KR101735893B1 - Electrostatic application method and electrostatic application apparatus - Google Patents
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Abstract
본 발명은 에지의 직선성이 높고, 패턴폭의 균일한 도포를 실현하는 것을 목적으로 한다.
이 정전 도포 방법은, 전위차를 인가하여 노즐 선단에 도포 대상물측으로 향해 늘어나는 액체 고임부를 형성함과 아울러, 노즐 내에 배치된 니들의 선단을 액체 고임부로 돌출시키고, 액체 고임부의 선단을 도포 대상물에 접촉시켜, 노즐에 들어가 있는 액체를 도포 대상물에 도포한다.An object of the present invention is to realize uniform application of a pattern width with high edge linearity.
In this electrostatic application method, a potential difference is applied to form a liquid plumb portion extending toward the object to be coated at the tip of the nozzle, and the tip end of the needle disposed in the nozzle is projected to the liquid plumb portion, And the liquid contained in the nozzle is applied to the object to be coated.
Description
본 발명은 노즐 선단(先端)으로부터 여러가지 액체를 전기적인 힘으로 가늘게 잡아늘여, 기재(基材) 상에 미세한 패턴을 형성하는 정전 도포 방법에 관한 것이다.
TECHNICAL FIELD The present invention relates to an electrostatic coating method for forming a fine pattern on a base material by elongating various liquids from the tip of a nozzle by an electric force.
종래부터, 미소한 액적(液滴)을 형성하여, 기판 상에 미세한 패턴을 도포하는 방법으로서, 예를 들면 특허문헌 1에 기재된 바와 같은, 정전 흡인을 이용하는 방법이 알려져 있다.BACKGROUND ART Conventionally, as a method of forming fine droplets and applying a fine pattern onto a substrate, there is known a method using electrostatic suction as described in
도 12는 특허문헌 1의 방법을 나타내고 있다.Fig. 12 shows the method of
이 방법은, 노즐(2)을 도포 대상물(4)의 표면에 대향시켜 배치하고, 도포 대상물(4)과 노즐(2) 사이에 전원부(30)로부터 펄스 전압을 인가하여, 노즐 선단(3)의 액체(1)를 정전기력에 의해서 도포 대상물(4)측으로 흡인해서, 액적(31)을 도포 대상물(4)에 적하(滴下)하고 있다.This method is a method in which a
특허문헌 2는 도포 대상물로의 도포는 아니지만, 니들을 이용하여, 균일한 입경(粒徑)을 가지는 미소 액적을 용액 중으로 토출하는 방법도 알려져 있다. 특허문헌 2에서는 특허문헌 1과 같은 정전력은 사용되고 있지 않다.
특허문헌 2의 기술을 이용하여 니들의 선단에 부착한 용액을 도포 대상물로 도포하고자 한 경우에는 다음과 같이 된다.In the case where the solution attached to the tip of the needle is to be applied as an object to be coated using the technique of
도 13(a)에 나타내는 바와 같이, 노즐(2) 내에 배치된 니들(32)이, 도 13(b)에 나타내는 바와 같이, 선단이 노즐 선단(3)으로부터 돌출할 때까지 하강한다. 그 때, 니들(32)의 선단에는, 노즐(2) 내의 액체(1)의 액적(33)이 미소량 부착된 상태로 된다. 그 후, 도 13(c)에 나타내는 바와 같이 니들(32)은 선단에 부착된 액적(33)이 도포 대상물(4)에 접촉할 때까지 하강한다. 이것에 의해, 니들(32)의 선단에 부착된 액적(33)을 도포 대상물(4)에 도포할 수 있다.The
그러나, 종래법인 도 12 및 생각할 수 있는 도 13에 나타내는 방법에서는, 도포 대상물(4)의 표면에 미세한 직선 패턴을 도포에 의해서 형성하는 경우에는, 그 도포 결과의 에지의 직선성이 나빠, 패턴폭이 균일한 도포를 실현할 수 없다고 하는 문제가 있다.However, in the conventional method shown in Fig. 12 and the method shown in Fig. 13, when a fine linear pattern is formed on the surface of the object to be coated 4 by coating, the linearity of the edge of the coating result is poor, There is a problem that this uniform application can not be realized.
이 경우의 도포 상태를 도 14에 나타낸다.The application state in this case is shown in Fig.
도 14(a)는 미소 액적을 연속적으로 도포한 직후 상태를 나타낸다. 이 도포된 액적의 건조가 완료된 상태를 도 14(b)에 나타낸다. 이와 같이, 도포 후의 건조 단계에서 이웃하는 액적끼리의 레벨링이 진행되지만, 액적으로서 도포한 흔적이 남기 때문에, 에지의 직선성을 얻는 것은 곤란하게 된다. 이것은, 토출된 미소 액적은 표면적이 넓고, 노즐(2)로부터 토출되어 도포 대상물(4)에 도달하기 전에 건조가 촉진되므로, 도포 대상물(4)에 도달 후의 레벨링이 곤란해지기 때문이다.Fig. 14 (a) shows a state immediately after continuously applying small droplets. Fig. 14 (b) shows a state in which drying of the applied droplet is completed. Thus, leveling between neighboring droplets proceeds in the drying step after coating, but since traces left as droplets remain, it is difficult to obtain the linearity of the edges. This is because the ejected minute liquid has a large surface area, and drying is promoted before it reaches the
이러한 것으로부터, 에지의 직선성이 높고, 패턴폭이 균일한 도포를 실현하기 위해서는, 액적을 이어붙이는 것이 아니라, 액적을 끊기게 하는 일없이 연속적으로 도포하는 것이 바람직하다고 생각된다.From this, it is considered that, in order to realize coating with a high linearity of the edge and a uniform pattern width, it is preferable not to attach the droplet, but to continuously apply the droplet without cutting off the droplet.
