디스플레이 장치 제조를 위한 잉크, 그 잉크의 제조 방법 및 그 잉크의 이용 장치{INKS FOR DISPLAY DEVICE MANUFACTURING AND METHODS OF MANUFACTURING AND USING THE SAME}

본 출원은 2006년 7월 27일자로 출원된 "디스플레이 장치 제조를 위한 잉크, 그 잉크의 제조 방법 및 그 잉크의 이용 장치(INKS FOR DISPLAY DEVICE MANUFACTURING AND METHODS OF MANUFACTURING AND USING THE SAME; 대리인 서류 번호 제 11335 호)라는 명칭의 미국 특허 출원 제 11/494,286 호를 기초로 우선권을 주장하며, 상기 미국 특허는 본 명세서에서 전체가 참조된다.

관련 출원의 교차-참조

본 출원은 본 출원인에게 양도되고 동시에 계류중인 이하의 미국 특허 출원들과 관련된 것이며, 그 출원들은 본 명세서에서 전체가 참조된다.

"컬러 필터 애플리케이션들을 위한 적색 프린팅 잉크(A RED PRINTING INK FOR COLOR FILTER APPLICATIONS; 대리인 서류 번호 제 10140 호)"라는 명칭의 2005년 7월 15일자 미국 특허 출원 제 11/182,501 호;

"컬러 필터 애플리케이션들을 위한 녹색 프린팅 잉크(A GREEN PRINTING INK FOR COLOR FILTER APPLICATIONS; 대리인 서류 번호 제 10141 호)"라는 명칭의 2005 년 7월 15일자 미국 특허 출원 제 11/183,188 호;

"컬러 필터 애플리케이션들을 위한 청색 프린팅 잉크(A BLUE PRINTING INK FOR COLOR FILTER APPLICATIONS; 대리인 서류 번호 제 10142 호)"라는 명칭의 2005년 7월 15일자 미국 특허 출원 제 11/182,491 호; 및

"잉크젯팅을 이용하여 평판 디스플레이내에 컬러 필터를 형성하는 방법 및 장치(APPARATUS AND METHODS FOR FORMING COLOR FILTERS IN A FLAT PANEL DISPLAY BY USING INKJETTING; 대리인 서류 번호 제 9521/L 호)"라는 명칭의 미국 가명세서 출원 제 60/625,550.

본 발명은 전체적으로 평판 디스플레이 형성중에 이용되는 잉크젯 프린팅 시스템에 관한 것이고 특히 디스플레이 장치 제조용 잉크 및 그 제조 방법 그리고 그 잉크의 이용에 관한 것이다.

컬러 필터의 제조 비용을 줄일 수 있는 잉크젯 시스템을 이용하는 방법이 최근에 개발되었다. 잉크젯 시스템을 이용함으로써, 여러 노즐을 통해 기판상에 패턴화된 블랙 매트릭스(black matrix)에 의해 형성된 서브-픽셀(sub-pixels)내로 여러 컬러(colors)를 부착(deposit)시킬 수 있다. 그러나, 부분적으로는 픽셀 웰(well)의 작은 크기로 인해, 요구되는 정밀도 레벨이 중요한 문제가 된다. 또한, 컬러 필터를 효과적인 비용을 제조하기 위해, 잉크는 정확하게 그리고 신뢰할 수 있게 부착되어야 한다. 따라서, 컬러 필터 픽셀 웰내로 잉크를 정확하고 정밀 하게 부착하기 위한 시스템, 방법 및 조성물이 요구되고 있다.

또한, LCDs의 컬러 필터를 제조하기 위한 잉크젯 시스템이 발전됨에 따라, 잉크젯의 막힘(clogging) 없이 잉크젯에 의해 분배될 수 있는, 즉 양호한 젯팅특성(jettability)을 가지는, 그리고 잉크젯팅중에 열화(劣化)되지 않는 잉크에 대한 수요가 발생하였다. 특히, 잉크젯팅 이전에, 그 도중에, 그리고 그 후에 물리적 및 화학적으로 안정하며, 컴퓨터 및 텔레비전 모니터뿐만 아니라 디스플레이를 포함하는 기타 장치에 대한 컬러 필터 스펙(specification)을 충족할 수 있는 컬러 색도(chromaticity)를 가지는 잉크가 요구되고 있다.

본 발명의 일부 측면에서, 물질(matter)의 제 1 조성물이 제공된다. 물질의 제 1 조성물은 디스플레이 장치 제조를 위한 잉크이다. 잉크는 (1) 제 1 증발율이 약 0 내지 약 .353인 제 1 용매; 및 (2) 상기 제 1 용매와 조합되는 약 0 내지 약 .353의 제 2 의 상이한 증발율을 가지는 제 2 용매를 포함한다.

