KR101484144B1 - 전기 전도성 잉크의 확장형 광 소결장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따른 광 소결장치는, 일방향으로 이송되는 기판에 광을 조사하여 상기 기판에 코팅된 전기 전도성 잉크를 소결하는 광 소결장치에 있어서, 인가된 전원에 의해 펄스 형태의 광을 조사하여 상기 전기 전도성 잉크를 소결시키며, 상기 기판의 이송방향을 따라 상호 중첩되는 중첩영역을 가지면서 횡 방향으로 확장 배치되는 복수 개의 IPL(Intense Pulsed Light) 방식 램프 유닛을 가지는 광 출력부를 포함한다.
Description
본 발명은 전기 전도성 잉크의 확장형 광 소결장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 기판 상에 패터닝된 미세금속입자 또는 전구체와 같은 전기 전도성 잉크를 저온에서도 용이하고 빠르게 소결할 수 있으며, 기판의 넓이에 한정되지 않도록 광 출력부의 폭 확장이 용이한 전기 전도성 잉크의 확장형 광 소결장치에 관한 것이다.
인쇄기술이라 함은 잉크를 사용하여 판면에 그려져 있는 글이나 그림 따위를 종이, 천 따위에 박아내는 기술로서, 최근에는 잉크젯 프린팅, 플렉소 프린팅, 그라뷰어 프린팅 및 스크린 프린팅과 같은 다양한 기술이 사용되고 있다. 이러한 기술은 RFID 시스템, 대면적의 디스플레이 장치, 박판형 태양전지, 박판형 배터리 등과 같은 고부가 가치 상품에 적용되므로, 기술의 수요가 점차 증가하고 있다.
특히, 잉크젯을 통한 다이렉트 패터닝 기술(Direct Patterning Technology)은 잉크젯 헤드를 통해 정량의 잉크를 정확한 위치에 직접 토출시켜 배선을 형성하는 기술이다. 이러한 기술은 재료비 절감뿐만 아니라 제조공정 및 시간을 단축할 수 있는 장점이 있다. 현재, 다이렉트 패터닝을 위한 도전성 금속 잉크로는 금, 은 또는 구리 중 적어도 어느 하나를 사용하는 나노 잉크를 사용한다. 잉크젯 프린팅에서 핵심기술은 전도성 잉크의 소결 방법인데 현재까지는 주로 다양한 입자들을 소결하기 위하여 고온의 열소결 공정이 사용되어 왔다. 열소결 공정은 금속 나노 입자를 소결시키기 위하여 비활성 기체 상태에서 약 200℃ 내지 350℃의 온도로 가열하는 방식이며, 이 밖에도 상온 및 대기압 상태에서의 소결이 가능한 레이저 소결법이 많이 사용되고 있다.
그러나 최근 플랙시블 저온 폴리머 또는 종이 위에 전자 패턴을 제작하려는 시도가 이루어지면서 고온 소결 방법은 인쇄 전자 산업 및 기술에 있어서 적용이 어려운 문제점이 있다. 또한, 구리는 열화학적 평형에 의하여 그 표면에 산화층이 형성되어 있어 소결이 매우 어렵고 소결 후에도 전도성이 감소하는 것으로 알려져 있다.
또한, 레이저 소결법은 극소면적에 대한 소결만이 가능하여 실용성이 떨어지는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 기판 상에 패터닝된 미세금속입자 또는 전구체와 같은 전기 전도성 잉크를 저온에서도 용이하고 빠르게 소결할 수 있으며, 기판의 넓이에 한정되지 않도록 광 출력부의 폭 확장이 용이한 전기 전도성 잉크의 확장형 광 소결장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위한 광 소결장치는, 일방향으로 이송되는 기판에 광을 조사하여 상기 기판에 코팅된 전기 전도성 잉크를 소결하는 광 소결장치에 있어서, 인가된 전원에 의해 펄스 형태의 광을 조사하여 상기 전기 전도성 잉크를 소결시키며, 상기 기판의 이송방향을 따라 상호 중첩되는 중첩영역을 가지면서 횡 방향으로 확장 배치되는 복수 개의 IPL(Intense Pulsed Light) 방식 램프 유닛을 가지는 광 출력부를 포함한다.
