KR101442672B1 - Spray nozzle system using mask and method for fabricating touch screen for the same - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a spray nozzle system using a mask and a method for fabricating a touchscreen using the same. The spray nozzle system using a mask includes: a spray nozzle which discharges ink primarily atomized by collision with a gas; a substrate which is opposite to the spray nozzle, and onto which the ink discharged from the spray nozzle is shot; a mask which is arranged between the spray nozzle and the substrate and includes through parts on a moving path of the ink such that the ink discharged from the spray nozzle can pass through to be shot to the substrate; and a voltage apply unit which applies voltage to the spray nozzle such that the ink discharged from the spray nozzle can include electric charges, and which secondarily atomizes the ink discharged from the spray nozzle by generating an electric field between the substrate and the spray nozzle by the voltage applied to the spray nozzle. Therefore, the spray nozzle system using a mask can uniformly atomize ink to a fine size and can shot the atomized ink to the substrate accurately.

Description

마스크를 이용한 스프레이 노즐 시스템 및 이를 이용한 터치스크린의 제조방법{SPRAY NOZZLE SYSTEM USING MASK AND METHOD FOR FABRICATING TOUCH SCREEN FOR THE SAME}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a spray nozzle system using a mask,

본 발명은 마스크를 이용한 스프레이 노즐 시스템 및 이를 이용한 터치스크린의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 잉크를 미세한 크기로 미립화하여 기판에 정밀하게 착탄시킬 수 있는 마스크를 이용한 스프레이 노즐 시스템 및 이를 이용한 터치스크린의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a spray nozzle system using a mask and a method of manufacturing a touch screen using the same. More particularly, the present invention relates to a spray nozzle system using a mask capable of precisely depositing ink onto a substrate in a minute size, And a method of manufacturing a screen.

자동차, 건축 등의 전통적인 산업 분야뿐만 아니라 디스플레이, 태양전지 등의 제조공정에서도 코팅 공정은 필수적이다. 최근에는 터치스크린의 응용이 확대되면서 스마트폰, 테블릿, 노트북 컴퓨터 등의 터치윈도우 표면에 적용되는 방오코팅(Anti-Fingerprint Coating) 또는 반반사코팅(Anti-Reflecting Coating) 등이 기존의 진공공정이 아닌 습식공정을 이용한 코팅으로 전환되고 있다. Coating processes are indispensable not only in traditional industries such as automobiles and construction but also in manufacturing processes for displays and solar cells. Recently, as the application of touch screen has expanded, anti-fingerprint coating or anti-reflection coating applied to the touch window surface of smart phone, tablet, Coating process using a non-wet process.

여기서, 대표적인 스프레이 박막 습식 코팅 기술 중에서 기체보조 아토마이저 방법, 초음파 스프레이 방법, 전기 분무 방법이 광범위하게 사용되고 있으나 각각의 기술들은 모두 장단점을 동시에 가지고 있다.Here, among the typical spray thin film wet coating techniques, the gas assisted atomization method, the ultrasonic spraying method, and the electric spraying method are widely used, but each technique has both advantages and disadvantages at the same time.

먼저, 기체보조 아토마이저 방법은 미립화한 액적의 크기가 15~200㎛의 범위로 무작위로 생성되어 얼룩이 발생하며, 정밀한 박막 코팅을 형성하기는 어렵다는 점이 문제가 된다. 또한, 미세한 미립화를 위하여 기체를 고속으로 분사할 경우에는 강한 유속이 미립화된 액적들을 기판에 강하게 충돌시켜 액적의 되튀김 문제가 발생한다. 더 나아가, 소모되는 액체가 많게 되며 이는 박막코팅에 사용되는 액체가 고가인 점에 비추어 제조비의 증가로 나타난다. 마지막으로, 적용가능한 액체의 점도가 50cP 까지로 제한적이어서 이는 사용가능한 액체의 범위가 감소된다는 문제로 나타난다.First, the gas-assisted atomizer method is problematic in that it is difficult to form a precise thin film coating because the size of the atomized droplets is randomly generated in a range of 15 to 200 탆 to cause unevenness. In addition, when the gas is jetted at high speed for fine atomization, droplets having a strong flow velocity are strongly collided with the substrate to cause a problem of reflux of droplets. Furthermore, the amount of liquid consumed is large, which is due to an increase in production cost in view of the high cost of the liquid used in the thin film coating. Finally, the viscosity of the applicable liquid is limited to 50 cP, which appears to be a problem in that the range of usable liquid is reduced.

한편, 초음파 스프레이 방법은 1~200㎛ 범위의 크기로 액적을 생성할 수 있으나, 액적의 크기가 불균일한 문제점이 있다. 또한, 다량의 액체를 빠르게 분무할 수 없어 대량생산 공정에 적용하기 어렵고, 노즐로부터 기판에 도달하는 시간이 길어 공정 속도가 느리다는 단점이 있다. 마지막으로, 기체보조 아토마이저 방법과 같이 적용가능한 액체의 점도가 제한적이라는 문제점이 있다.On the other hand, the ultrasonic spray method can generate droplets in a size ranging from 1 to 200 mu m, but the droplets are uneven in size. In addition, since a large amount of liquid can not be sprayed quickly, it is difficult to apply to a mass production process, and the time required for reaching the substrate from the nozzle is long, so that the process speed is low. Finally, there is a problem that the viscosity of the applicable liquid is limited, as in the gas assisted atomizer method.

한편, 전기분무 방법은 수백 nm ~ 5 ㎛ 범위까지의 미세하고 균일한 액적을 생성할 수 있어 균일한 박막 코팅에 적용하기 적합하다. 그러나, 전기분무는 액면에 전기력을 적용시켜 분무시켜야 하므로 스프레이를 형성할 수 있는 용액의 범위가 제한적이다. 액체의 전기전도도도 약 10-4 S/m 이상이어야 한다. 마지막으로, 분무되는 액체의 양이 매우 제한적이어서 대량생산 공정에 적용하기가 어려운 한계가 있다.On the other hand, the electrospray method is suitable for uniform thin film coating because it can produce fine and uniform droplets in the range of several hundred nm to 5 μm. However, since the electric spray must be sprayed by applying electric force to the liquid surface, the range of the solution capable of forming the spray is limited. The electrical conductivity of the liquid should be at least about 10 -4 S / m. Finally, the amount of liquid to be sprayed is so limited that it is difficult to apply it to a mass production process.

더 나아가, 상술한 스프레이 코팅 방법들을 이용하더라도 기판의 전면에 박막을 형성할 수는 있으나 기판에 특정한 형상의 패턴을 형성하기는 불가능하다.Furthermore, even if the above-described spray coating methods are used, a thin film can be formed on the entire surface of the substrate, but it is impossible to form a pattern having a specific shape on the substrate.

도 1은 전기분무를 이용하는 종래의 발명을 개략적으로 도시한 도면이다.1 is a schematic view showing a conventional invention using an electric spray.

도 1을 참조하면, 전기분무를 이용하는 종래의 발명은 한국등록특허 제10-0907787호의 패턴-천공된 마스크를 이용하는 하전입자의 집속 패터닝 방법 및 이에 사용되는 마스크에 대한 것으로, 필름(2)과 기판(3)과 패턴 구조체(4)와 전극층(5,6)과 전압인가수단(7,8)을 포함한다.Referring to FIG. 1, a conventional invention using electrospray is a focus patterning method for a charged particle using a pattern-perforated mask of Korean Patent No. 10-0907787 and a mask used therefor, (3), a pattern structure (4), electrode layers (5, 6) and voltage application means (7, 8).

여기서, 전압인가수단(7,8)을 통해 필름(2)에 전압을 인가하면 필름(2) 상에 형성된 패턴 측으로 전기적 집속 렌즈를 형성하여 집속 패터닝을 유도하는 것을 특징으로 한다.Here, when a voltage is applied to the film 2 through the voltage applying means 7 and 8, an electrical focusing lens is formed on the pattern side formed on the film 2 to induce focus patterning.

도 2는 도 1의 종래발명으로 노즐에 3kV를 인가하고, 마스크에 0, 1, 2.9, 4kV를 각각 인가한 경우의 전기장 집중도를 개략적으로 도시한 도면이다.FIG. 2 is a diagram schematically showing electric field concentration when applying 3 kV to a nozzle and applying 0, 1, 2.9, and 4 kV to a mask, respectively, according to the prior art of FIG.

도 2를 참조하면, 노즐에 3kV를 인가한 상태에서 전도성 마스크에 인가되는 전압이 크기를 0, 1kV, 2.9kV, 7kV를 각각 인가했을 때의 모습을 나타내며, 도 2(b)에 따라 전압을 인가하여 직속 렌즈 효과를 얻었고, 도 2(c)는 마스크에 인가되는 전압을 높임으로써 더 향상된 집속 렌즈 효과를 획득하나 반대 방향의 노즐로부터 생성된 전기장과 심한 간섭이 발생한다. 도 2(d)와 같이 마스크에 노즐보다 높은 전압을 인가하면 필름 공동으로의 집속을 방해하는 문제점이 발생한다.Referring to FIG. 2, a voltage applied to the conductive mask in a state where 3 kV is applied to the nozzle is 0, 1 kV, 2.9 kV, and 7 kV, respectively. FIG. 2 (c) shows that by increasing the voltage applied to the mask, a further improved focusing lens effect is obtained but severe interference with the electric field generated from the nozzles in the opposite direction occurs. If a voltage higher than the nozzle is applied to the mask as shown in FIG. 2 (d), there arises a problem that focusing on the film cavity is interrupted.

또한, 도 1에는 명시되어 있지 않지만 기존의 전기 분무 방식을 이용하여 하전된 액적을 형성하는 경우에는 액적을 토출하는 노즐에 전압을 인가하여야 하는데 도 2(c)와 같이 마스크에 전압을 크게 인가할수록 높은 집속 효과를 획득하나 노즐과 마스크 간의 전압차가 크지 않으면 반대의 간섭효과가 발생하는 문제점이 있고, 이를 극복하기 위해서는 노즐에 더욱 높은 전압을 인가하여야 하고 이로 인해 액적에 하전된 전하가 너무 많아 마스크를 이용한 집속 효과가 떨어지는 문제점이 발생한다. In addition, although not shown in FIG. 1, when a charged droplet is formed using a conventional electrospray method, a voltage should be applied to a nozzle for discharging a droplet. As shown in FIG. 2 (c) However, if the voltage difference between the nozzle and the mask is not large, there is a problem that the opposite interference effect occurs. To overcome this problem, a higher voltage must be applied to the nozzle. As a result, There is a problem that the effect of focusing is lowered.

더 나아가, 액적을 토출하는 과정에서 노즐에 공급되는 기체의 압력에 의해 마스크가 진동 등에 의하여 위치가 변경되는 문제점이 발생한다.Furthermore, there is a problem that the position of the mask is changed by the vibration or the like due to the pressure of the gas supplied to the nozzle in the process of discharging the droplet.