본 발명의 다른 측면에서, 디스플레이 장치 제조를 위한 제 1 장치가 제공된다. 상기 제 1 장치는 (1) (a) 제 1 증발율이 약 0 내지 약 .353인 제 1 용매; 및 (b) 상기 제 1 용매와 조합되는 약 0 내지 약 .353의 제 2 의 상이한 증발율을 가지는 제 2 용매를 포함하는 디스플레이 장치 제조용 잉크; 그리고 (2) 잉크의 액적(droplet)을 형성하여 기판의 픽셀 웰내로 분배하도록 구성된 잉크젯 프린트 헤드를 포함한다.

본 발명의 또 다른 측면에서, 잉크 제조 방법이 제공된다. 상기 방법은 (1) 제 1 증발율이 약 0 내지 약 .353인 제 1 용매를 제공하는 단계; 및 (b) 제 2 의 상이한 증발율이 약 0 내지 약 .353인 제 2 용매를 상기 제 1 용매와 조합하는 단계를 포함한다.

본 발명의 또 다른 측면에서, 디스플레이 장치 제조 방법이 제공된다. 그 방법은 (1) (a) 제 1 증발율이 약 0 내지 약 .353인 제 1 용매; 및 (b) 상기 제 1 용매와 조합되는 약 0 내지 약 .353의 제 2 의 상이한 증발율을 가지는 제 2 용매를 포함하는 디스플레이 장치 제조용 잉크를 제공하는 단계; 그리고 (2) 잉크의 하나 이상의 액적을 형성하여 잉크젯 프린트 헤드로부터 기판의 픽셀 웰내로 분배하 는 단계를 포함한다.

본 발명의 또 다른 측면에서, 용매 혼합물이 제공된다. 그 용매 혼합물은 (1) (a) 제 1 증발율이 약 0 내지 약 .353인 제 1 용매; 및 (b) 상기 제 1 용매와 조합되는 약 0 내지 약 .353의 제 2 의 상이한 증발율을 가지는 제 2 용매를 포함한다. 이러한 본 발명의 측면들에 따른 시스템 및 장치들과 함께, 다른 수 많은 측면들이 제공될 수 있다.

본 발명의 기타 특징 및 측면들이 이하의 상세한 설명, 특허청구범위 및 첨부 도면에 보다 명확하게 설명되어 있다.

현재의 디스플레이 장치 제조 시스템에 의해 이용되는 잉크는 크실렌(xylene)과 같은 용매, 하나 이상의 컬러 색소(pigments) 및/또는 염료(dyes) 및 하나 이상의 모노머(monomers) 및/또는 올리고머(oligomers)를 포함할 것이다. 그러한 잉크내에 포함된 용매는 약 .77의 높은 증발율을 가질 것이다. 용매의 증발율(n-BuAc=1)은 잉크가 얼마나 빨리 건조되는지를 결정할 것이다. 예를 들어, 용매의 증발율이 클수록 잉크는 보다 빨리 건조된다. 그에 따라, 현재의 디스플레이 장치 제조 시스템에 의해 이용되는 잉크는 너무 빨리 건조된다.

그러한 신속한 건조는 디스플레이 장치 제조중에 잉크젯팅의 신뢰성에 부정적인 영향을 미칠 수 있다. 예를 들어, 잉크의 큰 용매 증발율은, 원하는(desired; 희망하는) 크기의 잉크의 액적이 잉크젯 프린트 헤드로부터 원하는 시점에 분배되지 못하게 할 정도의 점성을 잉크가 가지게 할 수 있으며, 및/또는 잉 크의 하나 이상의 액적이 잉크젯 프린트 헤드로부터 의도하지 않게 분배되게 할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 큰 용매 증발율에 의해, 잉크젯 프린트 헤드의 하나 이상의 노즐에서 잉크가 건조되어 노즐이 막히거나 또는 기타 장애물이 되는 경우가 반복적으로 발생될 수 있다. 결과적으로, 잉크젯 프린트 헤드를 잦은 빈도로 세정할 필요가 발생되며, 이는 프린팅 시스템의 생산량에 영향을 미친다.

또한, 현재의 디스플레이 장치 제조 시스템에서 채용하고 있는 잉크의 표면 장력은 26.5 내지 27.2일 것이다. 그러한 낮은 잉크 표면 장력으로 그러한 인해, 그러한 잉크로부터 형성된 액적은 이상적인 형상(예를 들어, 구형)을 가지지 못할 것이다. 따라서, 대응 조정 위치(42) 장치 제조를 위한 개선된 잉크 및 그 제조 방법 그리고 그 잉크의 이용 방법 및 장치가 요구되고 있다.