그래서, 정전기력으로 액적 흡인하는 원리를 이용하면서 도 15에 나타내는 노즐(2)의 선단에 액체 고임부(34)를 형성하고, 도포 대상물(4)의 표면에 액체(1)를 연속적으로 도포하는 것을 생각할 수 있지만, 액체 고임부(34)에 의한 연속적인 도포를 할 때에는, 정전력에 의한 액체 고임부(34)의 신축을 수반하는 도포의 시종단 형성에 시간을 필요로 하기 때문에, 택트 타임이 증가함과 아울러, 도포 상태가 흐트러지기 쉽다고 하는 문제가 있다.15, the
액체 고임부에 의한 액체(1)의 연속적인 도포를 행하는 경우의, 도포 시단에 있어서의 액체 고임부(34)의 형성 상태를 도 16(a)~(d)에 나타낸다.Figs. 16 (a) to 16 (d) show the formation state of the
도 16(a)은 액체(1)를 넣은 노즐(2)로의 전압 인가전 상태를 나타낸다.16 (a) shows a state before voltage application to the
다음으로, 노즐(2)과 도포 대상물(4) 사이에 전압을 인가하면 도 16(b), (c)와 같이, 정전기력에 의해서 액체 고임부(34)가 도포 대상물(4)측으로 늘어나고, 도 16(c)과 같이 도포 대상물(4)에 도달하기 전의 불안정한 액체 고임부(34) 상태를 거쳐, 최종적으로 도 16(d)과 같이 액체 고임부(34)가 도포 대상물(4)에 도달한다.Next, when a voltage is applied between the
이러한 정전기력에 의한 흡인에서는, 도 16(c)의 불안정한 상태로부터 도 16(d)의 안정한 상태로의 이행에 시간을 요하기 때문에, 도포하기 위한 노즐(2)과 도포 대상물(4)의 상대적인 이동을 개시하는 타이밍 제어가 매우 어려워짐과 아울러, 액체 고임부(34)가 도포 대상물(4)에 도달하는 위치가 목표와 상이하다는 일이 생긴다. 그 결과, 도 17(a)에 나타내는 바와 같이 도포 시단(始端)에 필요 이상의 양의 액체(1)를 도포해 버려, 선폭에 굵은 액체부(35)가 생겨 버리거나, 반대로 도 17(b)에 나타내는 바와 같이 액체(1)의 도포량이 부족하여 끊김부(36)가 생긴다고 하는 문제가 있다.16 (c), it takes time to shift from the unstable state in Fig. 16 (c) to the stable state in Fig. 16 (d), so that the relative movement of the
도 18(a)~(d)는 도포 종단에 있어서의 액체 고임부(34)의 축소 상태를 나타낸다.18 (a) to 18 (d) show a contracted state of the
이와 같이, 액체(1)를 넣은 노즐(2)로의 전압 인가 정지 전(도 18(a))에 대해, 전압 인가 정지 직후(도 18(b))에서도 액체 고임부(34)가 유지하는 잔류 전하의 영향에 의해, 곧바로는 도포 대상물(4)로부터 분리되지 않고, 불안정하게 유지된다고 하는 상태를 거치고, 최종적으로 액체 고임부(34)는 도 18(c), (d)와 같이 분리된다.18 (a)) before the voltage application to the
이러한 정전기력에 의한 흡인에서는, 전압의 인가를 정지한 후도, 도 18(b)의 불안정한 상태가 계속되기 때문에, 도포를 종료하기 위한 노즐(2)과 도포 대상물(4)의 상대적인 이동을 정지하는 타이밍 제어가 매우 어려워짐과 아울러, 액체 고임부(34)가 도포 대상물(4)과 분리되는 위치가 목표와 상이하다는 일이 생기고 있었다. 그 결과, 도 19(a)에 나타내는 바와 같이, 도포 종단에 필요 이상의 액체(1)를 도포해 버려, 선폭에 굵은 액체부(35)가 생겨 버리거나, 반대로 도 19(b)에 나타내는 바와 같이 액체(1)의 도포량이 부족해서 끊김부(36)가 생긴다고 하는 문제가 있다.In this suction by the electrostatic force, since the unstable state of Fig. 18 (b) continues even after the application of the voltage is stopped, the relative movement of the
본 발명은, 시종단 형성에 시간을 필요로 하는 일없이, 또한 형상의 혼란이 없고, 에지의 직선성이 높고, 패턴폭이 균일한 도포를 실현하는 정전 도포 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
An object of the present invention is to provide an electrostatic coating method which does not require time for forming an abutment edge, and which is free from confusion of shape, has high edge linearity, and achieves uniform application of a pattern width.
본 발명의 정전 도포 방법은, 액체가 수용된 노즐의 노즐 선단을 도포 대상물에 대향시켜 배치하고, 상기 액체와 상기 도포 대상물 사이에 도포시에 전위차를 인가해서 상기 노즐 선단에 상기 도포 대상물측으로 향해 늘어나는 액체 고임을 형성함과 아울러, 상기 도포시에, 상기 노즐 내에 배치된 니들의 선단을 상기 액체 고임쪽으로 돌출시켜, 상기 액체 고임의 선단을 상기 도포 대상물에 접촉시키는 것을 특징으로 한다.An electrostatic coating method of the present invention is a method of electrostatic coating a liquid containing a liquid, which is arranged so that the nozzle tip of a nozzle is opposed to an object to be coated and a potential difference is applied between the liquid and the object to be coated, And the distal end of the needle disposed in the nozzle is protruded toward the liquid droplet so that the tip of the liquid droplet is brought into contact with the object to be coated.
본 발명의 정전 도포 장치는, 노즐 내의 액체와 도포 대상물 사이에 전위차를 인가함으로써 상기 액체를 상기 노즐로부터 인출하여 도포 대상물에 도포하는 정전 도포 장치로서, 상기 액체와 상기 도포 대상물 사이에 소정의 전압을 인가하는 전원부와, 상기 노즐 내에서 상하 운동 가능한 니들과, 상기 니들을 상하 구동하는 니들 구동부와, 도포시에, 상기 노즐 선단에 상기 도포 대상물측으로 향해 늘어나는 상기 액체의 액체 고임을 형성하도록 상기 전원부를 제어함과 아울러, 상기 니들의 선단을 상기 액체 고임쪽으로 돌출시키도록 상기 니들 구동부를 운전하여, 상기 액체 고임의 선단을 상기 도포 대상물에 접촉시키는 제어부를 가지는 것을 특징으로 한다.
An electrostatic applicator according to the present invention is an electrostatic applicator for applying a potential difference between a liquid in a nozzle and an object to be coated to draw out the liquid from the nozzle and applying the electric potential to the object to be coated, A needle driving part for vertically driving the needle; and a control part for controlling the power source part to form the liquid droplet extending toward the object to be coated on the nozzle tip at the time of application, And a control section for driving the needle driving section so as to project the tip of the needle toward the liquid droplet so as to bring the leading end of the liquid droplet into contact with the object to be coated.