따라서, 본 발명의 목적은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 잉크를 미세한 크기로 미립화하여 기판에 정밀하게 착탄시킬 수 있는 수 있는 마스크를 이용한 스프레이 노즐 시스템 및 이를 이용한 터치스크린의 제조방법을 제공함에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a spray nozzle system using a mask capable of precisely depositing ink on a substrate by atomizing ink to a fine size, and a method of manufacturing a touch screen using the spray nozzle system .

또한, 기판상에 마스크의 위치를 고정함으로써 안정적인 패터닝을 수행할 수 있는 마스크를 이용한 스프레이 노즐 시스템 및 이를 이용한 터치스크린의 제조방법을 제공한다.A spray nozzle system using a mask capable of performing stable patterning by fixing a position of a mask on a substrate, and a method of manufacturing a touch screen using the same.

상기 목적은, 본 발명에 따라, 기체와의 충돌을 통해 1차적으로 미립화된 잉크를 토출하는 스프레이 노즐; 상기 스프레이 노즐과 대향되며 상기 스프레이 노즐로부터 토출되는 잉크가 착탄되는 기판; 상기 스프레이 노즐과 상기 기판 사이에 배치되고 상기 스프레이 노즐로부터 토출되는 잉크가 통과하여 상기 기판에 착탄되도록 잉크의 이동경로 상에 관통부가 형성되는 마스크; 상기 스프레이 노즐로부터 토출되는 잉크가 전하를 포함하도록 상기 스프레이 노즐에 전압을 인가하며, 상기 스프레이 노즐에 인가된 전압에 의해 상기 기판과 상기 스프레이 노즐 사이에 전기장을 발생시켜 상기 스프레이 노즐로부터 토출되는 잉크를 2차적으로 미립화하는 전압 인가부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 마스크를 이용한 스프레이 노즐 시스템에 의해 달성된다.According to the present invention, there is provided a spray nozzle comprising: a spray nozzle for discharging primarily atomized ink through collision with a gas; A substrate opposed to the spray nozzle and to which ink ejected from the spray nozzle is landed; A mask disposed between the spray nozzle and the substrate and having a penetrating portion formed on a path of the ink so that the ink ejected from the spray nozzle passes through the ink ejection portion and is deposited on the substrate; A voltage is applied to the spray nozzle so that the ink ejected from the spray nozzle includes an electric charge and an electric field is generated between the substrate and the spray nozzle by a voltage applied to the spray nozzle, And a second voltage application unit for atomizing the spray nozzle system.

여기서, 상기 마스크는 상기 관통부 내부로 전기장이 집중되도록 상기 스프레이 노즐에 인가되는 전압과 동일한 극성의 전압이 인가되는 것이 바람직하다.Here, it is preferable that a voltage having the same polarity as a voltage applied to the spray nozzle is applied to the mask so that an electric field is concentrated inside the penetration portion.

또한, 상기 스프레이 노즐은 상기 기판을 향하여 잉크를 토출하는 액체 분사부; 기체를 분사하며, 상기 잉크의 이동경로 상에서 상기 기체를 상기 잉크와 충돌시켜 상기 액체를 1차적으로 미립화하는 기체 분사부;를 포함하는 것이 바람직하다.The spray nozzle may further include: a liquid spraying unit for spraying the ink toward the substrate; And a gas injecting unit injecting a gas and colliding the gas with the ink on the movement path of the ink to primarily atomize the liquid.

여기서, 상기 기체는 상기 잉크의 이동경로와 수직으로 충돌하는 것이 바람직하다.Here, it is preferable that the gas collides perpendicularly with the movement path of the ink.

또한, 상기 관통부의 폭을 조절하여 상기 기판에 인쇄되는 패턴의 선폭을 제어하는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable to control the line width of a pattern printed on the substrate by adjusting the width of the penetration portion.

여기서, 상기 스프레이 노즐을 상기 기판으로부터 멀어지거나 근접하는 방향 또는 상기 기판과 평행한 가상의 평면을 따라 이동시키는 노즐 이송부를 더 포함하는 것이 바람직하다.The apparatus may further include a nozzle transfer unit for moving the spray nozzle in a direction away from or close to the substrate or along a virtual plane parallel to the substrate.

또한, 상기 마스크는 전기적 절연성을 가지는 소재로 마련되는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that the mask is made of a material having electrical insulation.

여기서, 상기 마스크는 전기적 전도성을 가지는 소재로 마련되며, 상기 마스크과 상기 스프레이 노즐 사이에는 상기 마스크와 상기 스프레이 노즐 사이의 전기적 연결을 차단시키는 절연층을 더 포함하는 것이 바람직하다.The mask may be made of an electrically conductive material, and an insulating layer may be interposed between the mask and the spray nozzle to block electrical connection between the mask and the spray nozzle.

또한, 상기 마스크에 전기력 또는 자기력을 인가하여 상기 마스크의 위치를 조절할 수 있는 위치조절부를 더 포함하는 것이 바람직하다.The apparatus may further include a position adjuster for adjusting the position of the mask by applying an electric force or a magnetic force to the mask.

여기서, 상기 위치조절부는 상기 기판의 하부에 마련되는 자석부재인 것이 바람직하다.Here, it is preferable that the position adjuster is a magnet member provided under the substrate.

또한, 상기 위치조절부는 상기 기판의 하부에 마련되는 전자기 유도 장치인 것이 바람직하다.Preferably, the position adjuster is an electromagnetic induction device provided under the substrate.

여기서, 상기 스프레이 노즐은 복수개가 서로 마주보게 마련되어 상기 기판의 일면 또는 타면 중 적어도 어느 하나를 향하여 잉크를 토출하며, 상기 마스크는 상기 잉크를 토출하는 스프레이 노즐과 대응되게 상기 기판의 일면 또는 타면 중 적어도 어느 하나에 마련되는 것이 바람직하다.Here, the plurality of spray nozzles face each other to discharge ink toward at least one of the one surface or the other surface of the substrate, and the mask may include at least one of the one surface or the other surface of the substrate corresponding to the spray nozzle for discharging the ink. It is preferable to be provided in any one of them.

또한, 상기 스프레이 노즐에 인가되는 전압 또는 상기 스프레이 노즐과 상기 기판 사이의 간격 중 적어도 어느 하나를 조절하여 상기 스프레이 노즐로부터 토출되는 잉크에 포함되는 전하량을 제어하는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable to control at least one of a voltage applied to the spray nozzle or an interval between the spray nozzle and the substrate to control the amount of electric charge contained in the ink discharged from the spray nozzle.

한편, 본 발명의 목적은, 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 기재된 마스크를 이용한 스프레이 노즐 시스템을 이용하며, 상기 마스크에서 상기 관통부를 기설정된 패턴으로 패터닝하는 마스크 준비단계; 상기 마스크를 상기 기판과 상기 스프레이 노즐 사이에 마련하는 패터닝 준비단계; 상기 스프레이 노즐로부터 잉크를 분사하여 상기 기판을 패터닝하는 패터닝 단계; 상기 기판으로부터 상기 마스크를 제거하는 마스크 제거단계; 상기 기판에 패터닝된 잉크를 경화시키는 경화단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 마스크를 이용한 스프레이 노즐 시스템을 이용한 터치스크린의 제조방법에 의해 달성된다.According to another aspect of the present invention, there is provided a mask preparation method comprising: preparing a mask using a spray nozzle system using the mask according to any one of claims 1 to 12, wherein the mask is patterned in a predetermined pattern; The mask being provided between the substrate and the spray nozzle; A patterning step of patterning the substrate by spraying ink from the spray nozzle; A mask removing step of removing the mask from the substrate; And a curing step of curing the patterned ink on the substrate. The present invention also provides a method of manufacturing a touch screen using a spray nozzle system using a mask.

여기서, 상기 마스크 준비단계는 롤투롤 공정을 통해 수행되는 것이 바람직하다.Here, the mask preparation step may be performed through a roll-to-roll process.

또한, 상기 마스크는 DFR(Dry Film Resist) 층으로 형성되며, 상기 관통부는 리소그라피 공정에 의해 형성되는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that the mask is formed of a DFR (dry film resist) layer, and the penetration portion is formed by a lithography process.

여기서, 상기 마스크 준비단계에서 상기 기설정된 패턴은 복수개가 제1방향을 따라 배열된 제1 전극패턴; 상기 전극패턴을 연결하는 연결패턴을 포함하는 것이 바람직하다.Here, the predetermined pattern in the mask preparation step may include a first electrode pattern in which a plurality of electrodes are arranged along a first direction; And a connection pattern connecting the electrode patterns.

또한, 상기 기설정된 패턴은 복수개로 마련되어 상기 제1방향과 수직인 제2방향을 따라 배열된 제2 전극패턴;을 포함하는 것이 바람직하다.The predetermined pattern may include a plurality of second electrode patterns arranged in a second direction perpendicular to the first direction.

본 발명에 따르면, 토출되는 잉크를 미세한 크기로 미립화하여 기판에 착탄할 수 있는 마스크를 이용한 스프레이 노즐 시스템 및 이를 이용한 터치스크린의 제조방법이 제공된다.According to the present invention, there is provided a spray nozzle system using a mask capable of atomizing ejected ink into a minute size and landing on a substrate, and a method of manufacturing a touch screen using the spray nozzle system.

또한, 사용가능한 액체의 범위에 제한이 없으며, 대량생산에 적용가능하도록 분무량이 향상시킬 수 있다.In addition, there is no limit to the range of usable liquid, and the spray amount can be improved so as to be applicable to mass production.

또한, 마스크를 이용하여 기판에 전기장을 집중시켜 잉크가 패턴이 형성되어야 할 기판의 소정영역에 집중적으로 착탄될 수 있다.In addition, the electric field can be concentrated on the substrate by using the mask, so that the ink can be focused on a predetermined region of the substrate on which the pattern is to be formed.

또한, 스프레이 노즐에 가해지는 전압을 조절함으로써 스프레이 노즐로부터 토출되는 잉크에 포함되는 전하를 제어할 수 있어 별도의 전하제어장치가 불요하다.Further, by controlling the voltage applied to the spray nozzle, it is possible to control the charge contained in the ink discharged from the spray nozzle, so that a separate charge control device is unnecessary.

또한, 마스크를 비전도성 소재로 마련하거나 또는 전도성 마스크와 스프레이 노즐 사이에 절연층을 형성함으로써 초기에 분부된 전하들이 마스크 또는 절연층 상부에 축적되어 전도성 마스크에 전압을 인가하는 것과 유사한 전기장 집속 효과를 얻을 수 있다.In addition, by providing the mask with a nonconductive material or by forming an insulating layer between the conductive mask and the spray nozzle, an electric field focusing effect similar to that of initially applying charges to the conductive mask by accumulating charges on top of the mask or insulating layer Can be obtained.

또한, 노즐 또는 마스크에 고전압이 인가되지 않더라도 관통부 내측으로 전기장이 집중되는 효과를 기대할 수 있다.Further, even if a high voltage is not applied to the nozzle or the mask, the effect of concentrating the electric field inside the penetration portion can be expected.