본 발명은 디스플레이 장치 제조를 위한 개선된 잉크 및 그 제조 방법 그리고 그 잉크의 이용 방법 및 장치를 제공한다. 본 발명의 잉크는 다수의 보다 낮은 증발율(slower evaporation rate) 및 보다 높은 표면 장력을 가지는 용매 성분의 이용을 통해 달성된 연장된 건조 시간 및 높은 표면 장력을 가질 것이다. 보다 구체적으로, 예를 들어, 본 발명은 다수의 용매를 포함하는 잉크를 제공할 수 있으며, 각 용매는 서로 상이한 증발율(n-BuAc=1)를 가진다. 예를 들어, 잉크는 적어도 증발율이 약 .001 미만인 에틸 계피산염(Ethyl Cinnamate) 및 증발율이 약 .18인 펜틸 프로피오네이트를 포함할 수 있다. 그러한 잉크는 (현재의 디스플레이 장치 제조 시스템이 채용하고 있는 잉크에 비해) 개선된 잉크젯팅 신뢰성을 제공할 수 있을 것이다. 예를 들어, 그러한 용매를 포함하는 잉크는 너무 빨리 너무 점성 적(viscous)인 상태가 되지 않는다. 다시 말해, 원하는 크기의 잉크 액적이 잉크젯 프린트 헤드로부터 원하는 시간에 분배될 수 있도록, 잉크는 점성을 유지한다. 추가적으로 또는 대안적으로, 하나의 잉크 액적 대신에 다수의 작은 잉크 액적이 잉크젯 프린트 헤드로부터 의도하지 않게 분배되지 않도록 잉크는 점성적 상태로 유지된다. 또한, 전술한 잉크내의 용매들의 조합으로 인해 잉크젯 프린트 헤드의 하나 이상의 노즐에서 잉크가 건조되는 것이 방지되며, 그에 따라 노즐이 막히거나 기타 장애가 되는 것이 방지된다. 그에 따라, 그러한 용매 조합은 잉크젯 프린트 헤드를 세정할 때까지의 아이들 타임(idle time)을 연장시킬 것이다.

추가적으로, 일부 실시예에서, 개선된 잉크는 약 27.2 내지 약 30의 표면 장력을 가질 것이다. 그러한 표면 장력으로 인해, 그러한 잉크로부터 형성된 액적은 현재의 디스플레이 장치 제조 시스템에서 이용하는 잉크로부터 형성된 액적에 비해 개선된 형상을 가질 것이다. 예를 들어, 개선된 잉크로부터 형성된 액적은 현재의 잉크로부터 형성된 액적에 비해 보다 더 이상적 형상(예를 들어, 구형)에 근접할 것이다. 또한, 개선된 잉크를 기판의 픽셀 웰내로 부착함으로써 형성되는 필름의 프로파일도 현재의 잉크를 이용하여 형성된 필름의 프로파일 보다 개선(예를 들어, 보다 평평하다)될 수 있을 것이다. 예를 들어, 본 발명의 개선된 잉크를 이용하여 형성된 필름은, 현재의 디스플레이 장치 제조 시스템이 채용하고 있는 잉크를 이용하여 형성된 유사한 필름에 비해, 단면에 걸쳐 보다 더 일정한 두께를 가질 것이다. 이러한 방식에서, 본 발명은 디스플레이 장치 제조를 위한 개선된 잉크 조성물, 그 제조 방법 그리고 그 이용 방법 및 장치를 제공한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 개선된 잉크를 제조하는 예시적인 방법(101)을 도시한다. 도 1을 참조하면, 단계(103)에서, 제 1 증발율이 약 0 내지 약 .353인 제 1 용매가 제공된다. 그러나, 그보다 크거나 작은 및/또는 그와 상이한 증발율 범위도 채용될 수 있을 것이다. 제 1 용매의 증발율은, 부분적으로, 형성된 개선 잉크가 얼마나 빨리 건조되는가를 결정할 것이다. 제 1 용매는 에틸 계피산염, 에틸렌 글리콜 메틸 에테르 아세테이트, 코아졸(Coasol ^TM ) 또는 펜틸 프로피오네이트 및/또는 하나 이상의 다른 적절한 화학물질일 것이다. 에틸 계피산염은 분자량이 약 176이고, 표면 장력은 약 37.6 mN/m이며, 증발율은 약 .001 미만이고, 개선 잉크의 약 5% 내지 약 30%를 형성할 것이다(그와 다른 분자량, 표면 장력, 및/또는 증발율이 채용될 수도 있다). 추가적으로 또는 대안적으로, 에틸 계피산염은 개선된 잉크의 보다 많은 또는 보다 적은 백분율을 형성할 수도 있을 것이다.

