KR20210004381A - 액적 토출 장치 - Google Patents

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강한림
장윤옥
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이현민
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세메스 주식회사
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Abstract

본 기재의 액적 토출 장치는 잉크를 기판의 화소 영역 각각으로 토출하는 잉크젯 헤드; 상기 잉크젯 헤드에 결합되고, 상기 잉크젯 헤드로부터 액적이 토출되는 지점을 조준하는 조준용 레이저를 상기 화소 영역 각각으로 조사하는 레이저 유닛; 상기 기판에서 조준용 레이저가 조사된 부분을 촬영하는 촬영 유닛; 및 상기 촬영 유닛에서 획득한 영상 데이터를 기초로하여 상기 잉크젯 헤드의 위치를 정렬시키는 위치 정렬 유닛;을 포함한다.

Description

액적 토출 장치{Liquid drop-discharge apparatus}
본 발명은 액적 토출 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기판에 액적을 토출하는데 사용될 수 있는 기판 처리 장치에 포함될 수 있는 액적 토출 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 전자회로부품 또는 액정 디스플레이 패널과 같은 평판 디스플레이(FPD: Flat Panel Display)를 제조하기 위해서는, 포토레지스트(PR: photoresist: PR)액 또는 구리(Cu), 은(Ag), 알루미늄(Al) 등과 같은 금속 페이스트(paste)를 사용하여 글래스 표면 또는 인쇄회로기판(PCB) 상에 전극(electrodes) 또는 도트(dots) 등과 같은 일정한 패턴(patterns)을 형성하여야 한다.
기판에 일정한 패턴을 형성하기 위한 방법으로는 2개의 롤을 이용하여 오프셋 인쇄방식으로 일정한 패턴을 직접 패터닝하는 방식 또는 잉크 액적을 분출하는 방식이 사용될 수 있다. 여기서 잉크 액적을 기판에 토출하는 액적 토출 장치는 일반적인 잉크젯 프린터와 유사한 것으로, 노즐을 사용하여 기판에 일정한 패턴을 직접 패터닝하는 방식을 사용한다.
한편, 종래의 액적 토출 장치는 복수의 잉크젯 헤드를 포함한다. 잉크젯 헤드의 노즐로부터 토출된 잉크는 기판의 화소 영역(pixel)에 정확하게 들어가야 한다. 그러나, 기판에 제작된 픽셀은 위치 및 크기가 일정하지 않기 때문에 잉크젯 헤드 토출(drop) 위치를 미세하게 정렬하고, 잉크를 기판에 토출시킨다.
이를 위하여, 기판 보다는 크기가 작은 별도의 잉크 토출 테스트용 글라스(glass)를 기판에 부착하고, 잉크 토출 테스트용 글라스에 잉크를 한방울 토출시킨다. 그리고, 사용자는 현미경 등으로 잉크 토출 테스트용 글라스 상의 잉크가 목표 위치에 정확하게 떨어졌는지를 확인한다. 이후 잉크젯 헤드의 위치를 미세하게 정렬하는 과정을 거치는 것이 일반적이다.
이와 같은 종래의 방법은 다음과 같은 다양한 문제점들이 발생될 수 있다.
우선, 잉크 토출 테스트용 글라스는 기판에 접착 테이프를 사용하여 부착한다. 이러한 접착 테이프에 의하여 기판이 손상되어 재사용이 어려울 수 있다.
그리고, 잉크젯 헤드가 픽셀을 정밀하게 토출하기 위해서는 기판의 전체 영역에 걸쳐서 미세 위치 정렬 과정이 필요하다. 그러나, 잉크 토출 테스트용 글라스를 기판의 전체 영역에 부착하는 것은 시간 관계상 현실적으로 불가능하기 때문에 극히 일부분만 미세위치 정렬을 한다. 그러므로, 잉크젯 헤드의 토출 위치 정렬 신뢰성이 낮아질 수 있으며, 더욱 정밀한 토출 위치 정렬을 위해서는 기판 전체 영역에 토출 위치 정렬을 실시해야 한다.