또한, 노즐에 인가되는 전압에 비해 마스크에 인가되는 전압의 차이가 거의 없거나, 마스크에 인가되는 전압의 크기가 크더라도 관통부 내측으로 전기장이 집중되는 효과를 기대할 수 있다In addition, the effect of concentrating the electric field inside the penetrating portion can be expected even if there is little difference in voltage applied to the mask compared to the voltage applied to the nozzle, or even when the magnitude of the voltage applied to the mask is large

또한, 위치조절부를 통해 마스크의 위치를 조절함으로써 잉크분사 또는 다른 요인에 의해 마스크의 위치가 변경되어 사용자가 원하지 않은 영역으로 잉크가 패터닝되는 것을 방지할 수 있다.Further, by adjusting the position of the mask through the position adjustment unit, the position of the mask is changed by ink jetting or other factors, thereby preventing the ink from being patterned into an undesired area by the user.

도 1은 전기분무를 이용하는 종래의 발명을 개략적으로 도시한 도면이고,
도 2는 도 1의 종래발명으로 노즐에 3kV를 인가하고, 마스크에 0, 1, 2.9, 7kV를 각각 인가한 경우의 전기장 집중도를 개략적으로 도시한 도면이고,
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 마스크를 이용한 스프레이 노즐 시스템을 개략적으로 도시한 사시도이고,
도 4는 도 3에 따른 마스크를 이용한 스프레이 노즐 시스템을 개략적으로 도시한 정면도이고,
도 5는 도 3에 따른 마스크를 이용한 스프레이 노즐 시스템을 이용하여 노즐에 3kV를 인가하고, 마스크에 0, 1, 2.9, 7kV를 각각 인가한 경우의 전기장 집중도를 개략적으로 도시한 도면이고,
도 6은 도 3에 따른 마스크를 이용한 스프레이 노즐 시스템을 이용하여 인쇄된 기판에 대한 사진이고,
도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 마스크를 이용한 스프레이 노즐 시스템을 개략적으로 도시한 사시도이고,
도 8은 본 발명의 제3실시예에 따른 마스크를 이용한 스프레이 노즐 시스템을 이용한 터치스크린 제조방법에 대한 순서도이고,
도 9는 본 발명의 제3실시예에 따른 마스크를 이용한 스프레이 노즐 시스템을 이용한 터치스크린 제조방법에 이용되는 마스크를 이용한 스프레이 노즐 시스템을 개략적으로 도시한 사시도이고,
도 10은 도 9의 마스크를 이용한 스프레이 노즐 시스템을 개략적으로 도시한 정면도이다.FIG. 1 is a view schematically showing a conventional invention using an electric spray, and FIG.
FIG. 2 is a view schematically showing the electric field concentration when applying 3 kV to the nozzle and applying 0, 1, 2.9, and 7 kV to the mask, respectively,
3 is a perspective view schematically showing a spray nozzle system using a mask according to a first embodiment of the present invention,
FIG. 4 is a front view schematically showing a spray nozzle system using the mask according to FIG. 3,
5 is a view schematically showing the electric field concentration when 3 kV is applied to a nozzle using a spray nozzle system using the mask shown in FIG. 3, and 0, 1, 2.9, and 7 kV are respectively applied to the mask,
FIG. 6 is a photograph of a printed substrate using a spray nozzle system using the mask according to FIG. 3,
7 is a perspective view schematically showing a spray nozzle system using a mask according to a second embodiment of the present invention,
8 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a touch screen using a spray nozzle system using a mask according to a third embodiment of the present invention,
9 is a perspective view schematically showing a spray nozzle system using a mask used in a method of manufacturing a touch screen using a spray nozzle system using a mask according to a third embodiment of the present invention,
10 is a front view schematically showing a spray nozzle system using the mask of FIG.

설명에 앞서, 여러 실시예에 있어서, 동일한 구성을 가지는 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 대표적으로 제1실시예에서 설명하고, 그 외의 실시예에서는 제1실시예와 다른 구성에 대해서 설명하기로 한다.Prior to the description, components having the same configuration are denoted by the same reference numerals as those in the first embodiment. In other embodiments, configurations different from those of the first embodiment will be described do.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 제1실시예에 따른 마스크를 이용한 스프레이 노즐 시스템(100)에 대하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, a spray nozzle system 100 using a mask according to a first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 마스크를 이용한 스프레이 노즐 시스템을 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 4는 도 3에 따른 마스크를 이용한 스프레이 노즐 시스템을 개략적으로 도시한 정면도이다.FIG. 3 is a perspective view schematically showing a spray nozzle system using a mask according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a front view schematically showing a spray nozzle system using the mask according to FIG.

도 3 또는 도 4를 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 스프레이 노즐 시스템(100)은 기체와의 충돌 및 전기장을 통해 잉크를 미세하고 균일하게 미립화시키며, 마스크를 이용하여 전기장 집중도를 향상시켜 착탄 정밀도 및 인쇄 품질을 향상시키는 것으로서, 스프레이 노즐(110)과 기판(120)과 마스크(130)와 전압 인가부(140)와 노즐 이송부(150)와 위치조절부(160)를 포함한다.Referring to FIG. 3 or 4, the spray nozzle system 100 according to the first embodiment of the present invention can finely and uniformly atomize ink through collision with a gas and an electric field, and improve the electric field concentration using a mask A mask 130, a voltage applying unit 140, a nozzle transferring unit 150, and a position adjusting unit 160. The spraying nozzle 110 and the substrate transferring unit 150 are provided with a spray nozzle 110, a substrate 120, a mask 130,

상기 스프레이 노즐(110)은 토출되는 잉크를 내부에서 기체와 충돌시켜 1차적으로 미립화하고 1차적으로 미립화된 액체의 액면에 전기장을 작용시켜 2차적으로 미립화하여, 미세하고 균일하게 미립화한 잉크가 토출될 수 있도록 하는 것으로서 케이스(111)와 액체분사부(112)와 기체분사부(113)를 포함한다.The spray nozzle 110 collides the ejected ink with a gas to cause the ink to be primarily atomized, and an electric field is first applied to the liquid surface of the atomized liquid so that the atomized ink is secondarily atomized, And includes a case 111, a liquid jetting unit 112, and a gas jetting unit 113. [

상기 케이스(111)는 액체 분사부(112)과 기체 분사부(113)를 내부에 수용하는 것으로서, 액체와 기체와의 충돌이 케이스(111)에서 발생하도록 하는 것이다.The case 111 accommodates the liquid spraying unit 112 and the gas spraying unit 113 therein so that collision between the liquid and the gas is generated in the case 111. [

즉, 케이스(111) 외부로 잉크가 토출되는 경우, 잉크는 이미 1차적인 미립화된 상태이며, 케이스(110) 외부에서 잉크의 액면에 가해지는 전기장에 의해 2차적인 미립화가 발생한다That is, when the ink is ejected to the outside of the case 111, the ink is already in a primary atomized state, and secondary atomization occurs due to the electric field applied to the liquid surface of the ink outside the case 110

한편, 케이스(111)의 내부에는 기체 분사부(120)로부터 분사된 기체가 유동하며, 기체가 잉크의 분사경로와 수직을 형성하며 충돌하도록 안내하는 기체 유로가 형성된다.On the other hand, in the case 111, a gas jetted from the gas jetting unit 120 flows, and a gas flow path for guiding the gas to collide with the jetting path of the ink perpendicularly is formed.

여기서, 잉크의 1차적인 미립화를 위해서 기체와 잉크의 충돌이 매우 중요한 요소이며, 기체가 잉크의 분사경로와 수직을 형성하며 충돌해야 안정적으로 잉크를 미립화할 수 있다.Here, collision between the gas and the ink is a very important factor for the primary atomization of the ink, and the gas collides with the injection path of the ink in a perpendicular direction, so that the ink can be stably atomized.

즉, 기체가 잉크의 분사경로와 수직을 형성하지 못하며 충돌하는 경우, 기체가 잉크의 분사방향 또는 잉크의 분사방향의 반대방향으로 영향을 미칠 수 있으며, 충돌에 의해 잉크의 분사방향으로 힘을 가하는 경우 미립화된 잉크가 너무 강한 속도로 기판(S)에 충돌하여 다시 튕겨져 나오는 되튀김 현상이 발생할 수 있으며, 충돌에 의해 잉크의 분사방향의 반대방향으로 힘을 가하는 경우 기체에 의해 잉크의 분사가 방해받아 분사속도 또는 잉크의 분사유량 등에 부정적인 영향을 미칠 수 있다.That is, when the gas does not form a perpendicular to the jetting path of the ink and collides with the ink, the gas can affect the ejecting direction of the ink or the direction opposite to the ejecting direction of the ink, In this case, reflow phenomenon may occur in which the atomized ink collides with the substrate (S) at too high speed and bounces again, and when the force is applied in the direction opposite to the ink ejection direction due to the collision, It may adversely affect the injection speed or the injection flow rate of the ink.

따라서, 이러한 문제점을 방지하도록 기체가 잉크의 분사경로와 수직으로 충돌하는 것이 바람직하나, 이러한 문제점은 잉크의 분사속도를 조절하여 해결하는 것도 가능하므로 여기에 제한되는 것은 아니다.Therefore, it is preferable that the gas collides perpendicularly with the injection path of the ink to prevent such a problem, but this problem can be solved by adjusting the jetting speed of the ink, so that it is not limited thereto.

상기 액체 분사부(112)는 잉크가 유동하는 통로로서 기판을 향하여 잉크를 분사하는 것이다.The liquid injector 112 injects ink toward the substrate as a passage through which ink flows.

상기 기체 분사부(113)는 기체가 분사되는 것으로서 기체 분사부(113)로부터 분사되는 기체는 케이스(111) 내부에 형성된 기체 유로를 따라 유동하여 잉크의 분사경로와 수직을 형성하며 충돌하며, 이는 케이스(111)에서 설명한 내용과 동일하다.The gas injecting portion 113 is a gas injecting portion and the gas injected from the gas injecting portion 113 flows along the gas flow path formed inside the case 111 to form a perpendicular to the injection path of the ink, Is the same as that described in the case 111. Fig.

상기 기판(120)은 스프레이 노즐(110)부터 토출된 잉크가 착탄되는 것으로서, 주지한 기술이므로 여기서는 자세한 설명을 생략한다.Since the substrate 120 is a well-known technique in which ink ejected from the spray nozzle 110 is landed, a detailed description will be omitted here.

다만, 기판(120)은 기판(120)과 전압 인가부(140)에 의해 전압을 인가받는 스프레이 노즐(110) 사이에 전위차를 크게 하기 위하여 지면에 접지되는 것이 바람직하나 이에 제한되는 것은 아니다. The substrate 120 may be grounded to increase the potential difference between the substrate 120 and the spray nozzle 110 applied with the voltage by the voltage application unit 140, but the present invention is not limited thereto.