이때, 램프 유닛은 제논 플래시 램프일 수 있다.
또한, 램프 유닛은 중심영역과 비교하여 상대적으로 백색광의 조사 에너지가 약한 종단부의 에너지를 향상시켜 기판의 전체적인 면적의 균일한 소결을 위하여 상호 인접한 램프 유닛의 종단부가 서로 중첩되도록 구비될 수 있다.
또한, 램프 유닛은 상호 인접한 램프 유닛은 중첩된 부위에서 조사되는 광이 차단되지 않도록 서로 어긋나도록 구비될 수 있고, 램프 유닛은 지그재그형으로 배치될 수 있다.
또한, 복수의 램프 유닛은 전기 전도성 잉크의 균일한 소결을 위하여 동일 수평면 상에 구비될 수 있다.
또한, 램프 유닛의 상부에 배치되어 램프 유닛으로부터 상부로 조사되는 광의 광 경로를 변경하는 반사판이 더 구비될 수 있으며, 반사판은 각각의 램프 유닛에 개별적으로 구비될 수 있다.
또한, 램프 유닛의 하부에 구비되어 기설정된 파장대역의 백색광만을 필터링하는 광파장 필터가 더 구비될 수 있고, 광파장 필터는 각각의 램프 유닛에 개별적으로 구비될 수 있다.
또한, 광 출력부의 하부에 구비되어 기판을 일방향으로 이송시키는 기판 이송부가 더 구비될 수 있으며, 기판 이송부는 기판이 광 출력부와 수직 방향으로 이송되도록 구비될 수 있다.
본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 기판 상에 패터닝되는 마이크로 또는 나노 크기의 다양한 미세 금속입자에 제논 플래시 램프로부터 발생되는 극단파 백색광을 조사하여 기판 상에 금속입자를 손상 없이 소결할 수 있는 효과가 있다.
둘째, 광을 이용하여 소결하기 때문에 플랙시블 저온 폴리머 또는 종이 기판에도 적용이 가능한 효과가 있다.
셋째, 기판 상에 미세 입자 또는 전구체와 같은 전기 전도성 잉크에 극단파 백색광을 비교적 짧은 시간 조사함으로써, 소결 공정에 따른 공정시간을 단축할 수 있는 효과가 있다.
넷째, 단시간 내에 소결이 가능하기 때문에 구리와 같이 산화하기 쉬운 금속 입자를 단시간 내에 소결함으로써, 금속입자의 산화현상을 방지할 수 있는 효과가 있다.
다섯째, 램프 유닛을 횡으로 복수 배열함으로써 넓은 면적의 기판도 용이하게 소결할 수 있으며, 지그재그 형으로 중첩되도록 중첩되어 동시간 대에 균일하게 넓은 면적의 기판을 한번에 소결할 수 있는 효과가 있다.
여섯째, 복수의 램프 유닛을 중심부보다 상대적으로 에너지가 약한 종단부를 서로 중첩되도록 구비함으로써 기판의 전체 면적에 균일한 소결이 이루어지는 효과가 있다.
본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명에 따른 광 소결장치의 사시도;
도 2는 본 발명에 따른 램프 유닛의 배치구조를 나타낸 평면도;
도 3은 본 발명에 따른 램프 유닛에서 발생한 단펄스 백색광의 조사 조건에 사용된 파라미터를 나타내는 그래프;
도 4는 하나의 램프 유닛의 위치에 따른 광의 세기를 나타낸 그래프;
도 5는 복수의 램프 유닛의 중첩에 따른 광의 세기를 나타낸 그래프; 및
도 6은 본 발명에 따른 광 출력부의 종단면도이다.
