 한편, 인쇄된 픽셀이 불량 픽셀이 아닌 경우에는, 완료된 인쇄 단계가 최종 인쇄 단계인지를 판단하여(714), 최종 인쇄단계가 아닌 경우에는 다음 인쇄 단계로 넘어가고(716), 최종 인쇄단계인 경우에는 컬러 필터가 완성된다(718).
이상에서는 불량 픽셀을 보수하는 단계가 각 인쇄 단계별로 수행되는 경우가 설명되었지만, 상기 불량 픽셀을 보수하는 단계는 최종 인쇄 단계가 종료된 후에 수행될 수도 있다.
이상에서 본 발명에 따른 바람직한 실시예가 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 의하면 광빔을 이용하여 잉크젯 헤드로부터 토출되는 잉크 방울들의 개수를 계산하거나 인쇄된 픽셀의 광 투과도를 측정함으로써 인쇄된 픽셀이 불량 픽셀인지 여부를 판별할 수 있게 되며, 또한 불량 픽셀을 보수함으로써 원하는 소정 색상의 픽셀들을 형성할 수 있게 된다.

Claims (31)

  1. 기판 상의 각 픽셀에 소정 색상의 잉크 방울들을 토출시켜 인쇄하는 적어도 하나의 잉크젯 헤드;
    상기 잉크젯 헤드의 일측에 마련되어 토출된 잉크 방울들이 통과하는 광빔(light beam)을 출사시키는 적어도 하나의 광원;
    상기 잉크젯 헤드의 타측에 마련되어 상기 광빔을 검출(detecting)하는 적어도 하나의 광검출기;
    상기 잉크젯 헤드가 장착되며, 제1 방향으로 왕복 이동가능하게 설치되는 제1 캐리지;
    상기 광원이 장착되며, 제2 방향으로 왕복 이동가능하게 설치되는 제2 캐리지; 및
    상기 광검출기가 장착되며, 상기 제2 방향으로 왕복 이동가능하게 설치되는 제3 캐리지;를 구비하여,
    상기 광검출기에 의하여 검출된 광빔의 강도(intensity) 변화를 측정하여 각 픽셀에 토출된 잉크 방울들의 개수를 계산함으로써 인쇄된 픽셀의 불량 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 컬러 필터의 제조장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 광원은 선형 빔(line beam)을 출사시키는 점광원인 것을 특징으로 하는 컬러 필터의 제조장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 광원은 면형 빔(sheet beam)을 출사시키는 선광원인 것을 특징으로 하는 컬러 필터의 제조장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 광원은 레이저 다이오드인 것을 특징으로 하는 컬러 필터의 제조장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 광검출기는 포토 다이오드인 것을 특징으로 하는 컬러 필터의 제조장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 잉크젯 헤드는 열구동 방식의 잉크젯 헤드 또는 압전구동 방식의 잉크젯 헤드인 것을 특징으로 하는 컬러 필터의 제조장치.
  7. 삭제
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2 방향은 상기 제1 방향에 직교하는 것을 특징으로 하는 컬러 필터의 제조장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2 및 제3 캐리지는 서로 대응되어 이동하도록 설치되는 것을 특징으로 하는 컬러 필터의 제조장치.
  10. 기판 상의 각 픽셀에 소정 색상의 잉크 방울들을 토출시켜 인쇄하는 적어도 하나의 잉크젯 헤드;
    인쇄된 픽셀에 광빔(light beam)을 출사시키는 적어도 하나의 광원; 및
    상기 인쇄된 픽셀을 투과한 광빔을 검출(detecting)하는 적어도 하나의 광검출기;를 구비하고,
    상기 광원 및 광검출기는 상기 인쇄된 픽셀의 수직 방향에 위치하여 상기 광검출기에 의하여 검출된 광빔으로부터 투과도(transmittance)를 측정하여 상기 인쇄된 픽셀의 불량 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 컬러 필터의 제조장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 광원은 레이저 다이오드인 것을 특징으로 하는 컬러 필터의 제조장치.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 광검출기는 포토 다이오드인 것을 특징으로 하는 컬러 필터의 제조장치.
  13. 제 10 항에 있어서,
    상기 잉크젯 헤드는 열구동 방식의 잉크젯 헤드 또는 압전구동 방식의 잉크젯 헤드인 것을 특징으로 하는 컬러 필터의 제조장치.
  14. 삭제
  15. 제 10 항에 있어서,
    상기 광원 및 광검출기는 광빔이 직전에 인쇄된 픽셀(just now printed pixel)을 투과하도록 위치하는 것을 특징으로 하는 컬러 필터의 제조장치.
  16. 제 10 항에 있어서,
    상기 광검출기는 상기 잉크젯 헤드의 일측에 마련되며, 상기 광원은 상기 기판을 사이에 두고 상기 광검출기에 대향되는 위치에 마련되는 것을 특징으로 하는 컬러 필터의 제조장치.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 잉크젯 헤드 및 광검출기가 장착되며, 왕복 이동가능하게 설치되는 제1 캐리지; 및
    상기 광원이 장착되며, 상기 제1 캐리지와 같은 방향으로 왕복 이동가능하게 설치되는 제2 캐리지;를 더 구비하는 특징으로 하는 컬러 필터의 제조장치.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 캐리지는 서로 대응되어 이동하도록 설치되는 것을 특징으로 하는 컬러 필터의 제조장치.