상기 마스크(130)는 기판(120)과 스프레이 노즐(110) 사이에 마련되어, 스프레이 노즐(110)과 기판(120) 사이에 형성되는 전기장을 마스크(130)에 형성된 관통부(131) 측으로 집중시켜 스프레이 노즐(110)로부터 토출되는 잉크의 착탄 정밀도를 향상시키는 것이다.The mask 130 is provided between the substrate 120 and the spray nozzle 110 to concentrate the electric field formed between the spray nozzle 110 and the substrate 120 toward the penetration part 131 formed in the mask 130 Thereby improving the accuracy of landing of the ink discharged from the spray nozzle 110.

즉, 마스크(130)에는 잉크가 기판(120)에 도달하기 위하여 잉크의 이동경로 상에 관통부(131)가 형성된다. 여기서, 관통부(131)의 형상은 기판(120) 상의 인쇄경로에 대응되도록 형성될 수도 있으며, 일부영역에만 형성되고 기판(120) 또는 스프레이 노즐(110)의 이송과 동시에 이송되는 형태로 마련될 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.That is, in the mask 130, a penetration portion 131 is formed on the movement path of the ink so that the ink reaches the substrate 120. Here, the shape of the penetration portion 131 may be formed to correspond to the print path on the substrate 120, or may be formed in only a part of the region and may be transferred at the same time as the transfer of the substrate 120 or the spray nozzle 110 But is not limited thereto.

본 발명의 제1실시예에 따른 스프레이 노즐 시스템(100)에서 관통부(131)는 서로 이격되게 배치되는 복수개의 라인(line)으로 형성되나 이에 제한되는 것은 아니며 사용자가 인쇄하고자 하는 어떠한 형상으로도 변경될 수 있음은 당연하다.In the spray nozzle system 100 according to the first embodiment of the present invention, the through-holes 131 are formed in a plurality of lines spaced apart from each other, but not limited thereto, It is natural that it can be changed.

즉, 관통부(131)를 통과한 잉크들이 기판에 착탄되므로 관통부(131)의 형상에 따라 기판(110)에 인쇄되는 패턴이 결정되며, 관통부(131)의 형상을 조절하거나 관통부(131)의 폭을 조절하여 기판(110)에 형성되는 패턴의 선폭을 조절할 수 있다.That is, since the ink that has passed through the penetrating portion 131 is landed on the substrate, a pattern to be printed on the substrate 110 is determined according to the shape of the penetrating portion 131, and the shape of the penetrating portion 131 is adjusted, The width of the pattern formed on the substrate 110 can be adjusted by adjusting the width of the pattern.

한편, 마스크(130)는 관통부(131) 내부로 전기장이 집중되도록 스프레이 노즐(110)에 인가되는 전압과 동일한 극성의 전압이 인가되는 것이 바람직하나 이에 제한되는 것은 아니다.The mask 130 is preferably applied with a voltage of the same polarity as the voltage applied to the spray nozzle 110 so that an electric field is concentrated inside the penetration part 131, but the present invention is not limited thereto.

또한, 마스크(130)를 비전도성 소재로 마련하여 마스크(130) 상부에 축적된 전하를 통해 미세한 척력(repulsive force)을 발생시켜 관통부(131)의 전기장 집속을 강화하거나, 마스크(130)와 스프레이 노즐(110) 사이에 절연층(132)을 마련하여 마스크(130)와 스프레이 노즐(110) 사이의 전기장의 간섭에 의한 잉크들의 불규칙한 미립화를 방지할 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.The mask 130 may be formed of a nonconductive material to generate a repulsive force through the charge accumulated on the mask 130 to enhance the electric field focusing of the penetration portion 131, The insulating layer 132 may be provided between the spray nozzles 110 to prevent irregular atomization of the ink due to the interference of the electric field between the mask 130 and the spray nozzle 110. However,

여기서, 마스크(130)의 상부에 절연층(132)을 형성하는 경우, 절연층(132)은 폴리마이드(polymide) 또는 폴리테트라 플루오로에틸렌(Polytetrafluoroethylene: PTFE) 등의 폴리며, 세라믹, 실리콘나이트라이드, SiO2 산화물 등으로 형성될 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다. Here, when the insulating layer 132 is formed on the mask 130, the insulating layer 132 may be formed of a material such as polymide or polytetrafluoroethylene (PTFE) Ridges, SiO2 oxides, and the like, but is not limited thereto.

상기 전압 인가부(140)는 스프레이 노즐(110)로부터 토출되는 잉크가 전하를 포함하도록 스프레이 노즐(110)에 전압을 인가하며, 스프레이 노즐(110)에 인가된 전압에 의해 스프레이 노즐(110)과 기판(120) 사이에 전기장을 발생시켜 스프레이 노즐(110)로부터 토출되는 잉크를 2차적으로 미립화하는 것이다.The voltage application unit 140 applies a voltage to the spray nozzle 110 so that the ink discharged from the spray nozzle 110 contains charge and the voltage applied to the spray nozzle 110 by the voltage applied to the spray nozzle 110. [ An electric field is generated between the substrates 120 to secondarily atomize the ink ejected from the spray nozzle 110.

즉, 전압 인가부(140)로부터 전압을 인가받은 스프레이 노즐(110)을 통해 잉크는 전하를 포함하는 상태로 기판(120)을 향하여 토출되며 잉크의 전하와 동일한 극성의 전압을 인가받아 마스크(130)로부터 발생하는 전기장에 영향을 받아 관통부(131) 내측으로 잉크가 집중되어 착탄된다.That is, the ink is discharged toward the substrate 120 through the spray nozzle 110 applied with the voltage from the voltage application unit 140, and the voltage of the same polarity as the charge of the ink is applied to the mask 120 The ink is concentrated and adhered to the inside of the through portion 131. [

또한, 스프레이 노즐(110)에 인가되는 전압에 의해 스프레이 노즐(110)과 기판(120) 사이에 전기장이 형성되며, 이로 인해 기체와의 충돌에 의해 1차적으로 미립화된 잉크들이 다시 전기장에 의해 2차적으로 미립화되어 균일하고 미세한 크기의 액적들로 미립화된다. An electric field is formed between the spray nozzle 110 and the substrate 120 by the voltage applied to the spray nozzle 110 so that the ink that is primarily atomized by the collision with the gas is re- And is finely atomized into droplets uniform in size and finer in size.

상기 노즐 이송부(150)는 스프레이 노즐(110)와 연결되어, 스프레이 노즐(110)이 기판(120)으로부터 멀어지거나 근접하는 방향 또는 기판(120)과 평행한 가상의 평면을 따라 이동시키는 것이다. The nozzle transfer unit 150 is connected to the spray nozzle 110 to move the spray nozzle 110 along a virtual plane parallel or substantially parallel to the substrate 120 in a direction away from or close to the substrate 120.

여기서, 스프레이 노즐(110)과 기판(120) 사이의 거리를 조절하여 잉크에 포함되는 전하량을 조절할 수 있다.Here, the distance between the spray nozzle 110 and the substrate 120 may be adjusted to control the amount of charge contained in the ink.

한편, 기판(120)의 면적이 충분히 작은 경우에는 스프레이 노즐(110)이 고정된 상태에서도 스프레이 노즐(110)로부터 토출되는 잉크가 기판(120)에 착탄될 수 있으나, 기판(120)의 면적이 스프레이 노즐(110)로부터 토출되는 잉크의 분사영역에 비해 충분히 넓은 경우에는 기판(120) 또는 스프레이 노즐(110)의 추가적인 움직임이 요구된다.If the area of the substrate 120 is sufficiently small, the ink discharged from the spray nozzle 110 may land on the substrate 120 even when the spray nozzle 110 is fixed, Additional movement of the substrate 120 or the spray nozzle 110 is required when the ejection area of the ink ejected from the spray nozzle 110 is sufficiently wider than the ejection area of the ink.

여기서, 특히 기판(120)이 이송방향과 수직인 방향으로의 추가적인 움직임이 요구되며 이를 노즐 이송부(150)에 의해 달성할 수 있다. 물론, 기판(120)의 이송방향과 수직인 방향만으로 제한되는 것이 아니며 노즐 이송부(150)에 의해 스프레이 노즐(110)이 기판(120)의 이송방향으로도 움직일 수 있는 것은 당연하다.Here, further movement of the substrate 120 in a direction perpendicular to the transport direction is required, which can be achieved by the nozzle transport unit 150. Of course, the nozzle 120 is not limited to the direction perpendicular to the conveying direction of the substrate 120, and it is natural that the nozzle 110 can move in the conveying direction of the substrate 120 by the nozzle conveying unit 150.

상기 위치조절부(160)는 기판(120) 하부에 마련되며, 마스크(130)에 전기력 또는 자기력을 가함으로써 마스크(130)의 위치를 조절하는 것이다. 잉크를 1차적으로 미립화하기 위하여 기체 분사부(113)로부터 분사되는 기체에 의해 마스크(130)의 위치가 변경될 수 있으므로 기체분사에 의한 위치변경을 막기 위해 마스크(130)를 고정하거나, 기체분사에 의해 위치가 이미 변경된 경우 이를 초기위치로 조절할 필요가 있으므로 위치조절부(160)를 통해 마스크(130)의 위치를 고정시키거나, 변경된 위치에서 원래 위치로 변경할 수 있다.The position adjusting unit 160 is provided under the substrate 120 and adjusts the position of the mask 130 by applying an electric force or a magnetic force to the mask 130. Since the position of the mask 130 may be changed by the gas ejected from the gas ejecting unit 113 to primarily atomize the ink, the mask 130 may be fixed to prevent the position change due to the gas ejection, It is necessary to adjust the position of the mask 130 through the position adjusting unit 160 or change the position of the mask 130 from the changed position to the original position.

본 발명의 제1실시예에 따른 스프레이 노즐 시스템(100)에서 위치조절부(160)는 자석부재 또는 전자기 유도 반응을 발생하는 전자기 유도 장치로 마련되나 이에 제한되는 것은 아니다.
In the spray nozzle system 100 according to the first embodiment of the present invention, the position adjusting unit 160 is provided with a magnet member or an electromagnetic induction device for generating an electromagnetic induction reaction, but the present invention is not limited thereto.

지금부터는 상술한 스프레이 노즐 시스템의 제1실시예의 작동에 대하여 설명한다.Hereinafter, the operation of the first embodiment of the above-described spray nozzle system will be described.

먼저, 본 발명의 제1실시예에 따른 마스크를 이용한 스프레이 노즐 시스템(100)에서 스프레이 노즐(110)의 작동에 대하여 설명한다.First, the operation of the spray nozzle 110 in the spray nozzle system 100 using the mask according to the first embodiment of the present invention will be described.

액체 분사부(112)를 유동하는 잉크는 기판(120)을 향하여 분사된다. The ink flowing in the liquid jetting section 112 is jetted toward the substrate 120.