도 1은 본 발명에 따른 광 소결장치의 사시도;
도 2는 본 발명에 따른 램프 유닛의 배치구조를 나타낸 평면도;
도 3은 본 발명에 따른 램프 유닛에서 발생한 단펄스 백색광의 조사 조건에 사용된 파라미터를 나타내는 그래프;
도 4는 하나의 램프 유닛의 위치에 따른 광의 세기를 나타낸 그래프;
도 5는 복수의 램프 유닛의 중첩에 따른 광의 세기를 나타낸 그래프; 및
도 6은 본 발명에 따른 광 출력부의 종단면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 광 소결장치의 사시도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 광 소결장치는 크게 광 출력부(100), 전원부(미도시), 축전부(미도시) 및 기판 이송부(200)로 구성되고, 광 출력부(100)는 복수의 램프 유닛(110), 반사판(120) 및 광파장 필터(130)로 구성된다.
도 2는 본 발명에 따른 램프 유닛의 배치구조를 나타낸 평면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 램프 유닛(110)에서 발생한 단펄스 백색광의 조사 조건에 사용된 파라미터를 나타내는 그래프이고, 도 4는 하나의 램프 유닛(110)의 위치에 따른 광의 세기를 나타낸 그래프이다. 광 소결장치는 면적이 넓은 기판(300)에 패터닝된 미세금속입자 또는 전구체와 같은 전기 전도성 잉크를 소결하기 위하여 복수의 램프 유닛(110)으로 구성된다. 이때, 램프 유닛(110)은 제논 플래시 램프(Xenon Flash Lamp)를 사용하며, 백색광을 면 형태로 조사하는 것이 바람직하다. 제논 플래시 램프는 실린더 형상의 밀봉된 석영튜브 안에 주입된 제논가스를 포함하는 구성으로 이루어진다. 제논가스는 입력받은 전기에너지로부터 광에너지를 출력하여, 50%가 넘는 에너지 변환율을 갖는다. 또한, 제논 플래시 램프는 내부 양쪽에 양극 및 음극 형성을 위해 텅스텐과 같은 금속전극이 형성된다. 이러한 구성으로 이루어진 램프 유닛(110)에 후술하는 전원부로부터 발생된 높은 전원 및 전류를 인가 받으면, 내부에 주입된 제논가스가 이온화되고, 양극과 음극 사이로 스파크가 발생된다. 이때, 후술하는 축전부에서 집적된 전하가 인가되면 램프 유닛(110) 내부에서 발생한 스파크를 통해 약 1000A의 전류가 1ms 내지 10ms 동안 전류가 흐르면서 램프 유닛(110) 내부에는 아크 플라즈마 형상이 발생하고, 강한 세기의 광이 발생된다. 여기서 발생된 광은 160nm 내지 2.5mm 사이의 자외선부터 적외선까지의 넓은 파장대역의 광 스펙트럼을 내장하고 있기 때문에 백색광으로 보인다. 본 발명에서는 일실시예로서, 제논 플레시 램프를 기재하였지만, 이러한 목적을 달성할 수 있는 램프 유닛(110)이라면 어떠한 종류를 사용하더라도 무방하다.
이때, 램프 유닛(110)을 이용한 조사 조건은 도 3에 도시된 바와 같이, IPL(Intense Pulsed Light) 방식으로 광을 조사하는 램프 유닛(110)의 강도(Intensity), 램프 유닛(110)의 펄프 폭(Pulse Width), 램프 유닛(110)의 펄스 수(Pulse Number) 및 램프 유닛(110)의 펄스 갭(Pulse Gap) 등과 같은 다양한 파라미터에 의해 특정될 수 있다. 본 발명에서 사용하는 램프 유닛(110)은 일예로서 제논 플래시 램프를 사용할 수 있고, 이의 강도는 5 J/cm2 내지 50 J/cm2인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 10 J/cm2 내지 30 J/cm2인 것이 좋다. 제논 플래시 램프의 강도는 5 J/cm2 미만인 경우에는 전기전도성 잉크의 소결이 원활하지 않을 수 있고, 강도가 50 J/cm2를 초과하는 경우에는 광 소결 장치에 과부하가 걸릴 염려가 잇다. 또한, 펄스 폭은 소결 단계의 효율성을 고려할 때 0.1 ms 내지 100 ms인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 5 ms 내지 50 ms인 것이 좋다. 또한, 펄스 수는 소결 단계의 효율성을 고려할 때 1번 내지 200번인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 1번 내지 50번인 것이 좋다. 또한, 펄스 수가 2번 이상인 경우 제논 플래시 램프의 펄스 갭은 소결 단계의 효율성 및 광 소결 장치의 수명에 대한 영향 등을 고려할 때 0.1 ms 내지 100 ms인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 5 ms 내지 50 ms인 것이 좋다. 전술한 램프 유닛(110)의 강도, 펄스 폭, 펄스 수, 펄스 갭은 사용되는 기판(300)의 종류, 전기 전도성 잉크의 구성성분과 함량 등에 의해 다양한 범위에서 다양한 조합이 가능하며 전술한 범위에 반드시 한정되는 것은 아니다.