본 발명의 정전 도포 방법에 의하면, 전위차를 인가하여 노즐 선단에 도포 대상물측으로 향해 늘어나는 액체 고임을 형성함과 아울러, 노즐 내에 배치된 니들의 선단을 액체 고임쪽으로 돌출시키고, 액체 고임의 선단을 도포 대상물에 접촉시키기 때문에, 노즐 선단의 액체 고임의 응답성을 높일 수 있어, 도포의 시종단에 있어서의 흐트러짐을 방지할 수 있음과 아울러, 택트 타임의 단축을 실현할 수 있다. 또한, 연속적으로 액체를 도포할 수 있기 때문에, 직선성이 높은 패턴을 정밀하게 형성할 수 있다.
According to the electrostatic application method of the present invention, a potential difference is applied to form a liquid droplet extending toward the object to be coated at the tip of the nozzle, and the tip of the needle disposed in the nozzle is protruded toward the liquid droplet, It is possible to increase the responsiveness of the liquid droplet at the tip of the nozzle, thereby preventing disturbance at the end of the coating and shortening the tact time. Further, since the liquid can be continuously applied, a pattern with high linearity can be precisely formed.
도 1은 본 발명의 실시 형태에 있어서의 정전 도포 장치의 개략도,
도 2(a)~(c)는 상기 실시 형태에 있어서의 도포 시단에 있어서의 도포 흐름도,
도 3(a)~(c)는 상기 실시 형태에 있어서의 도포 종단에 있어서의 도포 흐름도,
도 4는 상기 실시 형태에 있어서의 정전 도포 장치의 노즐 선단의 조건 1의 경우의 확대 단면도,
도 5는 조건 1에 있어서의 니들의 접촉각 θ1~θ3을 나타내는 확대도,
도 6은 본 발명의 조건 1~조건 8의 도포 결과의 설명도
도 7은 상기 실시 형태에 있어서의 정전 도포 장치의 노즐 선단의 조건 3의 경우의 확대 단면도,
도 8은 조건 3에 있어서의 니들의 접촉각 θ4, θ5를 나타내는 확대도,
도 9는 동실시 형태에 있어서의 정전 도포 장치의 노즐 선단의 조건 5의 경우의 확대 단면도,
도 10은 상기 실시 형태에 있어서의 정전 도포 장치의 노즐 선단의 조건 7의 경우의 확대 단면도,
도 11은 조건 7의 경우의 니들의 접촉각 θ6, θ7을 나타내는 확대도,
도 12는 펄스 전압에 의한 정전 흡인에 의한 특허문헌 1의 설명도,
도 13(a)~(c)는 특허문헌 2를 참고로 한 경우의 도포 흐름도,
도 14(a), (b)는 도 13의 도포 흐름으로 도포한 경우의 문제점의 설명도,
도 15는 특허문헌 1에 의한 정전기력으로 늘린 액체 고임에 의한 연속적인 도포 상태의 도면,
도 16(a)~(d)는 특허문헌 1의 액체 고임에 의한 도포 시단에 있어서의 액체 고임 형성 상태의 도면,
도 17(a), (b)는 특허문헌 1에 의한 도포 시단에 있어서의 도포 불량의 평면도,
도 18(a)~(d)는 특허문헌 1에 의한 도포 종단에 있어서의 액체 고임 형성 상태의 도면,
도 19(a), (b)는 특허문헌 1에 의한 도포 종단에 있어서의 도포 불량의 평면도.1 is a schematic view of an electrostatic coating device in an embodiment of the present invention,
Figs. 2 (a) to 2 (c) are a coating flow chart at the coating start point in the above embodiment,
3 (a) to 3 (c) are a coating flow chart at the coating end in the above embodiment,
4 is an enlarged cross-sectional view of the nozzle tip of
5 is an enlarged view showing the contact angles? 1 to? 3 of the needles in the
Fig. 6 is an explanatory diagram of the application results of the
7 is an enlarged cross-sectional view of the nozzle tip of
8 is an enlarged view showing the contact angles? 4 and? 5 of the needles in the
Fig. 9 is an enlarged cross-sectional view of the nozzle tip of
10 is an enlarged cross-sectional view of the nozzle tip of Condition 7 of the electrostatic coating device in the above embodiment,
11 is an enlarged view showing the contact angles? 6 and? 7 of the needle in condition 7,
12 is an explanatory diagram of
Figs. 13 (a) to 13 (c) are a coating flow chart when referring to
Figs. 14 (a) and 14 (b) are explanatory views of problems in the case of applying the coating flow of Fig. 13,
Fig. 15 is a diagram of a continuous application state by a liquid gauge stretched by an electrostatic force according to
16 (a) to 16 (d) are views showing a state in which the liquid is formed in the beginning of application by the liquid medium in
17 (a) and 17 (b) are plan views of coating defects at the coating start time according to
Figs. 18 (a) to 18 (d) are diagrams of a state in which the liquid is formed in the coating end according to
19 (a) and 19 (b) are plan views of coating defects at the coating end according to
이하, 본 발명의 정전 도포 방법을 실시 형태의 정전 도포 장치에 근거하여 설명한다.Hereinafter, the electrostatic application method of the present invention will be described based on the electrostatic application device of the embodiment.
도 1~도 3은 본 발명의 정전 도포 방법을 실현하는 정전 도포 장치를 나타낸다.1 to 3 show an electrostatic coating apparatus for realizing the electrostatic coating method of the present invention.
도 1에 있어서 정전 도포 장치는 다음과 같이 구성되어 있다.In Fig. 1, the electrostatic coating apparatus is constructed as follows.