기판(S)을 향하여 분사된 잉크는 케이스(111) 내부에서 기체 분사부(113)를 통해 분사된 기체와 충돌하며, 기체와의 충돌에 의해 1차적인 미립화가 발생한다. 기체와의 충돌에 의해 잉크의 액면이 불안정하게 되며, 액면의 불안정성으로 인해 잉크 소재의 성질이 비극성 또는 전기전도도가 상당히 낮은 경우라 할지라도 전기장에 의한 2차적인 미립화가 활발히 발생하며 이에 대한 내용은 후술한다.The ink ejected toward the substrate S collides with the gas injected through the gas injecting section 113 inside the case 111, and primary atomization occurs due to collision with the gas. The liquid surface of the ink becomes unstable due to collision with the gas, and even if the property of the ink material is nonpolar or the electric conductivity is extremely low due to the instability of the liquid surface, the secondary atomization by the electric field is actively generated, Will be described later.

여기서, 기체와의 충돌에 의해 잉크의 분사속도에 영향을 미치는 것을 방지하도록 기체는 잉크의 분사경로에 수직을 형성하며 충돌하는 것이 바람직하나 이에 제한되는 것은 아니다.Here, it is preferable, but not limited, that the gas collides with the ink forming path perpendicular to the injection path of the ink to prevent the ink from being impacted by the impact with the gas.

기체와의 충돌에 의해 1차적으로 미립화됨과 동시에 불안정화된 잉크는 스프레이 노즐(110)과 기판(120) 사이에 발생하는 전기장에 의해 2차적으로 미립화된다. 기체와의 충돌에 의해 이미 1차적으로 미립화되었기 때문에 단순히 전기장만을 이용하여 미립화하는 경우보다 미립화시킬 수 있는 액체 유량이 현저히 증가하며, 이는 바로 공정속도의 증가로 나타난다. The ink is primarily atomized by the collision with the gas and the unstabilized ink is secondarily atomized by the electric field generated between the spray nozzle 110 and the substrate 120. The liquid flow rate that can be atomized can be significantly increased as compared with the case where the liquid is atomized by using only the electric field because the liquid is primarily atomized by the collision with the gas.

이와 같은 방법을 이용하여 잉크를 토출하면, 기체 보조 아토마이저의 장점인 잉크 분무량의 증가 및 전기분무의 장점인 미세하고 균일한 액적의 생성을 모두 이루어 낼 수 있다. 더불어, 스프레이 노즐(110)과 기판(120) 사이의 전기장에 의해 2차적으로 미립화된 액적들의 이동경로를 가이드 할 수 있어 액적의 되튀김 문제 또는 잉크 소모량의 증가 문제를 모두 해결할 수 있다. 더 나아가, 노즐 상에서 액면을 Taylor-Cone 으로 변경시키고 끝단에서 스프레이를 만드는 공정이 아니므로 전기전도도가 낮은 소재로 마련된 잉크 또는 비전도성 물질(dielectric)도 극성, 비극성 여부를 구분하기 않고 2차적으로 미립화가 가능하며 이러한 원리는 하기와 같다.When the ink is ejected using such a method, it is possible to increase both the ink spray amount, which is an advantage of the gas assisted atomizer, and the generation of a fine and uniform droplet, which is an advantage of electrospray. In addition, it is possible to guide the movement path of droplets secondarily atomized by the electric field between the spray nozzle 110 and the substrate 120, thereby solving the problem of reflux of droplets or increase in ink consumption. Furthermore, since the process of changing the liquid level on the nozzle to Taylor-Cone is not a process of making a spray at the end, the ink or non-conductive material made of a material having a low electric conductivity may be secondarily atomized This principle is as follows.

전기에너지를 이용하는 전기 분무에서 적용되는 힘을 하기와 같다.The force applied in the electric spray using electric energy is as follows.

Figure 112013038426337-pat00001
Figure 112013038426337-pat00001

여기서, ρe 는 액면에서의 자유전자를 의미하며, ε은 액면의 유전율, ε0는 진공에서의 유전율, E는 전기장을 의미한다.Here, ρ e means free electrons in the liquid surface, ε is the permittivity of the liquid surface, ε 0 is the permittivity in vacuum, and E is the electric field.

여기서, 절연(dielectic) 성을 갖는 잉크의 경우에도 극성물질이면 상기 식에서 뒤의 2가지 힘이 작용하고 비극성의 용액(non-polar liquid)의 경우 상기 식에서의 2번째 항에 의한 전기력이 작용한다. 이를 dielectrophoretic force 라고 한다. 이때, 단지 액면의 수직 방향으로 작용하는 전기력만이 존재할 뿐, 액면에 접하는 방향으로 전기력이 작용하지 않으므로 테일러콘(taylor-cone)이라 불리는 원뿔 형상의 액면이 형성되지 않아 전기장 만으로는 미립화하기 용이하지 않다.In the case of an ink having a dielectic property, the following two forces act in the above equation, and in the case of a non-polar liquid, the electric force according to the second term in the above equation acts. This is called dielectrophoretic force. At this time, there is only an electric force acting in the vertical direction of the liquid surface, and no electric force acts on the surface in contact with the liquid surface, so that a cone-shaped liquid surface called a taylor-cone is not formed, .

다만, 본 발명의 제1실시예에 따른 스프레이 노즐(110)과 같이 기체와의 충돌을 유도하여 1차적으로 미립화함과 동시에 액적을 불안정화시키면 dielectrophoretic force 가 약함에도 불구하고 2차적인 분쇄가 발생할 수 있다.However, as in the spray nozzle 110 according to the first embodiment of the present invention, when the droplet is primarily atomized by inducing collision with the gas, secondary pulverization may occur even though the dielectrophoretic force is weak have.

이에 따라, 본 발명의 제1실시예에 따른 스프레이 노즐(110)을 활용하여 비전도성 물질이라 하더라도 극성, 비극성을 구분하지 않고 액체의 미립화를 용이하게 유도할 수 있다.Accordingly, atomization of the liquid can be easily induced without distinguishing the polarity and the non-polarity from the non-conductive material by utilizing the spray nozzle 110 according to the first embodiment of the present invention.

또한, 노즐 이송부(150)를 통해 스프레이 노즐(110)과 기판(120) 사이의 거리를 조절하거나 또는 전압 인가부(140)를 통해 스프레이 노즐(110)에 인가되는 전압을 조절하여 별도의 장치를 추가하지 않고도 잉크에 포함되는 전하량을 용이하게 조절할 수 있다.
It is also possible to adjust the distance between the spray nozzle 110 and the substrate 120 through the nozzle transfer unit 150 or adjust the voltage applied to the spray nozzle 110 through the voltage application unit 140, It is possible to easily adjust the amount of charge contained in the ink without adding it.

이러한 스프레이 노즐(110)을 이용하여 마스크를 이용한 스프레이 노즐 시스템(100)의 작동에 대하여 설명한다.The operation of the spray nozzle system 100 using the mask using the spray nozzle 110 will be described.

스프레이 노즐(110)에 의해 2차적으로 미립화된 잉크가 양극(+) 또는 음극(-) 중 어느 한 극성의 전하를 포함한 상태로 기판(120) 측을 향하여 이동한다.The ink that is secondarily atomized by the spray nozzle 110 moves toward the substrate 120 side in a state including the charge of either positive polarity (+) or negative polarity (-).

여기서, 마스크(130)에는 잉크에 포함되는 전하와 동일한 극성을 갖도록 전압 인가부(140)로부터 전압을 인가받으며, 마스크(130)의 극성과 잉크의 극성이 동일하므로 마스크(130) 표면 측에 잉크가 착탄되는 것을 방지한다.Here, the mask 130 receives a voltage from the voltage applying unit 140 so as to have the same polarity as that of the ink contained in the ink. Since the polarity of the mask 130 and the polarity of the ink are the same, Thereby preventing the light beam from landing.

즉, 마스크(130)에 잉크에 포함되는 전하와 동일한 극성의 전압이 인가됨으로써 마스크(130)의 관통부(131) 측으로 잉크들이 집중되어 착탄되도록 안내한다.That is, a voltage having the same polarity as that of the electric charge contained in the ink is applied to the mask 130, thereby guiding the ink to be concentrated and landed on the penetration portion 131 side of the mask 130.

여기서, 종래의 발명을 통해 마스크에 전압을 인가할 시 노즐에 인가되는 전압의 크기보다 마스크에 인가되는 전압의 크기가 큰 경우에는 마스크에 인가되는 전압에 의한 전기장이 노즐에 인가되는 전압에 의한 전기장보다 크게 형성되어 잉크의 이동을 방해하며 이를 해소하기 위해서는 노즐에는 7 내지 10kV 이상의 큰 전압이 인가되어야 하며 마스크에는 3 내지 6 kV 이상의 전압을 인가하여야 하며, 이 조건 내에서 최적의 전계집중 효과를 얻을 수 있다. 즉, 노즐과 마스크 사이에 적어도 4kV 이상의 전압차를 유지해야 안정적으로 전기분무가 발생할 수 있었다.When the voltage applied to the mask is larger than the voltage applied to the nozzle when the voltage is applied to the mask through the conventional method, the electric field due to the voltage applied to the mask is applied to the electric field by the voltage applied to the nozzle A large voltage of 7 to 10 kV or more must be applied to the nozzle, and a voltage of 3 to 6 kV or more must be applied to the mask. In this condition, an optimum field concentration effect is obtained within this condition . That is, a voltage difference of at least 4 kV must be maintained between the nozzle and the mask to stably generate electric spray.

다만, 본 발명의 제1실시예에 따른 마스크를 이용한 스프레이 노즐 시스템(100)에 따르면, 종래의 발명에서와 같은 노즐과 마스크 사이에 전압차의 폭을 상당부분 해소하였으며, 마스크(130)에 인가되는 전압의 크기가 스프레이 노즐(110)에 인가되는 전압보다 큰 경우에도 관통부(131) 측으로 전기장의 집속이 발생한다. However, according to the spray nozzle system 100 using the mask according to the first embodiment of the present invention, the width of the voltage difference between the nozzle and the mask is largely eliminated as in the conventional invention, Even if the voltage applied to the spray nozzle 110 is larger than the voltage applied to the spray nozzle 110, the convergence of the electric field occurs to the penetration portion 131 side.

도 5는 도 3에 따른 마스크를 이용한 스프레이 노즐 시스템을 이용하여 노즐에 3kV를 인가하고, 마스크에 0, 1, 2.9, 7kV를 각각 인가한 경우의 전기장 집중도를 개략적으로 도시한 도면이다.5 is a view schematically showing the electric field concentration when 3 kV is applied to a nozzle using a spray nozzle system using the mask shown in FIG. 3, and 0, 1, 2.9, and 7 kV are respectively applied to the mask.

상술한 도 5는 스프레이 노즐(110)에 3kV의 전압을 인가하고, 마스크(130)의 상부를 절연체(132)로 절연한 상태로 실험한 경우로, (a), (b), (c), (d)는 마스크(130)에 전압을 0, 1, 2.9, 4 kV를 각각 인가한 경우이다. 도 2에서의 전기장과 비교해볼 때, 도 5에서의 경우가 도 2에서의 경우보다 관통부(131) 내부로 전계가 집중되고 있는 것을 나타낸다.5 (a), (b), and (c) show the case where a voltage of 3 kV is applied to the spray nozzle 110 and the upper part of the mask 130 is insulated by the insulator 132, (d) show the case where voltages are applied to the mask 130 at 0, 1, 2.9, and 4 kV, respectively. Compared with the electric field in Fig. 2, the case in Fig. 5 shows that the electric field is concentrated inside the penetrating portion 131 as compared with the case in Fig.