또한, 종래의 방법은 한방울의 잉크를 잉크 토출 테스트용 글라스에 토출한 다음, 사용자가 육안으로 확인하고, 이와 같은 과정을 반복적으로 해야함으로써, 잉크젯 헤드의 토출 위치 정렬에 많은 시간이 소요될 수 있다. 뿐만 아니라, 사용자가 잉크 토출 테스트용 글라스에 토출된 잉크들 모두를 정확하게 확인하기도 어려울 수 있다.
그리고, 잉크 토출 테스트용 글라스는 자체 두께(0.5mm 정도)가 있기 때문에 잉크젯 헤드가 설치되는 갠트리의 Z축의 높이를 테스트할 때마다 매번 변경해주어야 한다. 그렇지 않으면, 잉크젯 노즐이 잉크 토출 테스트용 글라스와 충돌하면서 노즐이 손상될 수 있다.
한국공개특허 제2011-0012730호
본 발명의 목적은 잉크젯 헤드의 토출 위치 정렬이 자동으로 실시될 수 있는 액적 토출 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따른 액적 토출 장치는 잉크를 기판의 화소 영역 각각으로 토출하는 잉크젯 헤드; 상기 잉크젯 헤드에 결합되고, 상기 잉크젯 헤드로부터 액적이 토출되는 지점을 조준하는 조준용 레이저를 상기 화소 영역 각각으로 조사하는 레이저 유닛; 상기 기판에서 조준용 레이저가 조사된 부분을 촬영하는 촬영 유닛; 및 상기 촬영 유닛에서 획득한 영상 데이터를 기초로하여 상기 잉크젯 헤드의 위치를 정렬시키는 위치 정렬 유닛;을 포함한다.
한편, 상기 레이저 유닛은, 레이저를 발생시키는 레이저 발생 부재; 및 상기 레이저 발생 부재에 인접하게 위치되고, 상기 레이저 발생 부재에서 발생되는 레이저를 다방향으로 회절시키는 회절 부재;를 포함할 수 있다.
한편, 상기 레이저 유닛은 상기 잉크젯 헤드가 초기위치로부터 이동되는 방향을 기준으로 상기 잉크젯 헤드의 앞측에 결합될 수 있다.
한편, 상기 위치 정렬 유닛은, 상기 영상 데이터 상에서 조준용 레이저가 조사된 위치를 검출하는 이미지 처리부; 상기 조준용 레이저가 조사된 위치와 목표 위치의 상대적인 거리 차이를 계산하는 거리 계산부; 및 상기 거리 계산부에서 계산된 거리 차이만큼 상기 잉크젯 헤드의 위치와 각도를 변경하는 구동부;를 포함할 수 있다.
한편, 상기 목표 위치는 상기 화소 영역의 정중앙일 수 있다.
한편, 상기 촬영 유닛은 상기 잉크젯 헤드 또는 상기 잉크젯 헤드를 기판에 대해 이동시키는 갠트리에 결합될 수 있다.
한편, 상기 잉크젯 헤드로 액적을 공급하는 액적 공급 유닛을 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 액적 토출 장치는 레이저 유닛, 촬영 유닛 및 위치 정렬 유닛을 포함한다. 따라서, 잉크젯 헤드로부터 액적이 토출되는 위치를 레이저 유닛으로 조준하고, 촬영 유닛이 조준용 레이저를 촬영하며, 위치 정렬 유닛이 잉크젯 헤드의 위치를 정렬할 수 있다. 그러므로, 액적이 기판의 화소 영역의 목표 위치에 정확하게 토출될 수 있다.
잉크젯 헤드의 정렬은 액적을 기판에 직접 토출시킨 다음 확인하는 것이 가장 정확한 방법이지만, 이와 같은 종래의 방법은 금전적, 시간적으로 큰 손해일 뿐만 아니라 효율성에도 많은 문제가 발생될 수 있다.