에틸렌 글리콜 메틸 에테르 아세테이트는 분자량이 약 118이고, 표면 장력은 약 34 mM/m 이며, 증발율이 약 .353이고, 개선 잉크의 약 5% 내지 약 20%를 형성할 것이다(그와 다른 분자량, 표면 장력, 및/또는 증발율이 채용될 수도 있다). 추가적으로 또는 대안적으로, 에틸렌 글리콜 메틸 에테르 아세테이트는 개선된 잉크의 보다 많은 또는 보다 적은 백분율을 형성할 수도 있을 것이다.

코아졸의 표면 장력은 약 27.2 mM/m이고, 증발율은 약 .001 이며, 개선된 잉크의 약 5% 내지 약 15%를 형성할 수 있다. 코아졸은 아디프산(adpic acid)의 디- 이소부틸 에스테르, 글루타르산 및 호박산의 혼합물을 포함할 수 있다(코아졸은 상기와 다른 및/또는 그 보다 많거나 적은 화학물질을 포함할 수 있다). 보다 큰 또는 보다 작은 표면 장력 및/또는 증발율이 채용될 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 코아졸은 보다 많은 또는 보다 적은 개선 잉크의 백분율을 형성할 수 있다.

펜틸 프로피오네이트의 분자량은 약 144이고, 표면 장력은 약 26.5 mM/m이고, 증발율은 약 .18 미만이며, 개선된 잉크의 약 5% 내지 약 30%를 형성할 것이다(그와 다른 분자량, 표면 장력, 및/또는 증발율이 채용될 수도 있다). 추가적으로 또는 대안적으로, 펜틸 프로피오네이트는 개선된 잉크의 보다 많은 또는 보다 적은 백분율을 형성할 수도 있을 것이다.

단계(105)에서, 약 0 내지 약 .353의 증발율을 가지는 제 2 용매가 제 1 용매와 조합될 수 있다. 그러나, 그 보다 많은 또는 적은 및/또는 그와 상이한 증발율 범위가 채용될 수도 있다. 제 2 용매의 증발율은 제 1 용매의 증발율과 상이하다. 제 2 용매의 증발율은, 부분적으로, 형성된 개선 잉크가 얼마나 빨리 건조되는가를 결정할 것이다. 제 2 용매는 혼합 및/또는 기타의 적절한 방법에 의해 제 1 용매와 조합될 수 있다. 제 2 용매는 (전술한) 에틸 계피산염, 에틸렌 글리콜 메틸 에테르 아세테이트, 코아졸, 펜틸 프로피오네이트 및/또는 다른 적절한 화학물질 중에서 제 1 용매로 이용되지 않은 나머지 하나를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 하나 이상의 용매게 액체 공급 캐비넷(cabinet)에 의해 제공될 수 있다.

제 1 및 제 2 용매의 조합으로 인해, 잉크의 표면 장력이 현재의 잉크에 비 해 약 .3 mM/meter 내지 약 3.5 mM/meter 만큼 변화된다. 잉크의 표면 장력은, 부분적으로, 용매의 농도를 기초로 하여 변화된다. 잉크를 젯팅하고 잉크 웰을 충진하기 위한 바람직한 표면 장력의 크기는 약 27.2 이상 내지 약 30이다.

일부 실시예에서, 상이한 증발율을 가지는 하나 이상의 추가적인 용매가 제 1 및 제 2 용매와 조합될 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예에서, 개선된 잉크가 4 개의 상이한 용매들을 포함할 수 있으며, 각 용매는 서로 상이한 증발율을 가진다. 증발율들이 서로 관련될 수 있으며, 예를 들어, 제 2 용매가 제 1 용매의 절반 정도의 빠르기로 증발되고; 제 3 용매가 제 2 용매의 절반 정도의 빠르기로 증발되고; 그리고 제 4용매가 제 3 용매의 절반 정도의 빠르기로 증발될 수 있다. 이러한 예시적인 용매의 조합으로 인해, 보다 신속하게 건조(예를 들어, 점성 증가)되기 시작하면서도 서서히 느려지는 건조 프로파일을 가지는 잉크가 얻어질 수 있다.