여기서, 마스크(130)는 상부에 절연층(132)이 형성되거나 비전도성 소재로 이루어져 마스크(130)에 전압이 인가되지 않는 경우에도 관통부(131) 내측으로 전기장이 집중되는 효과를 얻을 수 있다. Here, the mask 130 may have an effect of concentrating the electric field inside the penetration part 131 even when the insulation layer 132 is formed on the upper part or the non-conductive material is not applied to the mask 130 .

또한, 도 5(d)를 참고하면 스프레이 노즐(110)에 인가되는 전압보다 마스크(130)에 인가되는 전압이 큰 경우에도 마스크(130)에 인가되는 전압의 영향을 크게 받는 도 2(d)와는 반대로 마스크(130)에 인가되는 전압의 영향을 크게 받지 않는 것을 알 수 있다.5D, even if the voltage applied to the mask 130 is larger than the voltage applied to the spray nozzle 110, the voltage applied to the mask 130 is greatly affected by the voltage applied to the mask 130, The influence of the voltage applied to the mask 130 is not greatly affected.

즉, 본 발명의 제1실시예에 따른 마스크를 이용한 스프레이 노즐 시스템(100)에서는 스프레이 노즐(110)에 3kV 이하의 전압이 인가되고 마스크(130)에 인가되는 전압이 0.1 내지 2.9 kV 인 경우에도 전기장이 관통부(131) 내부로 집중되는 효과를 얻을 수 있으며, 더 나아가 마스크에 인가되는 전압이 7kV 인 경우에도 전기장의 집중 효과를 얻을 수 있다.That is, in the spray nozzle system 100 using the mask according to the first embodiment of the present invention, even when a voltage of 3 kV or less is applied to the spray nozzle 110 and a voltage applied to the mask 130 is 0.1 to 2.9 kV The effect of concentrating the electric field inside the penetration part 131 can be obtained. Furthermore, even when the voltage applied to the mask is 7 kV, the concentration effect of the electric field can be obtained.

도 6은 도 3에 따른 마스크를 이용한 스프레이 노즐 시스템을 이용하여 인쇄된 기판에 대한 사진이다.6 is a photograph of a printed substrate using a spray nozzle system using the mask according to FIG.

도 6을 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 마스크를 이용한 스프레이 노즐 시스템(100)을 이용하며, 관통부(131)의 폭은 1 mm로 마련된다. Referring to FIG. 6, the spray nozzle system 100 using the mask according to the first embodiment of the present invention is used, and the width of the penetration part 131 is 1 mm.

도 6(a)를 참조하면, 마스크(130)에 전압이 인가되지 않은 경우로 기판(120)에 형성된 패턴의 선폭은 관통부(131)의 폭과 유사하게 대략 1mm의 선폭으로 형성된다. 도 6(b)를 참조하면, 마스크(130)에 전압을 인가한 상태로 패턴의 선폭이 대략 20㎛ 로 형성된다. 6A, the line width of the pattern formed on the substrate 120 when the voltage is not applied to the mask 130 is formed to have a line width of approximately 1 mm similar to the width of the penetration portion 131. [ Referring to FIG. 6 (b), the line width of the pattern is approximately 20 μm with the voltage applied to the mask 130.

더 나아가, 마스크(130)에 인가되는 전압의 크기가 커질수록 패턴의 선폭이 감소되며 이를 이용하여 마스크(130)에 인가되는 전압의 크기를 조절하여 사용자가 원하는 폭길이를 갖는 패턴을 형성할 수 있다.Furthermore, as the voltage applied to the mask 130 increases, the line width of the pattern decreases and the voltage applied to the mask 130 is adjusted to form a pattern having a desired width. have.

도 6(c)를 참조하면, 마스크(130)에 인가되는 전압의 크기를 동일하게 유지한 상태에서 반복적으로 잉크를 착탄시켜 높은 종횡비를 갖는 구조물을 형성할 수 있다.Referring to FIG. 6 (c), a structure having a high aspect ratio can be formed by repeatedly landing ink while maintaining the same magnitude of voltage applied to the mask 130.

더 나아가, 마스크(130)의 상부에 절연층(132)을 형성하지 않고, 마스크(130)를 비전도성 소재로 형성하는 경우에도 비전도성의 마스크(130)가 스프레이 노즐(110)과 기판(120) 사이에 형성되는 전기장의 영향을 차단함으로써 마스크(130)에 형성된 관통부(131)보다 적은 영역으로 전기장이 집중된다.In addition, even when the mask 130 is formed of a nonconductive material without forming the insulating layer 132 on the mask 130, a nonconductive mask 130 is formed between the spray nozzle 110 and the substrate 120 The electric field is concentrated in a region smaller than the penetration portion 131 formed in the mask 130. [

본 발명의 제1실시예에 따른 마스크를 이용한 스프레이 코팅 시스템(100)은 다양한 분야에 활용될 수 있다. 염료, 유기물입자, 무기물입자 등을 포함하는 잉크를 임의의 표면에 코팅하는 코팅 시스템으로 활용할 수 있다. 특히, 금, 은, 구리, 알루미늄, 니켈 등의 금속입자를 코팅하거나 패터닝하기 위해 활용할 수 있다.The spray coating system 100 using the mask according to the first embodiment of the present invention can be utilized in various fields. A coating system in which an ink including a dye, an organic particle, an inorganic particle and the like is coated on an arbitrary surface can be utilized. In particular, it can be utilized for coating or patterning metal particles such as gold, silver, copper, aluminum, and nickel.

더불어, TiO2 등의 산화물질의 코팅 또는 패터닝에 활용될 수 있다. 예를 들어, 염료감응형 태양전지에서의 활성물질 박막 패터닝, 유기 태양전지에서의 TiO2 등의 산화물질 박막 패터닝, PEDOT:PSS 등의 전도성 물질 패터닝, P3HT 등의 활성화 박막 패터닝, OLED 디스플레이에서의 색을 내는 유기물질의 박막 패터닝, 투명전극 분야에서 ITO(Indium Tin Oxide) 잉크, 은 나노와이어(Ag Nanowire), 탄소나노튜브, 그래핀 용액, 전도성 고분자 물질 등 다양한 물질들을 전도성 기판 또는 PET, PI, PC, PEN 등의 비전도성 필름 기판, 유리기판, 실리콘 웨이퍼 등의 다양한 기판에 코팅을 하거나 패터닝을 하는데 적용할 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
In addition, it can be used for coating or patterning an oxide such as TiO 2 . For example, thin film patterning of active materials in dye-sensitized solar cells, thin film patterning of oxide materials such as TiO 2 in organic solar cells, patterning of conductive materials such as PEDOT: PSS, patterning of active thin films such as P3HT, Various materials such as ITO (Indium Tin Oxide) ink, Ag nanowire, carbon nanotube, graphene solution and conductive polymer material in the transparent electrode field are coated on the conductive substrate or PET, PI , A non-conductive film substrate such as a PC or a PEN, a glass substrate, a silicon wafer, or the like, but the present invention is not limited thereto.

다음으로 본 발명의 제2실시예에 따른 마스크를 이용한 스프레이 노즐 시스템에 대하여 설명한다. Next, a spray nozzle system using a mask according to a second embodiment of the present invention will be described.

도 7을 참조하면, 본 발명의 제2실시예에 따른 마스크를 이용한 스프레이 노즐 시스템(200)은 기체와의 충돌 및 전기장을 통해 잉크를 미세하고 균일하게 미립화시키며, 마스크를 이용하여 전기장 집중도를 향상시켜 착탄 정밀도 및 인쇄 품질을 향상시키고 기판(120)의 양면을 동시에 인쇄할 수 있는 것으로 스프레이 노즐(110)과 기판(120)과 마스크(130)와 전압 인가부(140)와 노즐 이송부(150)와 위치 조절부(160)를 포함한다.Referring to FIG. 7, the spray nozzle system 200 using the mask according to the second embodiment of the present invention can finely and uniformly atomize ink through collision with the gas and electric field, and improve the electric field concentration using the mask The mask 130, the voltage application unit 140, and the nozzle transfer unit 150, which are capable of simultaneously printing both sides of the substrate 120. The spraying nozzle 110, the substrate 120, And a position adjusting unit 160.

상기 스프레이 노즐(110)은 기판(120)을 사이에 두고 서로 마주보는 면에 마련되어 기판(120)의 양면을 향하여 동시에 잉크가 토출가능하게 마련되나, 항상 기판(120)의 양면을 향하여 잉크를 토출하는 것은 아니며, 기판(120)의 양면 중 적어도 어느 한 면을 향하여 잉크를 토출한다. The spray nozzles 110 are provided on the surfaces facing each other with the substrate 120 interposed therebetween so as to be capable of simultaneously discharging ink toward both sides of the substrate 120. The spray nozzles 110 always discharge the ink toward both sides of the substrate 120 But discharges the ink toward at least one of both surfaces of the substrate 120. [

즉, 본 발명의 제2실시예에 따른 마스크를 이용한 스프레이 노즐 시스템(200)은 기판(120)의 양면에 어떠한 패턴을 형성할 필요성이 있는 경우, 기판(120)을 사이에 두고 마주보는 두 면에 스프레이 노즐(110)을 각각 마련하여 기판(120)의 양면을 동시에 패터닝할 수 있도록 마련되어 공정속도를 향상시킬 수 있다.That is, in the spray nozzle system 200 using the mask according to the second embodiment of the present invention, when there is a need to form a pattern on both sides of the substrate 120, A spray nozzle 110 may be provided on the substrate 120 so that both surfaces of the substrate 120 can be simultaneously patterned to improve the process speed.

여기서, 상기 마스크(130)의 관통부(131)는 기판(120)의 양면에 모두 동일한 형상으로 마련될 수도 있으며, 기판(120)의 양면에 각각 서로 다른 형상으로 마련될 수 있음은 당연하다.Here, the through-hole 131 of the mask 130 may be formed in the same shape on both sides of the substrate 120, and may be provided on the both sides of the substrate 120 in different shapes.

또한, 전압인가부(140)를 통해 스프레이 노즐(110) 또는 마스크(130)에 인가되는 전압의 크기는 스프레이 노즐(110) 또는 마스크(130)가 기판(120)의 상부 또는 하부 중 어느 측에 배치되는지 여부에 따라서 그 크기를 달리할 필요가 있다.The voltage applied to the spray nozzle 110 or the mask 130 through the voltage applying unit 140 may be set such that the spray nozzle 110 or the mask 130 is positioned on either the upper or lower side of the substrate 120 It is necessary to vary the size depending on whether or not it is deployed.