전술한 바와 같은 단일 램프 유닛(110)의 길이가 기판(300)의 폭 보다 상대적으로 짧은 경우에는 기판(300)에 패터닝된 미세금속입자 또는 전구체와 같은 전기 전도성 잉크의 소결이 어렵기 때문에 이를 방지하기 위하여 본 발명에서는 램프 유닛(110)을 횡 방향으로 복수 구비한다. 하지만, 복수의 램프 유닛(110)을 각각의 램프 유닛(110)이 상호 인접한 램프 유닛(110)의 종단과 서로 접하도록 설치하는 경우에는 다음의 [표 1] 및 도 4에 도시된 바와 같이, 단일 램프 유닛(110)의 종단부에서 조사되는 광의 세기가 중심부에서 조사되는 광의 세기보다 상대적으로 약하기 때문에 램프 유닛(110)의 종단부 측에 패터닝된 미세금속입자 또는 전구체의 소결이 원활하지 않을 수 있다.
| 측정위치 (mm) | 에너지 (J/cm2) |
| 1 | 0 |
| 3 | 0.09 |
| 5 | 0.17 |
| 7 | 0.27 |
| 9 | 0.4 |
| 11 | 0.58 |
| 13 | 0.82 |
| 15 | 1.09 |
| 17 | 0.96 |
| 19 | 1.28 |
| 21 | 1.65 |
| 23 | 1.89 |
| 25 | 2.1 |
| 27 | 2.34 |
| 29 | 2.45 |
| 31 | 2.57 |
| 33 | 2.62 |
| 35 | 2.68 |
| 37 | 2.67 |
| 39 | 2.71 |
| 41 | 2.72 |
| 43 | 2.74 |
| 45 | 2.72 |
| 47 | 2.7 |
| 49 | 2.71 |
| 51 | 2.72 |
| 53 | 2.65 |
| 55 | 2.67 |
| 57 | 2.61 |
| 59 | 2.54 |
| 61 | 2.4 |
| 63 | 2.23 |
| 65 | 1.98 |
| 67 | 1.71 |
| 69 | 1.48 |
| 71 | 1.12 |
| 72 | 0.94 |
| 73 | 0.75 |
| 75 | 0.96 |
| 77 | 0.71 |
| 79 | 0.5 |
| 81 | 0.34 |
| 83 | 0.21 |
| 85 | 0.14 |
| 87 | 0 |
전술한 [표 1]의 결과 데이터는 다음의 조건에서 램프 유닛(110)의 에너지를 측정한 측정 값이다. 이러한 측정에 사용된 램프 유닛(110) 및 전원부의 사양은 각각 다음의 [표 2] 및 [표 3]과 같다.
| Model | Bore (mm) |
Arc (mm) |
Quartz Type |
Lamp Type |
Application |
| STX- 750125-W |
5 | 50 | CDQ | XFP | Hair Removal |
| Model |
Input |
Output Power |
No. of Driven Lamps | Max. Output Voltage |
Display |
Weight |
Dimension (cm) |
| ST-IPL -10-3 |
220VAC | 1000W | 3 | 260V | 240128 LCD | 8Kg | 383114 |
전술한 [표 2] 및 [표 3]과 같은 사양을 갖는 램프 및 전원부를 이용하여 센서의 수광부를 램프 유닛(110)의 하단면과 10mm 이격된 높이에서 측정위치를 램프 유닛(110)의 길이 방향을 따라 2mm 단위로 이동하며 에너지미터로 측정한 결과가 [표 1]이다. 이때, 에너지 미터는 OPHIR사의 NOVA2 모델을 사용하고, 센서는 OPHIR사의 L50(300)A-IPL 모델을 사용하였다.