그러나, 본 발명의 일 실시예에 따른 액적 토출 장치는 액적을 기판에 토출하기 전에 조준용 레이저, 촬영 유닛 및 위치 정렬 유닛을 이용하여 잉크젯 헤드의 위치를 미세하게 정렬한 다음, 잉크젯 헤드가 액적을 기판의 화소 영역의 목표 위치에 정확하게 토출할 수 있다.
이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 액적 토출 장치는 종래와 다르게 잉크젯 헤드의 정렬을 위하여 잉크 토출 테스트용 글라스(미도시)를 사용하지 않음으로써, 기판이 접착 테이프에 의해 손상되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 액적 토출 장치는 기판의 전체 영역에 걸쳐서, 위치 정렬 유닛이 촬영 유닛에서 촬영된 영상 데이터를 분석하여 자동으로 잉크젯 헤드의 토출 위치를 정렬한다. 뿐만 아니라, 본 발명의 일 실시예에 따른 액적 토출 장치는 사용자가 직접 잉크 토출 테스트용 글라스의 액적을 확인하는 것보다 잉크젯 헤드의 정렬이 필요한 토출 위치를 매우 빠르게 계산하여 잉크젯 헤드의 위치를 정렬할 수 있으므로, 위치 정렬 효율성과 위치 정렬 정확성이 극대화 될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액적 토출 장치를 도시한 사시도이다.
도 2는, 도 1의 액적 토출 장치에서 레이저 유닛을 발췌하여 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 액적 토출 장치를 도시한 구성도이다.
도 4는 조준용 레이저가 기판에 조사된 상태를 도시한 도면이다.
도 5는 잉크젯 헤드의 위치가 정렬되는 과정을 도시한 도면이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
또한, 여러 실시예들에 있어서, 동일한 구성을 가지는 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 대표적인 실시예에서만 설명하고, 그 외의 다른 실시예에서는 대표적인 실시예와 다른 구성에 대해서만 설명하기로 한다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐만 아니라, 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"된 것도 포함한다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
본 발명의 일 실시예에 따른 액적 토출 장치를 설명하기에 앞서, 본 발명의 일 실시예에 따른 액적 토출 장치를 포함하는 기판 처리 장치에 대해 설명하기로 한다.
일반적인 기판 처리 장치는 도면에 도시하지는 않았으나 스테이지, 갠트리(gantry), 갠트리 이동 유닛, 잉크젯 헤드 이동 유닛, 제어 유닛, 액적 토출량 측정 유닛, 노즐 검사 유닛, 잉크젯 헤드 세정 유닛 등을 포함할 수도 있다.
상기 스테이지는 인쇄 공정의 수행시 상기 액적의 토출이 이루어지는 기판이 놓이는 부재이다. 상기 갠트리는 상기 스테이지 상부에 배치되도록 구비될 수 있다. 특히, 본 발명의 일 실시예에 따른 액적 토출 장치가 상기 갠트리에 장착될 수 있다. 상기 액적 토출 장치는 상기 갠트리의 일측면을 따라 이동 가능하도록 장착될 수 있다.
상기 갠트리는 상기 액적 토출 장치의 이동 경로를 제공하는 레일 등과 같은 부재를 포함할 수 있다. 그리고 기판 처리 장치에서는 상기 갠트리에 상기 액적 토출 장치가 복수개가 나란하게 장착될 수 있다. 예를 들어, R, G, B 각각에 대한 액적들이 기판으로 토출될 수 있도록, 3개의 상기 액적 토출 장치들이 갠트리에 장착될 수 있다.
이하에서는 도면을 참조하여, 상기 기판 처리 장치에 적용될 수 있는 본 발명의 일 실시예에 따른 액적 토출 장치에 대하여 상세하게 설명하기로 한다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 액적 토출 장치(100)는 잉크젯 헤드(110), 레이저 유닛(120), 촬영 유닛(130) 및 위치 정렬 유닛(140)을 포함한다.