즉, 기판(120)의 상부에 배치된 스프레이 노즐(110)은 기판(120)의 하부에 배치된 스프레이 노즐(110)에 인가되는 전압보다 작은 크기의 전압이 인가될 필요가 있으며, 기판(120)의 상부에 배치된 마스크(130)는 기판(120)의 하부에 배치된 마스크(130)에 인가되는 전압보다 큰 세기의 전압이 인가될 필요가 있으며, 이는 중력의 크기에 고려하여 각각 달리 설정될 것이다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 2차적으로 미립화된 잉크가 중력에 영향을 무시할 정도로 충분히 미립화되었다면 기판(120) 상하부에 배치되었는지 여부에 따라 전압의 크기를 달리 설정할 필요는 없을 것이다.That is, the spray nozzle 110 disposed on the substrate 120 needs to be applied with a voltage smaller than the voltage applied to the spray nozzle 110 disposed under the substrate 120, The voltage applied to the mask 130 disposed on the lower portion of the substrate 120 needs to be higher than the voltage applied to the mask 130 disposed on the lower portion of the substrate 120, Will be. However, the present invention is not limited to this, and it is not necessary to set the magnitude of the voltage differently depending on whether or not the ink that has been atomized in the secondary is sufficiently disposed on the upper and lower sides of the substrate 120 if it is sufficiently small to neglect the influence of gravity.


상술한 마스크를 이용한 스프레이 노즐 시스템의 제2실시예의 작동은 제1실시예에 따른 마스크를 이용한 스프레이 노즐 시스템에서 설명한 것과 동일하므로 여기서는 자세한 설명을 생략한다.
The operation of the second embodiment of the spray nozzle system using the above-described mask is the same as that described in the spray nozzle system using the mask according to the first embodiment, and a detailed description thereof will be omitted here.

다음으로, 본 발명의 제3실시예에 따른 마스크를 이용한 스프레이 노즐 시스템을 이용한 터치스크린의 제조방법(S100)에 대하여 설명한다.Next, a method of manufacturing a touch screen (S100) using a spray nozzle system using a mask according to a third embodiment of the present invention will be described.

도 9는 본 발명의 제3실시예에 따른 마스크를 이용한 스프레이 노즐 시스템을 이용한 터치스크린 제조방법에 이용되는 마스크를 이용한 스프레이 노즐 시스템을 개략적으로 도시한 사시도이다.9 is a perspective view schematically showing a spray nozzle system using a mask used in a method of manufacturing a touch screen using a spray nozzle system using a mask according to a third embodiment of the present invention.

도 9를 참조하여, 본 발명의 제3실시예에 따른 마스크를 이용한 스프레이 노즐 시스템을 이용한 터치스크린의 제조방법(S100)을 설명하기에 앞서, 이를 실시하기 위한 마스크를 이용한 스프레이 노즐 시스템에 대하여 간단히 설명한다.Referring to FIG. 9, before describing a method (S100) for manufacturing a touch screen using a spray nozzle system using a mask according to a third embodiment of the present invention, a spray nozzle system using a mask Explain.

본 발명의 제3실시예에 따른 마스크를 이용한 스프레이 노즐 시스템을 이용한 터치스크린의 제조방법(S100)에서 이용되는 마스크를 이용한 스프레이 노즐 시스템은 본 발명의 제1실시예에서 설명한 마스크를 이용한 스프레이 노즐 시스템(100)과 비교할 때 전체적으로 유사하다.The spray nozzle system using the mask used in the method of manufacturing the touch screen (S100) using the spray nozzle system using the mask according to the third embodiment of the present invention is similar to the spray nozzle system using the mask described in the first embodiment of the present invention (100). ≪ / RTI >

다만, 마스크(130)의 관통부(131) 형상이 제1실시예와는 상이하며, 여기서 관통부(131)는 제1 방향을 따라 이격되는 복수개의 제1 전극(135) 및 이를 연결하는 연결패턴(136)이 형성된다.However, the shape of the penetration portion 131 of the mask 130 is different from that of the first embodiment, wherein the penetration portion 131 includes a plurality of first electrodes 135 spaced apart from each other in the first direction, A pattern 136 is formed.

즉, 제1 전극(135)은 제1방향을 따라 형성된 제1 라인(134)을 따라 서로 이격되는 복수개로 마련되어 여기서는 마름모의 형상으로 마련되나 이에 제한되는 것은 아니다. That is, the first electrodes 135 are provided in a plurality spaced apart from each other along the first line 134 formed along the first direction, and are formed in a rhombic shape, but the present invention is not limited thereto.

또한, 제1 라인(134)과 평행하게 이격되는 복수개의 라인들이 형성되며, 이들 라인 상에도 제1 전극(135)들이 형성된다.In addition, a plurality of lines spaced apart in parallel to the first line 134 are formed, and the first electrodes 135 are also formed on these lines.

한편, 연결패턴(136)은 제1 전극(135) 사이에 마련되어 제1 전극(135)들을 서로 연결하는 것으로 직선으로 형성되나 이에 제한되는 것은 아니다.Meanwhile, the connection pattern 136 is formed between the first electrodes 135 and connects the first electrodes 135 to each other, but is not limited thereto.

다시 설명하면, 각각의 라인에 제1 전극(135)과 연결패턴(136)이 동시에 형성된 관통부(131)가 형성되어 스프레이 노즐(110)로부터 토출되는 잉크에 의해 터치스크린 패널의 전극과 연결패턴을 인쇄한다.A through hole 131 is formed in each line so that the first electrode 135 and the connection pattern 136 are formed at the same time so that the electrodes of the touch screen panel and the connection pattern 131 are formed by the ink discharged from the spray nozzle 110. [ .

더 나아가, 제1 방향과 수직인 제2방향을 따라 서로 이격되는 제2 전극(미도시)들이 제1제1 전극(135) 및 제1 연결패턴(136)들과 동시에 형성될 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.Furthermore, second electrodes (not shown) spaced from each other along a second direction perpendicular to the first direction may be formed simultaneously with the first electrode 135 and the first connection pattern 136, It is not.

도 8은 본 발명의 제3실시예에 따른 마스크를 이용한 스프레이 노즐 시스템을 이용한 터치스크린 제조방법에 대한 순서도이다.8 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a touch screen using a spray nozzle system using a mask according to a third embodiment of the present invention.

도 8을 참조하면, 본 발명의 제3실시예에 따른 마스크를 이용한 스프레이 노즐 시스템을 이용한 터치스크린의 제조방법(S100)은 상술한 마스크를 이용한 스프레이 노즐 시스템을 이용하여 터치스크린을 제조하는 것으로서, 마스크 준비단계(S110)와 패터닝 준비단계(S120)와 패터닝 단계(S130)와 마스크 제거단계(S140)와 경화단계(S150)를 포함한다.Referring to FIG. 8, a method of manufacturing a touch screen (S100) using a spray nozzle system using a mask according to a third embodiment of the present invention is to manufacture a touch screen using a spray nozzle system using the mask, A mask preparation step S110, a patterning preparation step S120, a patterning step S130, a mask removal step S140, and a curing step S150.

상기 마스크 준비단계(S110)는 마스크(130)에서 관통부(131)를 기설정된 패턴의 형상으로 패터닝하는 단계이다. 본 발명의 제3실시예에서는 터치스크린 패널을 제조하는 방법이므로 관통부(131)는 상술한 것과 같이 제1 전극(135)과 연결패턴(136)이 일체로 형성된 형상으로 패터닝된다.The mask preparation step S110 is a step of patterning the penetration part 131 in the mask 130 into a predetermined pattern shape. In the third embodiment of the present invention, since the method of manufacturing the touch screen panel, the through-hole 131 is patterned in a shape in which the first electrode 135 and the connection pattern 136 are integrally formed as described above.

본 발명의 제3실시예에 따른 마스크를 이용한 스프레이 노즐 시스템을 이용한 터치스크린의 제조방법(S100)에서 마스크 준비단계(S110)는 롤투롤 공정을 통해 수행될 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.In the method of manufacturing a touch screen (S100) using a spray nozzle system using a mask according to the third embodiment of the present invention, the mask preparation step (S110) may be performed through a roll-to-roll process, but is not limited thereto.

상기 패터닝 준비단계(S120)는 마스크(130)를 기판(120)과 스프레이 노즐(110) 사이에 마련하는 단계이다. The patterning preparation step (S120) is a step of providing a mask 130 between the substrate 120 and the spray nozzle 110.

여기서, 마스크(130)는 드라이 필름 레지스트층(Dry film resist:DFR)으로 마련되고, 관통부(131)는 리소그라피 공정에 의해 형성될 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.Here, the mask 130 is formed of a dry film resist (DFR), and the penetration portion 131 can be formed by a lithography process, but is not limited thereto.

상기 패터닝 단계(S130)는 스프레이 노즐(110)로부터 잉크를 분사하여 기판(120) 상에 관통부(131)의 형상과 유사한 패턴을 인쇄하는 단계이다. 이 단계는 상술한 제1실시예에 따른 마스크를 이용한 스프레이 노즐 시스템에서 설명한 것과 동일하므로 여기서는 자세한 설명을 생략한다.The patterning step S 130 is a step of spraying ink from the spray nozzle 110 to print a pattern similar to the shape of the penetration part 131 on the substrate 120. Since this step is the same as that described in the spray nozzle system using the mask according to the first embodiment, detailed description thereof will be omitted here.

상기 마스크 제거단계(S140)는 기판(110) 상에 사용자가 원하는 패턴을 인쇄한 이후에 불필요한 마스크(130)를 기판(110)으로부터 제거하는 단계이다. 마스크(130)를 기판(110)으로부터 제거하는 방법은 주지한 기술이므로 여기서는 자세한 설명을 생략한다.The mask removing step S140 is a step of removing unnecessary masks 130 from the substrate 110 after printing a desired pattern on the substrate 110. [ Since the method of removing the mask 130 from the substrate 110 is a well-known technique, a detailed description thereof will be omitted here.

상기 경화단계(150)는 기판(110)에 패터닝된 잉크를 경화시키는 단계이다. 열을 이용하여 경화시키거나 자외선을 이용하여 경화시킬 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.The curing step 150 is a step of curing the patterned ink on the substrate 110. But can be cured using heat or cured using ultraviolet rays.

도 10은 도 9의 마스크를 이용한 스프레이 노즐 시스템을 개략적으로 도시한 정면도이다.10 is a front view schematically showing a spray nozzle system using the mask of FIG.

도 10을 참조하면, 본 발명의 제3실시예에 따른 마스크를 이용한 스프레이 노즐 시스템을 이용한 터치스크린의 제조방법(S100)에 의해 터치스크린 패널의 형상이 선명하게 제조됨을 확인할 수 있다.Referring to FIG. 10, it can be seen that the shape of the touch screen panel is clearly manufactured by the method of manufacturing the touch screen (S100) using the spray nozzle system using the mask according to the third embodiment of the present invention.