액체(1)를 넣은 노즐(2)은 노즐 선단(3)을 도포 대상물(4)에 대향하여 배치되어 있다. 액체(1)와 도포 대상물(4) 사이에는, 전원부(5)에 의해서 전압이 인가되고 있다. 노즐(2)의 내부에는, 상하 이동 가능한 니들(6)이 배치되어 있다. 노즐(2)의 내부에는 액체 공급부(7)로부터 액체(1)가 공급되고 있다.The
또, 절연 재료로 형성된 노즐(2)을 사용하는 경우에는, 노즐(2)을 거쳐서 전압을 인가할 수 없기 때문에, 노즐(2)의 내부의 액체(1)에 접촉하는 전극판(8)을 마련하고, 전극판(8)을 거쳐서 전원부(5)로부터 전압이 인가되고 있다. 노즐(2)을 도전 재료로 형성한 경우에는, 노즐(2)을 거쳐서 전압을 인가할 수 있으므로, 전극판(8)은 없어도 좋다.In the case of using the
노즐(2)은 노즐 구동부(9)에 의해서 유지되어 도포 대상물(4)에 대한 상하 위치의 이동 제어가 행해진다. 니들(6)은 니들 구동부(10)에 의해서 유지되어 상하 위치가 제어되어 있다.The
스테이지(11)는, 도포 대상물(4)을 흡착 유지함과 아울러, 도포시에 도포 대상물(4)을 수평 방향으로 이동시키는 스테이지 구동부(12)에 의해 위치 제어되어 있다.The
도포 대상물(4)과 노즐(2)에 수용되어 있는 액체(1) 사이에는, 전원부(5)에 의해서 전압이 인가되고 있다. 노즐 구동부(9), 니들 구동부(10), 스테이지 구동부(12)는 제어부(13)에 의해서 운전이 제어되고 있다.A voltage is applied between the
또, 도포시에 노즐(2)과 도포 대상물(4)을 수평 방향으로 상대적으로 이동시키기 위해 스테이지 구동부(12)를 마련했지만, 노즐(2)을 수평 방향으로 이동시키는 노즐 수평 구동부(도시하지 않음)와, 스테이지 구동부(12) 중 적어도 한쪽을 마련하고, 노즐(2)과 도포 대상물(4)을 도포시에 수평 방향으로 상대적으로 이동시킬 수도 있다.Although the
도 2(a)~(c)는 도포 시단에서의 도포 흐름도를 나타낸다. 도 2(a)는 도포 시단에서의 전압 인가전, 도 2(b)는 도포 시단으로의 전압 인가 직후, 도 2(c)는 도포 시단에서의 액체의 도포 대상물 도달시를 나타낸다. 도 3(a)는 도포 종단에서의 정상 도포시, 도 3(b)는 도포 종단에서의 니들 상승 도중, 도 3(c)은 도포 종단에서의 니들 이동 완료시를 나타낸다.Figs. 2 (a) to 2 (c) show a coating flow chart at the coating start end. FIG. 2 (a) shows the state before the application of voltage at the application start time, FIG. 2 (b) shows the state immediately after the application of voltage to the application start time, and FIG. 2 (c) shows the time at which the liquid reaches the application object. Fig. 3 (a) shows the normal coating at the coating end, Fig. 3 (b) shows the needle moving up at the coating end, and Fig. 3 (c) shows the needle moving end at the coating end.
이 도포 흐름에 근거하여 설명한다.This is explained based on the coating flow.
도 2(a)에서는, 스테이지(11) 상에 도포 대상물(4)을 탑재하고, 도포 개시 위치에 노즐(2)을 위치 맞춤한다. 이 때 니들(6)의 선단은 노즐 선단(3)보다 노즐(2)의 내부에 위치하도록 니들 구동부(10)에 의해서 위치 제어되어 있다.2 (a), the
다음으로, 노즐 선단(3)과 도포 대상물(4) 사이의 간극을 소망하는 거리로 되도록 노즐 구동부(9)에 의해서 노즐(2)의 높이를 제어한다.Next, the height of the
도 2(b)와 도 2(c)에서는, 전원부(5)에 의해, 액체(1)와 도포 대상물(4) 사이에 전압을 인가함과 아울러, 니들(6)을 니들 구동부(10)에 의해서 도포 대상물(4)측으로, 선단이 노즐 선단(3)보다 도포 대상물(4)측으로의 소망하는 위치에 도달할 때까지 하강시킨다.2 (b) and 2 (c), a voltage is applied between the liquid 1 and the
이것에 의해, 액체(1)가 정전기력에 의해 도포 대상물(4)측으로 흡인되는 것에 부가하여, 니들(6)의 하강에 따라, 노즐 선단(3)에 있어서의 액체 고임부(14)의 중앙부를 선택적으로 도포 대상물(4)측으로 늘리는 것이 가능하게 되어, 액체 고임부(14)가 도포 대상물(4)측으로 늘어가는 과정에서의 도포 대상물(4) 도달 전의 불안정한 상태에 있는 시간을 대폭 단축할 수 있다.This causes the
그 결과, 도포하기 위한 노즐(2)과 도포 대상물(4)의 상대적인 이동을 개시하는 타이밍 제어가 용이하게 됨과 아울러, 액체 고임부(14)가 도포 대상물(4)에 도달하는 위치가 목표대로 탄착 가능해진다. 이것에 의해, 도포 시단에 있어서도, 선폭의 굵음이나 끊김이 생기는 일없이, 정밀한 도포를 실현될 수 있다고 하는 효과가 얻어진다. 또한, 시단에 있어서의 도포에 요하는 시간을 단축할 수 있기 때문에, 생산 택트의 단축을 실현할 수 있다고 하는 효과가 얻어진다.As a result, timing control for starting the relative movement of the
그 후, 가늘게 늘려진 액체 고임부(14)가 도포 대상물(4)에 도달한 후, 소망하는 타이밍에 노즐(2)과 도포 대상물(4)을 수평 방향으로 상대적으로 이동시켜, 도포해 나간다.Thereafter, the
이 경우의 노즐(2)과 도포 대상물(4)의 상대적인 이동을 개시하는 타이밍은, 사전의 실험으로 확인해 둠으로써, 용이하게 안정된 도포를 재현할 수 있다. 이것은, 니들(6)의 하강에 의해, 노즐 선단(3)에 있어서의 액체 고임부(14)의 중앙부를 선택적으로 도포 대상물(4)측으로 늘림으로써 액체 고임부(14)가 도포 대상물(4)측으로 늘어가는 과정에 있어서의 도포 대상물(4)에 도달 전의 불안정한 상태에 있는 시간을 대폭 단축할 수 있는 것에 의한 효과이다.The timing of starting the relative movement between the
정상 상태에서 도포하고 있는 도 3(a) 상태로부터, 도포 종단 위치에 있어서는, 도 3(b), (c)와 같이, 소망하는 타이밍에서 전원부(5)에 의해 액체(1)와 도포 대상물(4) 사이에 인가한 전압을 정지함과 아울러, 니들(6)을 노즐(2)측으로, 선단이 노즐 선단(3)보다 내측의 소망하는 위치에 도달할 때까지 상승시킨다.3 (b) and 3 (c), at the application terminating position, the
이와 같이 니들(6)이 상승됨에 따라, 노즐 선단(3)에 있어서의 액체 고임부(14)의 중앙부를 선택적으로 노즐(2)측으로 되돌리는 것이 가능해져, 전압 인가의 정지 직후에 있어서도 액체 고임부(14)가 유지하는 잔류 전하의 영향에 의해 도포 대상물(4)로부터 분리되지 않고, 불안정하게 유지되는 시간을 대폭 단축할 수 있다. 그 결과, 도포를 종료하기 위한 노즐(2)과 도포 대상물(4)의 상대적인 이동을 정지하는 타이밍 제어가 용이하게 됨과 아울러, 액체 고임부(14)가 도포 대상물(4)로부터 분리되는 위치가 목표대로 된다.As the
이것에 의해, 도포 종단에 있어서도, 선폭의 굵음이나 끊김부가 생기는 일없이, 정밀한 도포를 실현할 수 있다고 하는 효과가 얻어진다. 또한, 종단에 있어서의 도포에 요하는 시간을 단축할 수 있기 때문에, 생산 택트의 단축을 실현할 수 있다고 하는 효과가 얻어진다.Thereby, an effect of precisely coating can be realized even at the coating end, without causing the thickness of the line width or the stitching portion. In addition, since the time required for coating at the end can be shortened, the effect of shortening the production tact can be obtained.