잉크젯 헤드(110)는 기판(S)의 화소 영역(P) 각각으로 잉크를 토출한다. 3개의 화소 영역(P1, P2, P3)이 하나의 세트가 되어 화소를 구성할 수 있다. 3개의 화소 영역(P1, P2, P3)들 각각은 붉은색(Red), 초록색(Green) 및 파란색(Blue)일 수 있다. 다만, 화소 영역의 조합은 평판 표시 패널의 설계에 따라 가변될 수 있다.
잉크젯 헤드(110)는 노즐을 포함할 수 있다. 노즐은 잉크젯 헤드(110)의 저면(노즐면)에 위치되어 액적을 토출할 수 있다.
상기 잉크젯 헤드(110)는 복수의 노즐을 포함할 수 있다. 노즐의 개수는 128개 또는 256개일 수 있다. 상기 노즐들은 일정한 피치의 간격으로 나란하게 배치될 수 있고, ㎍ 단위의 양으로 액적을 토출할 수 있다.
한편, 상기 잉크젯 헤드(110)는 일례로 노즐에 대응하는 수만큼의 압전 소자(도시되지 않음)를 포함할 수 있고, 압전 소자의 동작에 의해 상기 노즐을 통하여 액적을 토출할 수 있다. 예를 들어, 상기 노즐이 128개인 경우, 상기 압전 소자 또한 128개일 수 있다.
그리고, 상기 노즐이 256개인 경우, 상기 압전 소자 또한 256개일 수 있다. 그리고, 상기 노즐로부터 토출되는 액적의 토출량은 압전 소자들에 인가되는 전압의 제어에 의해 각각 독립적으로 조절될 수 있다.
레이저 유닛(120)은 상기 잉크젯 헤드(110)에 결합될 수 잇다. 레이저 유닛(120)은 상기 잉크젯 헤드(110)로부터 액적이 토출되는 지점을 조준하는 조준용 레이저(L1)를 상기 화소 영역(P) 각각으로 조사할 수 있다.
상기 레이저 유닛(120)은 일례로 레이저 발생 부재(121)와 회절 부재(122)를 포함할 수 있다.
레이저 발생 부재(121)는 레이저를 발생시킬 수 있다. 레이저 발생 부재(121)는 일례로 레이저를 생성하는 레이저 발광 소자일 수 있다. 레이저 발광 소자에서 발생된 레이저의 강도는 대상물을 절단할 수 있을 정도의 강도가 아니라, 대상물의 특정 지점을 조준할 수 있을 정도의 강도인 것이 바람직할 수 있다.
레이저 유닛(120)은 상기 잉크젯 헤드(110)가 초기위치로부터 이동되는 방향(M 방향)을 기준으로 상기 잉크젯 헤드(110)의 앞측(110a)에 결합될 수 있다. 더욱 상세하게 설명하면, 기판(S) 처리 장치가 기판(S)에 패턴을 형성하는 과정은 잉크젯 헤드(110)가 기판(S)의 일단에서부터 길이 방향 또는 폭 방향으로 가로지르면서 이동되고, 잉크젯 헤드(110)로부터 액적이 토출될 수 있다.
이와 같이 잉크젯 헤드(110)는 기판(S)의 좌측 또는 우측에서 시작하여 반대측으로 이동될 수 있다. 즉, 잉크젯 헤드(110)가 좌측에서부터 시작해서 우측으로 이동되는 경우, 레이저 유닛(120)은 잉크젯 헤드(110)의 우측에 결합될 수 있으며, 반대의 경우도 가능할 수 있다.
회절 부재(122)는 상기 레이저 발생 부재(121)에 인접하게 위치되고, 상기 레이저 발생 부재(121)에서 발생되는 레이저를 다방향으로 회절시킬 수 있다.