한편, 본 발명의 제2실시예에서 설명한 것과 같이 기판(120) 양면에 전극패턴 및 연결패턴을 동시에 패터닝할 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
Meanwhile, the electrode pattern and the connection pattern may be simultaneously patterned on both sides of the substrate 120 as described in the second embodiment of the present invention, but the present invention is not limited thereto.

본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되는 것이 아니라 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 형태의 실시예로 구현될 수 있다. 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 변형 가능한 다양한 범위까지 본 발명의 청구범위 기재의 범위 내에 있는 것으로 본다.The scope of the present invention is not limited to the above-described embodiments, but may be embodied in various forms of embodiments within the scope of the appended claims. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the present invention as defined by the appended claims.

1: 종래의 전기분무를 이용한 스프레이 코팅 장치
2: 필름 3: 기판
4: 패턴 구조체 5,6: 전극층
7,8 : 전압인가수단
100: 마스크를 이용한 스프레이 노즐 시스템
110: 스프레이 노즐 120: 기판
130: 마스크 140: 전압 인가부
150: 노즐 이송부 160: 위치 조절부
S100: 마스크를 이용한 스프레이 노즐 시스템을 이용한 터치스크린 제조방법
S110: 마스크 준비단계 S120: 패터닝 준비단계
S130: 패터닝 단계 S140: 마스크 제거단계
S150: 경화단계1: Spray coating apparatus using conventional electrospray
2: Film 3: Substrate
4: pattern structure 5, 6: electrode layer
7, 8: voltage applying means
100: Spray nozzle system with mask
110: Spray nozzle 120:
130: mask 140:
150: nozzle feed part 160:
S100: Manufacture of touch screen using spray nozzle system using mask
S110: Mask preparation step S120: Patterning preparation step
S130: patterning step S140: mask removing step
S150: Curing step

Claims (18)

기체와의 충돌을 통해 1차적으로 미립화된 잉크를 토출하는 스프레이 노즐;
상기 스프레이 노즐과 대향되며 상기 스프레이 노즐로부터 토출되는 잉크가 착탄되는 기판;
상기 스프레이 노즐과 상기 기판 사이에 배치되고 상기 스프레이 노즐로부터 토출되는 잉크가 통과하여 상기 기판에 착탄되도록 잉크의 이동경로 상에 관통부가 형성되는 마스크;
상기 스프레이 노즐로부터 토출되는 잉크가 전하를 포함하도록 상기 스프레이 노즐에 전압을 인가하며, 상기 스프레이 노즐에 인가된 전압에 의해 상기 기판과 상기 스프레이 노즐 사이에 전기장을 발생시켜 상기 스프레이 노즐로부터 토출되는 잉크를 2차적으로 미립화하는 전압 인가부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 마스크를 이용한 스프레이 노즐 시스템.A spray nozzle that primarily discharges atomized ink through collision with a gas;
A substrate opposed to the spray nozzle and to which ink ejected from the spray nozzle is landed;
A mask disposed between the spray nozzle and the substrate and having a penetrating portion formed on a path of the ink so that the ink ejected from the spray nozzle passes through the ink ejection portion and is deposited on the substrate;
A voltage is applied to the spray nozzle so that the ink ejected from the spray nozzle includes an electric charge and an electric field is generated between the substrate and the spray nozzle by a voltage applied to the spray nozzle, And a second voltage application unit for atomizing the spray nozzle system. 제 1항에 있어서,
상기 마스크는 상기 관통부 내부로 전기장이 집중되도록 상기 스프레이 노즐에 인가되는 전압과 동일한 극성의 전압이 인가되는 것을 특징으로 하는 마스크를 이용한 스프레이 노즐 시스템. The method according to claim 1,
Wherein the mask is applied with a voltage of the same polarity as the voltage applied to the spray nozzle so that an electric field is concentrated inside the penetration portion. 제 1항에 있어서,
상기 스프레이 노즐은 상기 기판을 향하여 잉크를 토출하는 액체 분사부; 기체를 분사하며, 상기 잉크의 이동경로 상에서 상기 기체를 상기 잉크와 충돌시켜 상기 액체를 1차적으로 미립화하는 기체 분사부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 마스크를 이용한 스프레이 노즐 시스템.The method according to claim 1,
Wherein the spray nozzle comprises: a liquid spraying part for spraying ink toward the substrate; And a gas ejecting part for ejecting a gas and colliding the gas with the ink on the movement path of the ink to primarily atomize the liquid. 제 3항에 있어서,
상기 기체는 상기 잉크의 이동경로와 수직으로 충돌하는 것을 특징으로 하는 마스크를 이용한 스프레이 노즐 시스템.The method of claim 3,
Wherein the gas is vertically collided with the movement path of the ink. 제 1항에 있어서,
상기 관통부의 폭을 조절하여 상기 기판에 인쇄되는 패턴의 선폭을 제어하는 것을 특징으로 하는 마스크를 이용한 스프레이 노즐 시스템.The method according to claim 1,
And controlling a line width of a pattern printed on the substrate by adjusting a width of the penetration portion. 제 1항에 있어서,
상기 스프레이 노즐을 상기 기판으로부터 멀어지거나 근접하는 방향 또는 상기 기판과 평행한 가상의 평면을 따라 이동시키는 노즐 이송부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 마스크를 이용한 스프레이 노즐 시스템.The method according to claim 1,
Further comprising a nozzle transfer unit for moving the spray nozzle in a direction away from or close to the substrate or along a virtual plane parallel to the substrate. 제 1항에 있어서,
상기 마스크는 전기적 절연성을 가지는 소재로 마련되는 것을 특징으로 하는 마스크를 이용한 스프레이 노즐 시스템.The method according to claim 1,
Wherein the mask is made of a material having electrical insulation. 제 1항에 있어서,
상기 마스크는 전기적 전도성을 가지는 소재로 마련되며,
상기 마스크과 상기 스프레이 노즐 사이에는 상기 마스크와 상기 스프레이 노즐 사이의 전기적 연결을 차단시키는 절연층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 마스크를 이용한 스프레이 노즐 시스템.The method according to claim 1,
The mask is made of a material having electrical conductivity,
Further comprising an insulating layer interposed between the mask and the spray nozzle to block electrical connection between the mask and the spray nozzle. 제 8항에 있어서,
상기 마스크에 전기력 또는 자기력을 인가함으로써 상기 마스크의 위치를 조절할 수 있는 위치조절부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스프레이 노즐 시스템.9. The method of claim 8,
Further comprising a position adjuster capable of adjusting a position of the mask by applying an electric force or a magnetic force to the mask. 제 9항에 있어서,
상기 위치조절부는 상기 기판의 하부에 마련되는 자석부재인 것을 특징으로 하는 스프레이 노즐 시스템.10. The method of claim 9,
Wherein the position adjustment unit is a magnet member provided at a lower portion of the substrate. 제 9항에 있어서,
상기 위치조절부는 상기 기판의 하부에 마련되는 전자기 유도 장치인 것을 특징으로 하는 스프레이 노즐 시스템.10. The method of claim 9,
Wherein the position adjuster is an electromagnetic induction device provided at a lower portion of the substrate. 제 1항에 있어서,
상기 스프레이 노즐은 복수개가 서로 마주보게 마련되어 상기 기판의 일면 또는 타면 중 적어도 어느 하나를 향하여 잉크를 토출하며,
상기 마스크는 상기 잉크를 토출하는 스프레이 노즐과 대응되게 상기 기판의 일면 또는 타면 중 적어도 어느 하나에 마련되는 것을 특징으로 하는 스프레이 노즐 시스템.The method according to claim 1,
Wherein the plurality of spray nozzles face each other to discharge ink toward at least one of the one surface or the other surface of the substrate,
Wherein the mask is provided on at least one of a surface of the substrate and a surface of the substrate corresponding to a spray nozzle for discharging the ink. 제 1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 스프레이 노즐에 인가되는 전압 또는 상기 스프레이 노즐과 상기 기판 사이의 간격 중 적어도 어느 하나를 조절하여 상기 스프레이 노즐로부터 토출되는 잉크에 포함되는 전하량을 제어하는 것을 특징으로 하는 마스크를 이용한 스프레이 노즐 시스템.13. The method according to any one of claims 1 to 12,
Wherein the controller controls at least one of a voltage applied to the spray nozzle and an interval between the spray nozzle and the substrate to control the amount of charge contained in ink discharged from the spray nozzle. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 기재된 마스크를 이용한 스프레이 노즐 시스템을 이용하며,
상기 마스크에서 상기 관통부를 기설정된 패턴으로 패터닝하는 마스크 준비단계;
상기 마스크를 상기 기판과 상기 스프레이 노즐 사이에 마련하는 패터닝 준비단계;
상기 스프레이 노즐로부터 잉크를 분사하여 상기 기판을 패터닝하는 패터닝 단계;
상기 기판으로부터 상기 마스크를 제거하는 마스크 제거단계;
상기 기판에 패터닝된 잉크를 경화시키는 경화단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 마스크를 이용한 스프레이 노즐 시스템을 이용한 터치스크린의 제조방법.A spray nozzle system using the mask according to any one of claims 1 to 12,
A mask preparation step of patterning the penetration part in the mask in a predetermined pattern;
The mask being provided between the substrate and the spray nozzle;
A patterning step of patterning the substrate by spraying ink from the spray nozzle;
A mask removing step of removing the mask from the substrate;
And a curing step of curing the patterned ink on the substrate. ≪ RTI ID = 0.0 > 21. < / RTI > 제 14항에 있어서,
상기 마스크 준비단계는 롤투롤 공정을 통해 수행되는 것을 특징으로 하는 마스크를 이용한 스프레이 노즐 시스템을 이용한 터치스크린의 제조방법.15. The method of claim 14,
Wherein the mask preparation step is performed through a roll-to-roll process. 제 15항에 있어서,
상기 마스크는 DFR(Dry Film Resist) 층으로 형성되며,
상기 관통부는 리소그라피 공정에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 마스크를 이용한 스프레이 노즐 시스템을 이용한 터치스크린의 제조방법.16. The method of claim 15,
The mask is formed of a dry film resist (DFR)
Wherein the through-hole is formed by a lithography process. 제 14항에 있어서,
상기 마스크 준비단계에서 상기 기설정된 패턴은 복수개가 제1방향을 따라 배열된 제1 전극패턴; 상기 전극패턴을 연결하는 연결패턴을 포함하는 것을 특징으로 하는 스프레이 노즐 시스템을 이용한 터치스크린의 제조방법.15. The method of claim 14,
The predetermined pattern in the mask preparation step may include a first electrode pattern in which a plurality of first patterns are arranged along a first direction; And a connection pattern for connecting the electrode pattern to the electrode pattern. 제 17항에 있어서,
상기 기설정된 패턴은 복수개로 마련되어 상기 제1방향과 수직인 제2방향을 따라 배열된 제2 전극패턴;을 더 포함하는 스프레이 노즐 시스템을 이용한 터치스크린의 제조방법.18. The method of claim 17,
Wherein the predetermined pattern includes a plurality of second electrode patterns arranged in a second direction perpendicular to the first direction.
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