본 발명의 개선된 잉크는 바람직한 특성을 가진다. 예를 들어, 개선된 잉크의 젯팅 신뢰성은 현재의 잉크(예를 들어, 현재의 디스플레이 장치 제조 시스템에서 채용되고 있는 잉크)에 의해 제공되는 신뢰성에 비해 높다. 보다 구체적으로, 제 1 및 제 2 용매의 조합은 잉크의 건조 프로파일(예를 들어, 개선된 잉크가 건조되는 속도)에 영향을 미칠 수 있다. 이하에서는, 도 2를 참조하여 개선된 잉크의 건조 프로파일을 구체적으로 설명한다. 개선된 잉크의 건조 프로파일로 인해, 원하는 크기 및/또는 형상의 하나 이상의 잉크 액적이 잉크젯 프린트 헤드로부터 원하는 시간에 분배될 수 있도록, 잉크가 점성을 유지할 수 있게 된다. 예를 들어, 디스플레이 장치 제조 중에 잉크젯 프린트 헤드로부터 개선된 잉크의 하나의 액적 을 분배하고자 하는 경우에, 구형의 또는 대략적으로 구형의 개선된 잉크 액적이 분배될 수 있도록, 잉크가 점성을 유지한다. 그에 따라, 제 1 및 제 2 용매의 조합으로 인해, 잉크젯 프린트 헤드로부터 하나의 액적을 분배하고자 할 때, 개선 잉크가 하나의 액적이 분배되지 않을 정도의 점성을 가지지 않게 되고, 하나 이상의 액적이 의도하지 않은 상태에서 분배되지 않게 되며, 및/또는 비-이상적 형상의 액적(예를 들어, 구형이 아니거나 대략적인 구형, 눈물 형상 등의 액적)이 분배되지 않게 된다.

추가적으로 또는 대안적으로, 본 발명의 잉크는 잉크 액적 품질을 개선한다. 보다 구체적으로, 제 1 및 제 2 용매의 조합은 개선 잉크의 표면 장력이 약 27.2 내지 약 30이 되게 한다. 그러나, 그 보다 큰 또는 작은 및/또는 그와 상이한 표면 장력 범위가 이용될 수도 있다. 개선된 잉크의 표면 장력은 개선된 잉크로부터 형성된 액적이 이상적인 형상(예를 들어 구형) 또는 대략적으로 이상적인 형상을 가지게 할 수 있다. 개선된 잉크의 표면 장력은 현재의 디스플레이 장치 제조 시스템에 의해 채용되는 잉크의 표면 장력에 비해 큰 값을 가질 것이다. 그에 따라, 개선된 잉크로부터 형성된 액적의 형상은 현재의 잉크로부터 형성된 액적의 형상 보다 더 이상적인 형상에 근접할 것이다.

추가적으로 또는 대안적으로, 잉크는 대략적으로 동일한 크기의 액적들을 반복적으로 분배할 수 있을 정도로 점성을 유지할 것이다. 예를 들어, 잉크젯 프린트 헤드로부터 분배되는 개선 잉크 액적의 지름 편차는 95% 이상의 액적에 대해 약 1%가 될 것이다. 그러나, 지름 편차 및/또는 액적의 수와 관련하여, 그 보다 크거 나 작은 백분율이 될 수도 있을 것이다.

또한, 개선된 잉크를 이용하여 기판상에 형성되는 필름의 단면 프로파일은 현재의 잉크를 이용하여 기판상에 형성된 필름의 프로파일에 비해 개선(예를 들어, 보다 균일하게)될 것이다. 도 5를 참조하여, 기판상에 개선된 잉크를 분배함으로써 형성된 필름 프로파일에 대한 구체적인 사항을 이하에서 설명한다.

일부 실시예에서, 하나 이상의 컬러 색소 또는 염료, 하나 이상의 모노머 및/또는 하나 이상의 올리고머가 제 1 및 제 2 용매와 조합되어 잉크를 형성할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 하나 이상의 개시제(initiator)(예를 들어, 광개시제; photoinitiator)가 상기 제 1 및 제 2 용매와 조합되어 잉크를 형성할 수 있다.

그 후에, 상기 방법(101)이 종료된다. 본 방법(101)의 이용을 통해, 젯팅 신뢰성을 개선하는 잉크가 제조될 수 있다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 개선된 잉크의 건조 프로파일(203)을 도시하는 그래프이다. 도 2를 참조하면, 그래프(201)는 개선된 잉크의 시간 경과에 따른 유동성을 나타낸다. 제 1 및 제 2 용매의 각 증발율로 인해 개선된 잉크가 그러한 건조 프로파일(203)을 나타내게 된다. 예를 들어, 제 2 용매의 증발율보다 큰 제 1 용매의 증발율로 인해, 약 1 초 미만의 제 1 기간(예를 들어, 시간(t1)과 시간(t2) 사이)에 걸쳐 제 1 의 비율로 개선된 잉크가 건조된다. 그에 따라, 개선된 잉크의 유동성이 제 1 기간에 걸쳐 제 1 의 양(f1) 만틈 변화될 것이다. 또한, 제 2 용매의 증발율로 인해, 약 10 분 보다 긴 제 2 기간(예를 들어, 시간(t2)과 시간(t3) 사이)에 걸쳐 보다 느린 제 2 비율로 개선 잉크가 건조될 것이다. 상기 제 1 및 제 2 기간 보다 길거나 짧은 기간들이 적용될 수도 있을 것이다. 그에 따라, 개선된 잉크의 유동성이 제 2 기간에 걸쳐 보다 적은 양(f2) 만큼 변화될 것이다. 결과적으로, 전술한 바와 같이 증발율이 서로 상이한 용매들을 혼합함으로써, 개선 잉크가 시간(t1)에 젯팅되면, 제 1 용매의 증발율(예를 들어, 높은 비율)로 인해서 그리고 그 제 1 용매의 증발율을 기초로 한 시점(예를 들어, 시간(t2))까지 보다 점성적이 될 것이다. 그 후에, 개선된 잉크가 계속 건조될 것이나, 이때에는 제 2 용매의 바다 낮은 증발율(예를 들어, 낮은 비율)을 기초로 보다 서서히 건조될 것이다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 장치 제조 장치(301)를 도시한 도면이다. 도 3을 참조하면, 장치(301)는 제 1 및 제 2 용매(306, 307)를 포함하는 개선된 잉크(305)에 결합된 잉크젯 프린트 헤드(303)를 포함할 것이다. 예를 들어, 장치(301)는 개선된 잉크(305)를 저장하도록 구성된 저장용기 또는 탱크(308)를 포함할 것이다. 잉크(305) 프린트 헤드(303)는 필요에 따라 개선된 잉크(305)를 잉크젯 프린트 헤드(303)로 제공하도록 구성된 공급 라인(309)을 통해 저장용기 또는 탱크(307)로 결합될 것이다.