  19. 제 10 항에 있어서,
    상기 광원은 상기 잉크젯 헤드의 일측에 마련되며, 상기 광검출기는 상기 기판을 사이에 두고 상기 광원에 대향되는 위치에 마련되는 것을 특징으로 하는 컬러 필터의 제조장치.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 잉크젯 헤드 및 광원이 장착되며, 왕복 이동가능하게 설치되는 제1 캐리지; 및
    상기 광검출기가 장착되며, 상기 제1 캐리지와 같은 방향으로 왕복 이동가능하게 설치되는 제2 캐리지;를 더 구비하는 특징으로 하는 컬러 필터의 제조장치.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 캐리지는 서로 대응되어 이동하도록 설치되는 것을 특징으 로 하는 컬러 필터의 제조장치.
  22. 제 1 항에 기재된 컬러 필터의 제조장치를 이용하여 불량 픽셀(poor pixel)을 판별하는 방법에 있어서,
    상기 잉크젯 헤드는 제1 방향으로 왕복 이동하고, 상기 광원 및 광검출기는 상기 제1 방향에 직교하는 제2 방향으로 왕복 이동하면서,
    상기 광검출기에 의하여 검출된 광빔의 강도(intensity) 변화를 측정하여 각 픽셀에 토출된 잉크 방울들의 개수를 계산함으로써 인쇄된 픽셀의 불량 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 불량 픽셀의 판별방법.
  23. 제 1 항에 기재된 컬러 필터의 제조장치를 이용하여 컬러 필터를 제조하는 방법에 있어서,
    상기 잉크젯 헤드는 제1 방향으로 왕복 이동하고, 상기 광원 및 광검출기는 상기 제1 방향에 직교하는 제2 방향으로 왕복 이동하면서,
    토출될 잉크 방울들이 통과하는 광빔을 상기 광원으로부터 출사시키는 단계;
    상기 잉크젯 헤드에 의하여 상기 기판 상의 각 픽셀에 상기 잉크 방울들을 토출시켜 인쇄하는 단계;
    상기 광검출기에 의하여 검출된 광빔의 강도 변화를 측정하여 토출된 잉크 방울들의 개수를 계산하는 단계;
    상기 인쇄된 픽셀의 불량 여부를 판단하는 단계; 및
    불량 픽셀을 보수하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 컬러 필터의 제조방법.
  24. 삭제
  25. 제 23 항에 있어서,
    상기 광원 및 광검출기는 서로 대응되어 이동하는 것을 특징으로 하는 컬러 필터의 제조방법.
  26. 제 23 항에 있어서,
    상기 불량 픽셀을 보수하는 단계는,
    토출될 잉크 방울들의 크기 및 수를 조절하는 단계; 및
    상기 불량 픽셀에 크기 및 수가 조절된 잉크 방울들을 토출시켜 재인쇄(reprinting)하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 컬러 필터의 제조방법.
  27. 제 10 항에 기재된 컬러 필터의 제조장치를 이용하여 불량 픽셀을 판별하는 방법에 있어서,
    상기 광검출기에 의하여 검출된 광빔으로부터 투과도(transmittance)를 측정하여 인쇄된 픽셀의 불량 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 불량 픽셀의 판별방법.
  28. 제 10 항에 기재된 컬러 필터의 제조장치를 이용하여 컬러 필터의 제조하는 방법에 있어서,
    상기 잉크젯 헤드에 의하여 상기 기판 상의 각 픽셀에 상기 잉크 방울들을 토출시켜 인쇄하는 단계;
    인쇄된 픽셀에 상기 광원으로부터 광빔을 출사시키는 단계;
    상기 인쇄된 픽셀을 투과한 광빔을 광검출기로 검출(detecting)하는 단계;
    상기 광검출기에 의하여 검출된 광빔으로부터 투과도(transmittance)를 측정하는 단계;
    상기 인쇄된 픽셀의 불량 여부를 판단하는 단계; 및
    불량 픽셀을 보수하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 컬러 필터의 제조방법.
  29. 제 28 항에 있어서,
    상기 광원은 상기 인쇄된 픽셀에 수직 방향으로 광빔을 출사시키는 것을 특징으로 하는 컬러 필터의 제조방법.
  30. 제 29 항에 있어서,
    상기 광원은 직전에 인쇄된 픽셀(just now printed pixel)에 광빔을 출사시키는 것을 특징으로 하는 컬러 필터의 제조방법.
  31. 제 28 항에 있어서,
    상기 불량 픽셀을 보수하는 단계는,
    토출될 잉크 방울들의 크기 및 수를 조절하는 단계; 및
    상기 불량 픽셀에 크기 및 수가 조절된 잉크 방울들을 토출시켜 재인쇄(reprinting)하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 컬러 필터의 제조방법.
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