회절 부재(122)는 레이저 발생 부재(121)에서 발생되는 하나의 레이저(L2)를 균일한 간격과 크기를 갖는 복수의 레이저 포인트(laser point, L2)로 분할한다. 이를 위한 회절 부재(122)는 일례로 복수의 슬릿이 일정 간격마다 위치된 부재이거나, 균일한 패턴 모양을 포함하는 마스크(mask)일 수 있다. 다만, 회절 부재(122)가 전술한 것으로 한정하지는 않으며, 회절 부재(122)는 레이저를 회절시킬 수 있는 것이면 어느 것이든 무방할 수 있다.
촬영 유닛(130)은 기판(S)에서 조준용 레이저(L1)가 조사된 부분을 촬영한다. 상기 촬영 유닛(130)은 상기 잉크젯 헤드(110)에 결합될 수 있다. 이와 다르게 촬영 유닛(130)은 기판 처리 장치(미도시)에 포함되어 상기 잉크젯 헤드(110)를 기판에 대해 이동시키는 갠트리(미도시)에 장착되는 것도 가능할 수 있으나, 촬영 유닛(130)이 설치되는 위치를 특정 위치로 한정하지는 않으며, 조준용 레이저(L1)가 조사된 부분을 용이하게 촬영할 수 있는 곳이면 기판 처리 장치의 어느 곳이든 무방할 수 있다.
촬영 유닛(130)은 일례로 카메라일 수 있다. 이러한 카메라는 일례로 200메가픽셀 이하의 해상도(저해상도)로 고속 촬영을 하면서 영상 데이터를 획득할 수 있다.
한편, 카메라의 셔터 속도 및 노출 시간(셔터 개방 시간)은 액적이 토출(낙하)되는 평균 속도, 잉크젯 헤드(110)와 기판(S) 사이의 거리 등을 반영하여 계산될 수 있다. 카메라의 초점 거리(Focal Length)는 고속 촬영을 위하여 고정(Fix)될 수 있으나, 잉크젯 헤드(110)와 기판(S) 사이의 거리에 따라 가변되는 것도 가능할 수 있다. 카메라가 영상 데이터를 선명하게 촬영할 수 있기만 하면, 초점 거리, 셔터 속도 및 노출 시간은 액적 토출 장치(100)의 설계에 따라 다양하게 변경될 수 있다.
위치 정렬 유닛(140)은 상기 촬영 유닛(130)에서 획득한 영상 데이터를 기초로하여 상기 잉크젯 헤드(110)의 위치를 정렬시킨다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 위치 정렬 유닛(140)은 일례로 이미지 처리부(141), 거리 계산부(142) 및 구동부(143)를 포함할 수 있다.
이미지 처리부(141)는 상기 영상 데이터 상에서 조준용 레이저가 조사된 위치(T2)를 검출할 수 있다. 이러한 이미지 처리부(141)는 일례로 그래픽 처리 유닛(GPU: Graphics Processing Unit)일 수 있다.
그래픽 처리 유닛은 메모리를 빠르게 처리하고 변경하여 화면으로 출력할 프레임 버퍼 안의 영상 생성을 가속하도록 설계된 전문화된 전자 회로이다. 이와 같은 이미지 처리부(141)는 영상 데이터에서 조준용 레이저가 조사된 위치(T2)를 다양한 알고리즘을 이용하여 신속하게 검출할 수 있다.
거리 계산부(142)는 조준용 레이저가 조사된 위치(T2)와 목표 위치(T1)의 상대적인 거리 차이를 계산할 수 있다. 거리 계산부(142)의 동작 과정은 일례로 영상 데이터에서 조준용 레이저가 조사된 위치(T2)의 픽셀과 목표 위치(T1)의 픽셀 사이의 픽셀들(C1,C2,C3,C4,C5,C6)의 개수를 카운트하고, 픽셀 대 실제 거리(나노미터 또는 마이크로미터 등) 비율에 기초하여 조준용 레이저가 조사된 위치(T2)와 목표 위치(T1)의 거리(T1)를 계산할 수 있다. 이와 같이 영상 데이터의 픽셀을 기초로하여 실제의 거리를 측정하는 것은 일반적인 이미지 처리 방법에서 사용되는 것일 수 있으므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 하며, 전술한 방법이외에 다양한 방법이 사용될 수 있다.