이 경우의 전원부(5)를 정지하고 니들(6)을 상승시키는 타이밍은, 사전의 실험으로 확인해 둠으로써, 용이하게 안정된 도포를 재현할 수 있다. 이것은, 니들(6)의 상승에 의해, 노즐 선단(3)에 있어서의 액체 고임부(14)의 중앙부를 선택적으로 노즐(2)측으로 되돌리는 것이 가능해져, 전압 인가의 정지 직후에 있어서도 액체 고임부(14)가 유지하는 잔류 전하의 영향에 의해 도포 대상물(4)로부터 분리되지 않고, 불안정하게 유지되는 시간을 대폭 단축할 수 있는 것에 의한 효과이다.The timing of stopping the
이상과 같이, 본 발명에 의하면, 니들(6)의 상하 동작에 의해 노즐 선단의 액체 고임의 응답성을 높일 수 있고, 도포의 시종단에 있어서의 흐트러짐을 방지할 수 있음과 아울러, 택트 타임의 단축을 실현할 수 있다. 또한, 연속적으로 액체를 도포할 수 있기 때문에, 직선성이 높은 패턴을 정밀하게 형성할 수 있다.As described above, according to the present invention, it is possible to increase the responsiveness of the liquid droplet at the tip of the nozzle by vertically moving the
조건 1~조건 8에 근거하여, 상기의 정전 도포 장치를 상세히 설명한다.The above electrostatic coating apparatus will be described in detail based on
-조건 1-- Condition 1-
도 1에 나타낸 정전 도포 장치를 이용하여 미세한 직선 패턴의 도포를 실시하였다. 조건 1의 상세한 것은 다음과 같다.A fine linear pattern was applied using the electrostatic coating apparatus shown in Fig. The details of
여기서 노즐(2)은 유리제이고, 도 4에 나타내는 바와 같이 선단 내경(15)이 200㎛인 것을 이용하였다. 액체(1)에는, 중심 입경 200㎚의 나노 Ag 잉크(16)를 이용하였다. 이 나노 Ag 잉크의 고형분 농도는 80wt%, 잉크의 점도는 1500mPa·s의 것을 이용하였다. 니들(6)은 텅스텐제이며, 직경(17)이 50㎛로 일정한 원형봉(丸棒)을 이용하였다. 도포 대상물(4)로는 두께 1.7㎜의 유리 기판을 이용하였다. 노즐 선단면(18)과 도포 대상물(4)의 거리를 400㎛로 하였다. 도 5에 나타낸 바와 같이 노즐 선단면(18)에 있어서의 나노 Ag 잉크(16)의 접촉각 θ1을 20°, 니들 측면(16)에 있어서의 나노 Ag 잉크(16)의 접촉각 θ2를 15°, 니들 선단(19)에 있어서의 나노 Ag 잉크(16)의 접촉각 θ3을 15°로 하였다.Here, the
비도포시에, 노즐 선단면(18)으로부터 노즐(2)의 내부로 향해 500㎛의 위치에 니들 선단면(19)을 유지하고, 도포시는 노즐 선단면(18)으로부터 도포 대상물(4)측으로 향해 200㎛의 위치에 니들 선단면(19)을 유지하였다. 여기서, 노즐 선단면(18)에 있어서의 노즐(2)의 내벽과 니들 측면(20)의 간극(21)은 75㎛로 되고, 니들(6)의 직경(17)인 50㎛보다 큰 값으로 하였다. 또한, 니들(6)의 이동 속도는 15㎜/s로 하고, 전원부(5)는 1.5㎸의 직류 전압을 인가하였다. 이 때 노즐(2)측을 +로 하였다.The needle
도포 시단에 있어서, 전압을 인가함과 동시에 니들(6)의 하강을 개시하고, 전압 인가로부터 100ms 후에 노즐(2)과 도포 대상물(4)의 상대 이동(속도 50㎜/s)을 개시하였다. 도포 종단에 있어서는, 도포 종료 위치에 도달하는 100ms 전에 전압 인가를 정지함과 아울러, 니들(6)의 상승을 개시하였다. 그 때의 상승 속도는 15㎜/s로 하였다.At the beginning of the application, a voltage was applied and the falling of the
이렇게 해서, 선폭 8㎛, 도포 두께 0.5㎛, 도포 길이 100㎜의 도포를 30개 형성하고, 도포단으로부터 20㎜의 범위의 도포 시단과 도포 종단의 상태에 대해 평가하였다. 그 결과를 도 6에 나타낸다.Thus, 30 coatings having a line width of 8 탆, a coating thickness of 0.5 탆 and a coating length of 100 mm were formed, and the coating start end and the coating ending end in the range of 20 mm from the coating end were evaluated. The results are shown in Fig.