만약, 각각의 램프 유닛(110)이 중첩되지 않고, 인접한 램프 유닛(110)의 종단면이 서로 접하도록 설치하면 그 부분의 소결이 원활하지 않기 때문에 이를 방지하기 위하여 각각의 램프 유닛(110)의 종단부 일측이 서로 중첩되도록 위치시킨다. 이때, 인접한 램프 유닛(110)을 상하로 중첩시키는 경우에는 상부에 위치한 램프 유닛(110)의 광이 조사될 때 하부에 위치한 램프 유닛(110)에 의해 차단되어 광의 조사가 원활하지 않기 때문에 도 2에 도시된 바와 같이, 가상의 동일 수평면 상에 상호 어긋나도록 구비하여 각각의 램프 유닛(110)의 종단부를 소정 길이의 중첩부위(A)만큼 중첩시킨다. 이때, 복수의 램프 유닛의 중첩 방법은 어떠한 방식으로 중첩되어도 무방하지만, 바람직하게는 기판(300)의 일측에서 타측면까지 인쇄된 전기 전도성 잉크의 소결 시간의 격차를 감소하기 위해 서로 설치위치가 지그재그형으로 배치될 수 있다.
도 5는 복수의 램프 유닛의 중첩에 따른 광의 세기를 나타낸 그래프이다. 일예로서, 도 5에 도시된 바와 같이, 각각의 램프 유닛(110)의 종단으로부터 15mm 내지 20mm가 상호 중첩되도록 설치하면 상대적으로 에너지가 약한 램프 유닛(110)의 종단부의 중첩부위(A)에서는 중첩된 에너지만큼의 에너지 향상이 이루어진다. 이로 인해, 광 출력부(100)는 상대적으로 에너지가 약한 종단부가 중첩으로 인한 보상이 이루어짐으로써 길이 방향 전반에 걸쳐 전체적으로 균일한 광의 세기를 얻을 수 있다. 이때, 중첩되는 길이는 일예로서 15mm 내지 20mm로 기재하였지만 램프 유닛(110)의 종류 및 길이에 따라 변경될 수 있다.
도 6은 본 발명에 따른 광 출력부의 종단면도이다. 반사판(120)은 도 6에 도시된 바와 같이, 램프 유닛(110)의 상부에 구비되어 램프 유닛(110)으로부터 상부로 조사되는 광을 하부 방향으로 출력하도록 하는 장치이다. 이때, 도 6에서는 각각의 램프 유닛(110)에 반사판(120)이 개별적으로 구비되도록 도시되었지만, 사용상태 등에 따라서는 복수의 램프 유닛(110)을 모두 수용하는 하나의 반사판(120)만을 구비하도록 설치할 수 있다.
광파장 필터(130)는 도 6에 도시된 바와 같이, 램프 유닛(110)의 하부에 구비되어 기설정된 파장대역을 갖는 극단파 백색광만을 필터링한다. 특히, 제논 플래시 램프를 사용하는 램프 유닛(110)에서 조사되는 자외선광이 폴리머 재질로 이루어진 기판(300)을 손상시킬 수 있기 때문에 자외선 대역의 광을 차단하여야 하며, 기판(300)의 종류에 따라 조사되는 광의 파장대역을 선택적으로 차단한다.
전원부는 전압 및 전류를 발생하여 광 출력부(100)의 램프 유닛(110)으로 인가하여 램프 유닛(110)의 조사 세기를 조절하는 장치이고, 축전부는 전하를 집적하여 저장하여 램프 유닛(110)의 양 전극 사이에 스파크가 발생하는 경우에 전하를 인가한다.