여기서, 목표 위치(T1)는 상기 화소 영역(P)의 정중앙일 수 있다. 이와 다르게 목표 위치(T1)는 화소 영역(P)에서 액적이 토출되어야 하는 특정 위치일 수 있다. 목표 위치(T1)는 기판(S) 처리 장치의 설계에 따라 상이할 수 있고, 픽셀에 토출된 잉크의 퍼짐성에 따라 달라질 수 있으므로, 특정 위치로 한정하지는 않는다. 다만, 설명의 편의를 위하여 목표 위치(T1)는 화소 영역(P)의 정중앙인 것으로 한정하여 설명하기로 한다.
구동부(143)는 상기 거리 계산부(142)에서 계산된 거리 차이(H)만큼 상기 잉크젯 헤드(110)의 위치와 각도를 변경할 수 있다. 즉, 구동부(143)는 상기 잉크젯 헤드(110)의 위치를 정렬시킬 수 있다. 이를 위한 구동부(143)는 잉크젯 헤드(110)를 X축 방향 및 Y축 방향으로 이동시킬 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 구동부(143)의 동작에 대해 설명하면, 구동부(143)는 거리 계산부(142)에서 계산된 거리 차이(H)만큼 상기 잉크젯 헤드(110)를 A위치에서 B위치로 이동시킬 수 있다. 구동부(143)는 일반적인 액적 토출 장치에 포함된 것일 수 있으므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
상기와 같은 위치 정렬 유닛(140)에 의해 잉크젯 헤드(110)의 위치 정렬이 실시될 수 있으며, 잉크젯 헤드(110)로부터 토출되는 액적이 목표 위치(T1)에 토출될 수 있다.
도 3으로 되돌아가서, 본 발명의 일실시예에 따른 액적 토출 장치(100)를 더욱 상세하게 설명하면, 액적 토출 장치(100)는 액적 공급 유닛(150)을 포함할 수 있다.
액적 공급 유닛(150)은 상기 잉크젯 헤드(110)로 액적을 공급할 수 있다. 액적 공급 유닛(150)은 도시하지는 않았으나 액적이 저장된 저장 탱크와, 액적을 펌핑하는 펌프를 포함할 수 있다. 액적 공급 유닛(150)은 일반적인 액적 토출 장치에 포함된 것일 수 있으므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 액적 토출 장치(100)는 레이저 유닛(120), 촬영 유닛(130) 및 위치 정렬 유닛(140)을 포함한다. 따라서, 잉크젯 헤드(110)로부터 액적이 토출되는 위치를 레이저 유닛(120)으로 조준하고, 촬영 유닛(130)이 조준용 레이저(L1)를 촬영하며, 위치 정렬 유닛(140)이 잉크젯 헤드(110)의 위치를 정렬할 수 있다. 그러므로, 액적이 기판(S)의 화소 영역(P)의 목표 위치(T1)에 정확하게 토출될 수 있다.
잉크젯 헤드의 정렬은 액적을 기판에 직접 토출시킨 다음 확인하는 것이 가장 정확한 방법이지만, 이와 같은 종래의 방법은 금전적, 시간적으로 큰 손해일 뿐만 아니라 효율성에도 많은 문제가 발생될 수 있다.
그러나, 본 발명의 일 실시예에 따른 액적 토출 장치(100)는 액적을 기판(S)에 토출하기 전에 조준용 레이저(L1), 촬영 유닛(130) 및 위치 정렬 유닛(140)을 이용하여 잉크젯 헤드(110)의 위치를 미세하게 정렬한 다음, 잉크젯 헤드(110)가 액적을 기판(S)의 화소 영역(P)의 목표 위치(T1)에 정확하게 토출할 수 있다.