또, 도 6의 시단·종단의 선폭의 평가 지표는, 8㎛±3%의 범위에 모든 샘플이 들어가 있으면 ○, 1개소라도 들어오지 않는 샘플이 있으면 ×로 하였다. 끊김부에 관해서는, 모든 샘플에서 끊김부가 없으면 ○, 1개소라도 끊김부가 발생하면 ×로 하였다. 시종단의 도포 위치 정밀도에 대해서는, 목표의 위치에 대한 위치의 어긋남량이, 모든 샘플에서 100㎛ 이내이면 ○, 1개소라도 100㎛를 넘는 어긋남이 생기고 있으면 ×로 하였다. 시단·종단의 선폭에 대해서는,The evaluation indexes of the line widths at the starting and ending points in Fig. 6 were evaluated as " o " when all the samples were contained in the range of 8 mu m +/- 3%, and " x " With respect to the broken portion, it was evaluated as & cir & if there was no broken portion in all samples, and & cir & With regard to the coating position accuracy at the end of the stage, the amount of displacement of the position with respect to the target position is? When the sample is within 100 占 퐉, and when the position is displaced beyond 100 占 퐉 at one position, the result is?. About line width of start and end,
8㎛±2.8%의 범위에 모든 샘플이 들어가 있으면 ○○If all the samples are included in the range of 8 mu m +/- 2.8%
8㎛±2.5%의 범위에 모든 샘플이 들어가 있으면 ○○○If all the samples are included in the range of 8 μm ± 2.5%
8㎛±2.3%의 범위에 모든 샘플이 들어가 있으면 ○○○○If all the samples are in the range of 8 mu m + - 2.3%
8㎛±2.0%의 범위에 모든 샘플이 들어가 있으면 ○○○○○If all the samples are included in the range of 8 mu m +/- 2.0%
으로 하였다. 이후에 설명하는 조건 2~조건 8, 및 비교예 1에 대해서도 조건 1과 동일한 기준으로 평가한 결과를 도 6에 맞추어 나타낸다.
Respectively. The results of evaluating the
- 비교예 1 -- Comparative Example 1 -
비교예 1로서, 도 15에서 나타낸 종래법에 따른 정전력에만 의한 액체 모음부의 신축을 수반하는 방법으로 도포하였다.As comparative example 1, it was applied by a method accompanied by elongation and contraction of the liquid vowel part only by the electrostatic force according to the conventional method shown in Fig.
본 비교예 1의 노즐(2)은, 유리제이고 노즐 선단의 내경이 200㎛인 것을 이용하였다. 액체(1)로서는, 중심 입경 200㎚의 나노 Ag 잉크를 이용하였다. 이 나노 Ag 잉크의 고형분 농도는 80wt%, 잉크의 점도는 1500mPa·s의 것을 이용하였다. 도포 대상물(4)은 두께 1.7㎜의 유리 기판을 이용하였다. 노즐 선단면과 도포 대상물(4)의 거리를 400㎛로 하였다. 노즐 선단면에서의 나노 Ag 잉크의 접촉각 θ1은 20°로 하였다. 전원부(5)는 1.5㎸의 직류 전압(노즐측에 +)을 인가하였다. 도포 시단에 있어서, 전압 인가로부터 100ms 후에 노즐(2)과 도포 대상물(4)의 상대 이동(속도 50㎜/s)을 개시하였다. 도포 종단에 있어서는, 도포 종료 위치에 도달하는 100ms 전에 전압 인가를 정지하였다.The
종래법에 따른 비교예 1의 정전 도포에서는, 전압 인가 전에 대해, 전압 인가 직후부터 정전기력에 의해 액체 고임부(14)가 도포 대상물(4)측으로 늘어나고, 도포 대상물(4) 도달 전의 액체 고임부(14)가 불안정한 상태를 거쳐, 최종적으로 액체 고임부(14)가 도포 대상물(4)에 도달한다. 종래의 정전기력에 의한 흡인에서는, 액체 고임부(14)의 도포 대상물(4) 도달 전의 불안정한 상태로부터 안정한 상태로의 이행에 시간을 요하기 때문에, 도포하기 위한 노즐(2)과 도포 대상물(4)의 상대적인 이동을 개시하는 타이밍 제어가 매우 어려워짐과 아울러, 액체 고임부(14)가 도포 대상물(4)에 도달하는 위치가 목표와 상이하다는 일이 생겼다. 그 결과, 도포 시단에 필요 이상의 양을 도포해 버리거나, 선폭에 굵음이 생겨 버리거나, 반대로 도포량이 부족하여 끊기게 된다는 문제가 생겼다.In the electrostatic application of Comparative Example 1 according to the conventional method, the
도포 종단에 있어서는, 전압 인가의 정지 직후에 있어서도 액체 고임부(14)가 유지하는 잔류 전하의 영향에 의해, 곧바로는 도포 대상물(4)로부터 분리되지 않고, 불안정하게 유지된다고 하는 상태를 거쳐, 최종적으로 액체 고임부(14)가 분리되었다. 이와 같이 종래의 정전기력에 의한 흡인에서는, 전압 인가를 정지한 후도 불안정한 상태가 계속되기 때문에, 도포를 종료하기 위한 노즐(2)과 도포 대상물(4)의 상대적인 이동을 정지하는 타이밍 제어가 매우 어려워짐과 아울러, 액체 고임부(14)가 도포 대상물(4)과 분리되는 위치가 목표와 상이하다는 일이 생겼다. 그 결과, 도포 종단에 필요 이상의 양을 도포해 버려, 선폭에 굵음이 생겨 버리거나, 반대로 도포량이 부족하여 끊기게 된다는 문제가 생겼다.In the coating end, even after the voltage application is stopped, the liquid remains in unstable state without being separated from the
이에 반하여, 조건 1에서는, 도포 시단에 있어서 니들(6)이 하강함에 따라, 노즐 선단에 있어서의 액체 고임부(14)의 중앙부를 선택적으로 도포 대상물(4)측으로 늘리는 것이 가능하게 되어, 액체 고임부(14)가 도포 대상물(4)측으로 늘어가는 과정에 있어서의 도포 대상물(4) 도달 전의 불안정한 상태인 시간을 대폭 단축할 수 있다. 그 결과, 도포하기 위한 노즐(2)과 도포 대상물(4)의 상대적인 이동을 개시하는 타이밍 제어가 용이하게 됨과 아울러, 액체 고임부(14)가 도포 대상물(4)에 도달하는 위치가 목표대로 탄착 가능해진다. 이것에 의해, 도포 시단에 있어서도, 선폭의 굵음이나 끊김이 생기는 일없이, 정밀한 도포를 실현할 수 있었다.On the other hand, under
또한, 시단에 있어서의 도포에 요하는 시간을 단축할 수 있기 때문에, 생산 택트의 단축을 실현할 수 있다.Further, since it is possible to shorten the time required for coating at the starting end, shortening of the production tact can be realized.