잉크젯 프린트 헤드(303)는 하나 이상의 노즐(311)(노즐 플레이트(312)에 의해 형성됨)을 포함하며, 상기 노즐로부터 개선 잉크(305)의 하나 이상의 액적이 기판(317)의 픽셀 웰(315)내로 분배될 수 있을 것이다. 픽셀 웰(315)의 측벽(319)은 블랙 매트릭스(321)에 의해 형성될 수 있고, 픽셀 웰(315)의 바닥부(323)는 기 판(317)에 의해 형성될 수 있을 것이다. 전술한 바와 같이, 개선된 잉크(305)는 그 잉크로부터 형성된 액적(313)이 구형 또는 대략적인 구형이 되도록 할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 장치 제조 방법(401)이 도시된 도 4를 참조하여 장치(301)의 작동을 설명한다. 도 4를 참조하면, 단계(403)에서, 제 1 증발율이 약 0 내지 약 .353인 제 1 용매 및 상기 제 1 용매와 조합되는 약 0 내지 약 .353의 제 2 의 상이한 증발율을 가지는 제 2 용매를 포함하는 잉크가 제공될 것이다. 일부 실시예에서, 잉크는 제 1 및 제 2 용매와 조합되는 상이한 증발율의 추가적인 하나 이상의 용매를 포함할 수도 있다.

단계(405)에서, 잉크(305)의 하나 이상의 액적(313)이 잉크젯 프린트 헤드(303)에 의해 형성되고 그 잉크젯 프린트 헤드로부터 기판(317)의 픽셀 웰(315)내로 분배될 수 있다. 전술한 바와 같이, 그러한 잉크(305)는 바람직한 특성을 갖는다. 예를 들어, 잉크(305)는 개선된 젯팅 신뢰성을 제공할 수 있다. 제 1 및 제 2 잉크 용매(306, 307)의 각 증발율은 잉크(305)의 표면 장력 및/또는 건조 프로파일(203)에 영향을 미칠 수 있으며, 그에 따라 원하는 크기 및/또는 형상의 하나 이상의 잉크 액적(313)이 원하는 때에 잉크젯 프린트 헤드(303)로부터 분배될 수 있을 것이다. 보다 구체적으로, 제 1 및 제 2 용매(306, 307)는 잉크(305)의 표면 장력이 현재의 디스플레이 장치 제조 시스템에 의해 채용되는 잉크의 표면 장력 보다 커질 수 있게 한다. 그에 따라, 잉크젯 프린트 헤드(303)의 노즐(311)에 의해 형성되고 그 노즐로부터 분배되는 잉크(305)의 하나 이상의 액적의 형상이 현재 잉크로부터 형성된 액적 보다 더 이상적 형상에 가깝게 된다. 예를 들어, 잉크 젯 프린트 헤드(303)는 잉크(305)의 하나 이상의 구형 또는 대략적인 구형 액적(313)을 형성하고 분배할 것이다. 이러한 방식에서, 잉크젯 프린트 헤드(303)는 잉크(305)의 구형 또는 대략적인 구형 액적(313)을 반복적으로 그리고 계속적으로 형성 및 분배할 수 있을 것이다.