이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 액적 토출 장치(100)는 종래와 다르게 잉크젯 헤드(110)의 정렬을 위하여 잉크 토출 테스트용 글라스(미도시)를 사용하지 않음으로써, 기판(S)이 접착 테이프에 의해 손상되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 액적 토출 장치(100)는 기판(S)의 전체 영역에 걸쳐서, 위치 정렬 유닛(140)이 촬영 유닛(130)에서 촬영된 영상 데이터를 분석하여 자동으로 잉크젯 헤드(110)의 위치를 정렬한다. 뿐만 아니라, 본 발명의 일 실시예에 따른 액적 토출 장치(100)는 사용자가 직접 잉크 토출 테스트용 글라스의 액적을 확인하는 것보다 잉크젯 헤드(110)의 정렬이 필요한 위치를 매우 빠르게 계산하여 잉크젯 헤드(110)의 위치를 정렬할 수 있으므로, 위치 정렬 효율성과 위치 정렬 정확성이 극대화 될 수 있다.
이상에서 본 발명의 여러 실시예에 대하여 설명하였으나, 지금까지 참조한 도면과 기재된 발명의 상세한 설명은 단지 본 발명의 예시적인 것으로서, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
100: 액적 토출 장치 110: 잉크젯 헤드
120: 레이저 유닛 121: 레이저 발생 부재
122: 회절 부재 130: 촬영 유닛
140: 위치 정렬 유닛 141: 이미지 처리부
142: 거리 계산부 143: 구동부
150: 액적 공급 유닛 T1: 목표 위치
T2: 조준용 레이저가 조사된 위치 L1: 조준용 레이저
P: 화소 영역 S: 기판

Claims (7)

  1. 잉크를 기판의 화소 영역 각각으로 토출하는 잉크젯 헤드;
    상기 잉크젯 헤드에 결합되고, 상기 잉크젯 헤드로부터 액적이 토출되는 지점을 조준하는 조준용 레이저를 상기 화소 영역 각각으로 조사하는 레이저 유닛;
    상기 기판에서 조준용 레이저가 조사된 부분을 촬영하는 촬영 유닛; 및
    상기 촬영 유닛에서 획득한 영상 데이터를 기초로하여 상기 잉크젯 헤드의 위치를 정렬시키는 위치 정렬 유닛;을 포함하는 액적 토출 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 레이저 유닛은,
    레이저를 발생시키는 레이저 발생 부재; 및
    상기 레이저 발생 부재에 인접하게 위치되고, 상기 레이저 발생 부재에서 발생되는 레이저를 다방향으로 회절시키는 회절 부재;를 포함하는 액적 토출 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 레이저 유닛은 상기 잉크젯 헤드가 초기 위치로부터 이동되는 방향을 기준으로 상기 잉크젯 헤드의 앞측에 결합되는 액적 토출 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 위치 정렬 유닛은,
    상기 영상 데이터 상에서 조준용 레이저가 조사된 위치를 검출하는 이미지 처리부;
    상기 조준용 레이저가 조사된 위치와 목표 위치의 상대적인 거리 차이를 계산하는 거리 계산부; 및
    상기 거리 계산부에서 계산된 거리 차이만큼 상기 잉크젯 헤드의 위치와 각도를 변경하는 구동부;를 포함하는 액적 토출 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 목표 위치는 상기 화소 영역의 정중앙인 액적 토출 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 촬영 유닛은 상기 잉크젯 헤드 또는 상기 잉크젯 헤드를 기판에 대해 이동시키는 갠트리에 결합되는 액적 토출 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 잉크젯 헤드로 액적을 공급하는 액적 공급 유닛을 포함하는 액적 토출 장치.
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