또한, 노즐 선단면(18)에 있어서의 나노 Ag 잉크(16)의 접촉각 θ1이 니들 측면(20)에 있어서의 접촉각 θ2 및 니들 선단면(19)에 있어서의 접촉각 θ3보다 크기 때문에, 정전기력 및 니들(6)의 하강에 의해 노즐(2)로부터 인출된 액체 고임부(14)가 노즐 선단면(18)으로 젖어들어가는 것을 방지할 수 있어, 니들 선단면(19)에 액체 고임부(14)를 유지하는 것이 가능하게 된다. 그 결과, 액체 고임부(14)의 신축의 고속화를 실현할 수 있음과 아울러, 액체 고임부(14)가 끊기는 일없이 안정된 연속 도포를 실현할 수 있다.Since the contact angle? 1 of the
또한, 도포 종단에 있어서, 니들(6)이 상승함에 따라, 노즐 선단에 있어서의 액체 고임부(14)의 중앙부를 선택적으로 노즐측으로 되돌리는 것이 가능해져, 전압 인가 정지 직후에 있어서도 액체 고임부(14)가 유지하는 잔류 전하의 영향에 의해 도포 대상물(4)로부터 분리되지 않고, 불안정하게 유지되는 시간을 대폭 단축할 수 있다. 그 결과, 도포를 종료하기 위한 노즐(2)과 도포 대상물(4)의 상대적인 이동을 정지하는 타이밍 제어가 용이하게 됨과 아울러, 액체 고임부(14)가 도포 대상물(4)로부터 분리되는 위치가 목표대로 된다. 이것에 의해, 도포 종단에 있어서도, 선폭의 굵음이나 끊김이 생기는 일없이, 정밀한 도포를 실현할 수 있었다. 또한, 종단에 있어서의 도포에 요하는 시간을 단축할 수 있기 때문에, 생산 택트의 단축을 실현할 수 있다.
As the
- 조건 2 -- Condition 2 -
조건 1에서는 θ1=20°, θ2=15°, θ3=15°이었지만, 이 조건 2에서는, θ3=10°로 변경했을 뿐이며, 그 외는 조건 1과 동일하다. 또한, 조건 1과 동일한 지표를 이용한 도포 시종단 상태의 평가 결과를 도 6에 나타낸다.In
조건 2에서는, θ1>θ2>θ3이고, 니들 선단면(19)의 접촉각이 가장 작기 때문에, 니들 선단면(19)에 있어서의 액체 고임부(14)의 신축의 속도가, 조건 1의 경우와 비교해서 고속화를 실현할 수 있고, 액체 고임부(14)가 끊기는 일없이 안정한 연속 도포를 실현할 수 있다.In the
또한, 니들 선단면(19)이 가장 접촉각이 작기 때문에, 도포 종단에 있어서, 조건 1과 비교해서 니들 선단면(19)으로부터 액체 고임부(14)를 분리할 때의 응답성을 향상할 수 있다. 그 결과, 도포를 종료하기 위한 노즐(2)과 도포 대상물(4)의 상대적인 이동을 정지하는 타이밍 제어가 용이하게 됨과 아울러, 액체 고임부(14)가 도포 대상물(4)로부터 분리되는 위치가 목표대로 된다. 이것에 의해, 도포 종단에 있어서도, 선폭의 굵음이나 끊김이 생기는 일없이, 정밀한 도포를 실현할 수 있었다. 또한, 종단에 있어서의 도포에 요하는 시간을 단축할 수 있기 때문에, 생산 택트의 단축을 실현할 수 있다.
In addition, since the
- 조건 3 -- Condition 3 -
조건 2에서는, 니들(6)은, 노즐(2)의 내부에 위치하는 부분도 도 4와 같이 노즐(2)의 외부로 돌출한 부분도, 니들 측면(20)의 나노 Ag 잉크(16)에 대한 접촉각은 동일하게 15°이었지만, 이 조건 3에서는, 도 7과 도 8에 나타내는 바와 같이, 도포시에 노즐 선단면(18)보다 도포 대상물(4)측으로 나와 있는 니들(6)의 측면의 접촉각이 상이한 2개의 영역(22, 23)을 가지고 있다. 노즐측의 영역(22)의 접촉각 θ4는 15°, 니들(6)의 선단측의 영역(23)의 접촉각 θ5는 13°로 하였다. 그 외 조건은 조건 2와 동일한 내용으로 하였다. 조건 1과 동일한 지표를 이용한 도포 시종단 상태의 평가 결과를 도 6에 나타낸다.In the
이 조건 3에서는, 니들 선단면(19)이 가장 접촉각이 작기 때문에, 조건 1과 비교해서 니들 선단면(19)에 액체 고임부(14)를 유지할 수 있는 효과를 향상할 수 있다. 또한, 도포시에 노즐 선단면(18)보다 도포 대상물(4)측으로 나와 있는 니들(6) 측면부에 있어서, 노즐측의 영역(22)의 접촉각 θ4를 니들(6)의 선단측의 영역(23)의 접촉각 θ5 이상으로 함으로써, 조건 2의 경우와 비교해서 노즐 선단에 나노 Ag 잉크(16)를 유지할 수 있는 효과를 향상할 수 있다. 그 결과, 액체 고임부(14)의 신축의 고속화를 실현할 수 있음과 아울러, 액체 고임부(14)가 끊기는 일없이 안정된 연속 도포를 실현할 수 있다.In this
또한, 니들 선단면(19)이 가장 접촉각이 작기 때문에, 조건 1과 비교해서 니들 선단면(19)에 액체 고임부(14)를 유지할 수 있는 효과가 향상되므로, 도포 종단에 있어서 액체 고임부(14)를 분리할 때의 응답성이 향상한다.In addition, since the
또한, 도포시에 노즐 선단면(18)보다 도포 대상물(4)측으로 나와 있는 니들 측면부의 노즐측의 영역(22)에 있어서, 노즐측의 영역(22)의 접촉각 θ4를 선단측의 영역(23)의 접촉각 θ5 이상으로 함으로써, 조건 2의 경우와 비교해서 니들 선단면(19)에 나노 Ag 잉크(16)를 유지하는 효과를 향상할 수 있다. 그 결과, 도포를 종료하기 위한 노즐(2)과 도포 대상물(4)의 상대적인 이동을 정지하는 타이밍 제어가 용이하게 됨과 아울러, 액체 고임부(14)가 도포 대상물(4)로부터 분리되는 위치가 목표대로 된다. 이것에 의해, 도포 종단에 있어서도, 선폭의 굵음이나 끊김이 생기는 일없이, 정밀한 도포할 실현될 수 있었다. 또한, 종단에 있어서의 도포에 요하는 시간을 단축할 수 있기 때문에, 생산 택트의 단축을 실현할 수 있다.The contact angle? 4 of the nozzle-
이 조건 3에서는, θ2=θ4이었지만, θ2>θ4로 함으로써, θ2=θ4의 경우와 비교해서, 노즐 내부로부터 노즐 선단에 형성되는 액체 고임부(14)로의 안정된 액체 공급이 가능해진다. 그 결과, 액체 고임부(14)가 끊기는 일없이 안정된 연속 도포를 실현할 수 있다.