기판 이송부(200)는 소결시키고자 하는 기판(300)을 이동시키는 장치로서, 광 출력부(100)의 하부에 광 출력부(100)와 소정 간격 이격되도록 구비된 컨베이어 벨트 등과 같은 장치이다. 이때, 기판 이송부(200)는 기판(300)의 균일한 광 소결을 위하여 광 출력부(100)와 수직한 방향으로 기판(300)을 이송하도록 위치한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 상술한 실시예들은 모든 면에 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100 : 광 출력부
110 : 램프 유닛
120 : 반사판
130 : 광파장 필터
200 ; 기판 이송부
300 : 기판
A : 중첩부위
110 : 램프 유닛
120 : 반사판
130 : 광파장 필터
200 ; 기판 이송부
300 : 기판
A : 중첩부위
Claims (12)
- 일방향으로 이송되는 기판에 광을 조사하여 상기 기판에 코팅된 전기 전도성 잉크를 소결하는 광 소결장치에 있어서,
인가된 전원에 의해 펄스 형태의 광을 기설정된 파장대역의 광만을 필터링하여 조사함으로써 상기 전기 전도성 잉크를 소결시키며, 상기 기판의 이송방향을 따라 상호 중첩되는 중첩영역을 가지면서 횡 방향으로 확장 배치되는 복수 개의 IPL(Intense Pulsed Light) 방식 램프 유닛을 가지는 광 출력부를 포함하고,
상기 램프 유닛의 상부에 배치되어 상기 램프 유닛으로부터 상부로 조사되는 광의 광 경로를 변경하는 반사판; 및
상기 램프 유닛의 하부에 구비되어 기설정된 파장대역의 백색광만을 필터링하는 광파장 필터;
를 포함하는 전기 전도성 잉크의 광 소결장치. - 제 1항에 있어서,
상기 램프 유닛은 제논 플래시 램프인 것을 특징으로 하는 전기 전도성 잉크의 광 소결장치. - 제 1항에 있어서,
상기 램프 유닛은 중심영역과 비교하여 상대적으로 상기 광의 조사 에너지가 약한 종단부의 에너지를 향상시켜 상기 기판의 전체적인 면적의 균일한 소결을 위하여 상호 인접한 상기 램프 유닛의 종단부가 서로 중첩되도록 구비되는 것을 특징으로 하는 전기 전도성 잉크의 광 소결장치. - 제 1항에 있어서,
상기 램프 유닛은 상호 인접한 램프 유닛의 중첩된 부위에서 조사되는 광이 차단되지 않도록 서로 어긋나도록 구비되는 것을 특징으로 하는 전기 전도성 잉크의 광 소결장치. - 제 4항에 있어서,
상기 램프 유닛은 지그재그형으로 배치되는 것을 특징으로 하는 전기 전도성 잉크의 광 소결장치. - 제 1항에 있어서,
상기 복수의 램프 유닛은 상기 전기 전도성 잉크의 균일한 소결을 위하여 동일 수평면 상에 구비되는 것을 특징으로 하는 전기 전도성 잉크의 광 소결장치. - 삭제
- 제 1항에 있어서,
상기 반사판은 각각의 상기 램프 유닛에 개별적으로 구비되는 것을 특징으로 하는 전기 전도성 잉크의 광 소결장치. - 삭제
- 제 1항에 있어서,
상기 광파장 필터는 각각의 상기 램프 유닛에 개별적으로 구비되는 것을 특징으로 하는 전기 전도성 잉크의 광 소결장치. - 제 1항에 있어서,
상기 광 출력부의 하부에 구비되어 상기 기판을 일방향으로 이송시키는 기판 이송부가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 전기 전도성 잉크의 광 소결장치. - 제 11항에 있어서,
상기 기판 이송부는 상기 기판이 상기 광 출력부와 수직 방향으로 이송되도록 구비되는 것을 특징으로 하는 전기 전도성 잉크의 광 소결장치.
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|---|---|---|---|---|
| JP2004035763A (ja) * | 2002-07-04 | 2004-02-05 | Nitto Denko Corp | 光照射装置およびそれを用いた粘着シートの製造方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004035763A (ja) * | 2002-07-04 | 2004-02-05 | Nitto Denko Corp | 光照射装置およびそれを用いた粘着シートの製造方法 |
| JP2009107191A (ja) * | 2007-10-29 | 2009-05-21 | Seiko Epson Corp | 紫外線照射装置および記録装置 |
| KR20120134035A (ko) * | 2011-05-30 | 2012-12-11 | 한양대학교 산학협력단 | 극단파 백색광 광소결장치 |
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