추가적으로 또는 대안적으로, 전술한 잉크(305)의 건조 프로파일(203)은, 디스플레이 장치 제조 중에 잉크젯 프린트 헤드(303)로부터 개선된 잉크(305)의 하나의 액적을 분배하고자 하는 경우에, 구형의 또는 대략적인 구형의 개선된 잉크(305) 액적(313)이 분배될 수 있도록, 잉크(305)가 점성을 유지할 수 있게 한다. 그에 따라, 제 1 및 제 2 용매(306, 307)의 조합으로 인해, 잉크젯 프린트 헤드(303)로부터 하나의 액적(313)을 분배하고자 할 때, 하나의 액적(313)이 분배되지 않을 정도의 점성을 개선 잉크(305)가 가지지 않게 한다.

추가적으로 또는 대안적으로, 잉크(305)내의 제 1 및 제 2 용매(306, 307)의 조합으로 인해, 잉크젯 프린트 헤드(303)로부터 하나의 액적(313)을 분배하고자 하는 경우에, 하나 이상의 액적(313)이 의도하지 않게 분배될 수 있을 정도로 잉크(305)가 점성을 가지지 않게 된다. 추가적으로 또는 대안적으로, 제 1 및 제 2 용매(306, 307)의 조합으로 인해, 잉크젯 프린트 헤드(303)로부터 하나의 액적(313)을 분배하고자 하는 경우에, 비-이상적인 형태(예를 들어, 타원형)를 가지는 하나 이상의 액적이 분배될 정도로 잉크(305)가 점성상태가 되는 것이 방지된다.

추가적으로 또는 대안적으로, 잉크(305)내의 제 1 및 제 2 용매(306, 307)의 조합으로 인해, 잉크젯 프린트 헤드(303)가 대략적으로 동일한 크기를 가지는 액적(313)들을 반복적으로 분배할 수 있도록 하는 점성상태로 잉크(305)가 유지될 수 있다. 예를 들어, 잉크젯 프린트 헤드(303)로부터 분배되는 개선 잉크(305) 액적(313)의 지름 편차는 95% 이상의 액적(313)에 대해 약 1%가 될 것이다. 결과적으로, 전술한 잉크(305)내의 제 1 및 제 2 용매(306, 307)의 조합은 잉크젯 프린트 헤드(303)의 하나 이상의 노즐(311)에서 잉크(305)가 건조되는 것을 방지할 것이며, 그에 따라 노즐(311)이 막히거나 다르게 장애가 되는 것을 방지할 것이다. 따라서, 그러한 잉크젯 프린트 헤드(303)는 세정을 위해 자주 오프라인(offline)화될 필요가 없을 것이다. 결국, 잉크(305)는 프린팅 시스템의 생산량을 높일 수 있을 것이다.

그 후에, 방법(401)이 종료된다. 본 발명의 방법(401)을 이용함으로써, 신뢰성이 개선된 상태로, 잉크(305)가 기판(317)의 픽셀 웰(315)내로 젯팅될 수 있을 것이다. 예를 들어, 원하는 때에 잉크 액적(313)이 잉크젯 프린트 헤드(303)로부터 분배되는 경우의 항상성(consistency)이 개선될 수 있다.

추가적으로 또는 대안적으로, 잉크젯 프린트 헤드(303)로부터 분배되는 잉크 액적의 품질이 개선될 것이다. 보다 구체적으로, 액선 형상 및/또는 크기의 항상성이 개선될 수 있을 것이다. 또한, 일부 실시예에서, 개선된 잉크(305)를 이용하여 기판(317)상에 형성된 필름의 프로파일은 현재의 잉크를 이용하여 기판상에 형성된 필름의 프로파일에 비해 개선될 것이다. 잉크(305)를 기판(317)상에 분배함으로써 형성되는 필름에 대해서는 도 5를 참조하여 이하에서 구체적으로 설명한다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 잉크젯 프린트 헤드(303; 도 3 참조)로부터 개선된 잉크(305)를 분배함으로써 기판(317)상에 형성된 필름(501)의 단면을 도시한다. 도 5를 참조하면, 건조 프로파일(203; 도 2 참조) 및 표면 장력과 같은 잉크(305)의 특성으로 인해, 잉크젯 프린트 헤드(303; 도 3 참조)로부터 기판(317)의 픽셀 웰(315)내로 잉크(305)를 분배함으로써 형성되는 필름(501)이 현재의 잉크를 이용하여 형성된 유사한 필름 보다 더 균일 및/또는 평평해질 수 있게 된다. 전술한 바와 같이, 제 1 및 제 2 용매(306, 307)는 잉크(305)가 그러한 바람직한 특성을 가질 수 있게 한다. 결과적으로, 필름(305)의 전체 폭(W2)의 일부를 나타내는 필름(305)의 폭(W1)에서, 그러한 폭(W1)에 걸친 필름(305)의 가장 얇은 부분(503)이 두께(T1)을 가질 것이며, 그러한 폭(W1)에 걸친 필름(305)의 가장 두꺼운 부분(505)이 두께(T2)를 가질 것이다. 두께(T1)와 두께(T1) 사이의 두께 편차는 약 1% 미만이 될 것이다. 그러나, 그 보다 크거나 작은 백분율의 두께 편차가 적용될 수도 있을 것이다. 또한, 상기 보다 크거나 작은 백분율의 폭이 적용될 수도 있을 것이다. 이러한 방식에서, 잉크(305)에 의해 형성된 필름(501)은 현재의 잉크를 이용하여 형성된 유사한 필름의 프로파일 보다 더 평평하고 및/또는 더 균일한 프로파일(507)을 가질 것이다.

