잉크젯 헤드 세정장치 및 세정방법 document_id A220623037080

최근, 전자산업의 발달과 함께 TV 브라운관 등에 제한적으로 사용되었던 디스플레이 장치가 개인용 컴퓨터, 노트북, 무선 단말기, 자동차 계기판, 전광판 등에 까지 확대 사용되고, 정보통신 기술의 발달과 함께 대용량의 화상정보를 전송할 수 있게 됨에 따라 이를 처리하여 구현할 수 있는 차세대 디스플레이 장치의 중요성이 커지고 있다. 이와 같은 차세대 디스플레이 장치는 경박단소, 고휘도, 대화면, 저소비전력 및 저가격화를 실현할 수 있어야 하는데, 이에 부응하여 근래에는 LCD(Liquid Crystal Display Device), PDP(Plasma Display Panel), ELD(Electro Luminescent Display), VFD(Vacuum Fluorescent Display) 등 여러 가지 평판표시장치가 연구되어 왔고, 그 중 하나로 최근에 액정표시장치가 주목을 받고 있다. 상기 액정표시장치는 다른 평판표시장치보다 해상도가 뛰어나고, 동화상을 구현할 때 그 품질이 브라운관에 비할 만큼 응답 속도가 빠른 특성을 나타내고 있다. 또한, 상기 액정표시장치는 고휘도, 고 대조비, 저소비전력성 등이 우수한 특성을 가지므로 데스크탑 컴퓨터 모니터, 노트북 컴퓨터 모니터, TV 수상기, 차량 탑재용 TV 수상기, 네비게이션 등 광범위한 분야에서 활용되고 있다. 일반적으로 액정표시장치는 일측에 전극이 각각 형성되어 있는 두 기판을, 두 전극이 형성되어 있는 면이 마주 대하도록 배치하고 두 기판 사이에 액정 물질을 주입한 다음, 두 전극에 전압을 인가하여 생성되는 전기장에 의해 액정 분자를 움직이게 함으로써, 이에 따라 달라지는 빛의 투과율에 의해 화상을 표현하는 장치이다. 이와 같은 액정표시장치는, 화상을 표시하는 액정 패널과 상기 액정 패널에 구동신호를 인가하기 위한 구동부로 크게 구분될 수 있으며, 상기 액정 패널은 일정 공간을 가지고 합착된 박막트랜지스터 어레이기판(혹은 하부기판) 및 컬러필터기판(혹은 상부기판)과, 상기 두 기판 사이에 주입된 액정층으로 구성된다. 통상 상기 액정 패널은 두 개의 유리 기판 또는 투명한 플라스틱 기판 사이에 액정을 채운 구조로 되어 있다. 이 액정에 전압을 인가할 수 있도록 기판에는 투명 전극(공통 전극, 화소 전극)이 형성되어 있다. 이 투명 전극은 상기 액정에 전압을 인가하여 온/오프(on/off)를 제어하는 역할을 한다. 즉, 액정표시장치의 광 투과량은 상기 투명 전극에 인가되는 전압에 의해 제어되고, 광 셔터(shutter) 효과에 의해 문자/화상을 표시하게 된다. 특히 액정 패널의 상부 기판과 하부 기판을 제조하는 공정은 여러 번의 마스크 공정을 진행하여 제조되는데, 마스크 공정이 끝난 다음 기판을 합착하기 전에 상기 상부 기판과 하부 기판상에 배향막을 인쇄하는 공정을 진행한다. 상기 배향막은 액정 분자를 일정한 방향으로 배열시키는 배향막 공정은 기판 상에 배향막을 인쇄한 다음, 기판상에 핀 홀 불량이 발생되었는지를 검사한 다음 소성 공정을 진행하여 형성한다. 최근, 액정표시장치 제조 공정에서는 배향막을 잉크젯 방식을 적용하여 복수개의 헤드에서 배향액을 분사하여 배향막을 형성하고 있다. 도 1은 일반적인 잉크젯 방식 배향막장비를 개략적으로 도시한 도면이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 잉크젯 방식에 따라 배향막을 도포하는 배향막 챔버는 배향막을 도포하기 위하여 기판(120)이 안착되는 인쇄 테이블(100)과, 상기 인쇄 테이블(100) 상에 배향막 형성 공정을 진행할 기판(120)이 배치되어 있다. 상기 기판(120)상에는 기판(120)의 일측을 횡단하는 방향으로 복수 개의 잉크젯 헤드(110)가 나란히 배열되어 있고, 상기 복수 개의 잉크젯 헤드(110) 각각에는 제2배향액 탱크(102)가 연결되어 있다. 상기 제2배향액 탱크(102)는 제1배향액 탱크(101)로부터 배향액을 공급받아 일정한 압력과 양으로 상기 잉크젯 헤드(110)에 배향액을 공급한다. 따라서, 상기 제2배향액 탱크(102)는 상기 제1배향액 탱크(101)에 비하여 소정 거리만큼 이격되어 배치되어 있다. 상기 제1배향액 탱크(101)로부터 공급되는 배향액의 양을 조절함으로써, 상기 제2배향액 탱크(102)의 배향액 높이를 조절하고, 상기 제2배향액 탱크(102)의 조절된 배향액 높이에 따라 상기 복수 개의 잉크젯 헤드들(110)에 공급되는 배향액 양을 조절한다. 이와 같이, 복수 개의 잉크젯 헤드(110)들은 인쇄 테이블(100) 상부에서 일정한 방향으로 스캔하면서 배향액을 분사하여 기판상에 배향막을 도포한다. 즉, 잉크젯 방식에서는 복수 개의 잉크젯 헤드(110)들에서 배향액을 분사하면서 배향막을 인쇄한다. 그리고, 이와 같은 배향 인쇄 공정이 끝나게 되면, 복수 개의 잉크젯 헤드(110)들에 대한 세정공정이 이루어지게 된다. 도 2는 종래 기술에 따른 잉크젯 헤드의 세정 공정을 나타내기 위한 도면이고, 도 3은 도 2의 노즐의 단면도이다. 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 잉크젯 헤드(110)의 일측에서는 배관을 통하여 세정액이 주입된다. 이때 물론 세정액을 잉크젯 헤드(110)에 주입하기 위한 세정액 탱크가 구비되고, 잉크젯 헤드(110)의 타측에는 질소(N2) 가압장치가 구비된다. 먼저, 잉크젯 헤드(110)에 세정액을 주입한 다음, 이어 잉크젯 헤드(110)에 주입된 세정액 유입을 차단한 후 질소(N2) 가압장치를 동작시켜 세정액을 노즐부(101)를 통해 외부로 분사시켜 이물을 제거하게 된다. 그런데, 도 3에 도시된 바와 같이 폴리이미드 등의 배향 물질은 대기와 접촉하는 접촉 면에서 고형화되는데, 이때 그 고형화된 물질이 점점 성장하게 되면 노즐부(101)의 필터(102) 구멍보다 크기가 커지게 됨으로써 외부로 순조롭게 방출되지 않는 문제점이 발생하고 있다. 이와 같이, 잉크젯 헤드들에 잔존하는 고형분의 물질이 제거되지 않게 되면 배향막 도포 공정에서 핀 홀(pin hole) 불량이 다량 발생하여 액정패널의 수율을 감소시키게 된다.