이하의 비-제한적인 예는 본 발명의 실시예를 추가적으로 설명하기 위한 것이다. 그러나, 그 예들은 한정적인 것이 아니며 본 명세서에서 설명된 발명의 범위를 제한하기 위한 것도 아니다. 본 발명의 실시예에 따른 제 1 의 예시적인 개선 잉크는 펜틸 프로피오네이트, 에틸 계피산염 및 코아졸을 포함할 수 있다. 개 선된 잉크의 약 30%는 펜틸 프로피오네이트이고, 개선된 잉크의 약 7.5%는 에틸 계피산염이며, 그리고 개선된 잉크의 약 7.5%는 코아졸이다. 그에 따라, 에틸 계피산염 대 코아졸 대 펜틸 프로피오네이트의 비율은 1:1:4이다. 그 대신에, 본 발명의 실시예에 따른 제 2 의 예시적인 개선 잉크는 펜틸 프로피오네이트, 에틸렌 글리콜 메틸 에테르 아세테이트 및 코아졸을 포함할 수 있다. 개선된 잉크의 약 30%는 펜틸 프로피오네이트이고, 개선된 잉크의 약 13%는 에틸렌 글리콜 메틸 에테르 아세테이트이며, 개선된 잉크의 약 15%는 코아졸이다. 그에 따라, 에틸렌 글리콜 메틸 에테르 아세테이트 대 코아졸 대 펜틸 프로피오네이트의 비율은 13:15:30이다.

전술한 바와 같이, 에틸 계피산염은 분자량이 약 176이고, 표면 장력은 약 37.6 mN/m이며, 증발율은 약 .001 미만이다. 에틸렌 글리콜 메틸 에테르 아세테이트는 분자량이 약 118이고, 표면 장력은 약 34 mM/m 이며, 증발율이 약 .353이다. 코아졸의 표면 장력은 약 27.2 mM/m이고, 증발율은 약 .001 이다. 펜틸 프로피오네이트의 분자량은 약 144이고, 표면 장력은 약 26.5 mM/m이고, 증발율은 약 .18 미만이다.

전술한 설명은 단지 본 발명의 예시적인 실시예에 관한 것이다. 본 발명의 범위에 포함되는 전술한 장치 및 방법의 개량 실시예를 소위 당업자는 용이하게 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, 전술한 바와 같이, 증발율이 서로 상이한 다수의 용매(306, 307)를 조합하여 잉크(305)를 형성하는 것이 잉크 젯팅 신뢰성을 개선할 수 있을 것이다. 예를 들어, 원하는 수의 액적이 필요한 때에 잉크젯 프린트 헤드 노즐(311)로부터 분배될 수 있을 것이다. 또한, 전술한 바와 같이, 그러한 용매(306, 307)를 조합하는 것은 액적 품질을 개선할 것이다. 예를 들어, 용매(306, 307)는 잉크 액적(313)의 형상 및/또는 크기(그리고 항상성)을 개선할 수 있을 것이다. 또한, 전술한 바와 같이, 용매(306, 307)를 조합하여 잉크(305)를 형성하는 것은 형성되는 필름(501)이 개선된 프로파일(507)을 가질 수 있게 한다. 또한, 일부 실시예에서, (다른 첨가물과 함께) 용매 조합은 잉크(305)내의 색소 분산을 개선할 수 있을 것이다. 또한, 용매 조합은 또한 잉크(305)의 조기 경화를 방지할 수도 있을 것이다.

따라서, 예시적인 실시예와 관련하여 본 발명을 설명하였지만, 다른 실시예들도 이하의 특허청구범위에 규정된 바와 같은 본원 발명의 범위 및 사상내에 포함될 수 있다는 것을 이해하여야 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 개선된 잉크의 제조 방법을 도시한 흐름도이다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 개선된 잉크의 건조 프로파일을 도시한 그래프이다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 장치 제조 장치를 도시한 측면도이다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 장치 제조 방법을 도시한 흐름도이다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따라 잉크젯 프린트 헤드로부터 개선된 잉크를 분배함으로써 기판상에 형성된 필름을 도시한 단면도이다.