In this
- 조건 4 -- Condition 4 -
조건 3에서는, 니들(6)은 θ4=15°, θ5=13°, θ3=10°이고, θ5>θ3이었지만, 이 조건 4에서는 θ5=θ3으로 설정하였다. 그 외의 조건은 조건 3과 동일하게 하였다.In
여기서, 액체 도포시에 노즐 선단면(18)보다 도포 대상물(4)측으로 나와 있는 니들 측면부의 노즐측의 영역(22)의 접촉각 θ4는 15°, 니들(6)의 선단측의 영역(23)의 접촉각 θ5는 접촉각 θ4보다 접촉각이 작은 10°으로 하였다. 또한, 조건 1과 동일한 지표를 이용한 도포 시종단 상태의 평가 결과를 도 6에 나타낸다.The contact angle? 4 of the
이 조건 4의 정전 도포에서는, 니들 선단면(19)이 가장 접촉각이 작기 때문에, 조건 1과 비교해서 니들 선단면(19)에 액체 고임부(14)를 유지할 수 있는 효과를 향상할 수 있다. 또한, 도포시에 노즐 선단면(18)보다 도포 대상물(4)측으로 나와 있는 니들 측면부의 선단측의 영역(23)의 접촉각 θ5를 니들 선단면의 접촉각 θ3과 동일하게 함으로써, 조건 3과 비교해서 노즐 선단에 나노 Ag 잉크(16)를 유지할 수 있는 효과를 향상할 수 있다. 그 결과, 액체 고임부(14)의 신축의 고속화를 실현할 수 있음과 아울러, 액체 고임부(14)가 끊기는 일없이 안정된 연속 도포를 실현할 수 있다.In the electrostatic application under
또한, 도포 종단에 있어서, 니들 선단면(19)이 가장 접촉각이 작기 때문에, 조건 1과 비교해서 니들 선단면(19)에 액체 고임부(14)를 유지할 수 있는 효과를 향상할 수 있으므로, 액체 고임부(14)를 분리할 때의 응답성 향상으로 이어질 수 있다. 또한, 도포시에 노즐 선단면(15)보다 도포 대상물(4)측으로 나와 있는 니들 측면부의 선단측의 영역(23)의 접촉각 θ5를 니들 선단면의 접촉각 θ3과 동일하게 함으로써, 조건 3과 비교해서 노즐 선단에 나노 Ag 잉크(16)를 유지할 수 있는 효과를 향상할 수 있다. 그 결과, 도포를 종료하기 위한 노즐(2)과 도포 대상물(4)의 상대적인 이동을 정지하는 타이밍 제어가 용이하게 됨과 아울러, 액체 고임부(14)가 도포 대상물(4)로부터 분리되는 위치가 목표대로 된다. 이것에 의해, 도포 종단에 있어서도, 선폭의 굵음이나 끊김이 생기는 일없이, 정밀한 도포를 실현할 수 있었다. 또한, 종단에 있어서의 도포에 요하는 시간을 단축할 수 있기 때문에, 생산 택트의 단축을 실현할 수 있다.
Since the
- 조건 5 -- Condition 5 -
상기의 각 조건의 니들(6)은, 선단까지 직경이 일정한 원형봉을 이용하고 있었지만, 이 조건 5에서는, 도 9에 나타내는 바와 같이 니들(6)의 선단부가 가는 테이퍼 형상으로 형성되어 있는 점이 상기의 각 조건의 경우와는 다르다.The
이 조건 5의 니들(6)의 선단부에는 니들 선단으로부터 20㎜의 범위에 니들 직경이 50㎛로부터 25㎛로 되는 니들 테이퍼부(24)가 형성되어 있다. 조건 1과 동일한 지표를 이용한 도포 시종단 상태의 평가 결과를 도 6에 나타낸다.A needle tapered
이 조건 5에서는, 니들 테이퍼부(24)를 마련하고 있기 때문에, 조건 1의 경우와 비교해서, 노즐 선단에 있어서의 나노 Ag 잉크(16)의 유동 저항 증가를 억제하는 것이 가능해져, 도포시에 노즐 내부로부터 노즐 선단에 형성되는 액체 고임부(14)로의 안정된 액체 공급이 가능해진다. 그 결과, 액체 고임부(14)의 신축의 고속화를 실현할 수 있음과 아울러, 액체 고임부(14)가 끊기는 일없이 안정된 연속 도포를 실현할 수 있다.In this
또한, 니들 테이퍼부(24)를 마련하고 있기 때문에, 도포 종단에 있어서 조건 1의 경우와 비교해서 노즐 선단에 있어서의 나노 Ag 잉크(16)의 유동 저항 증가를 억제하는 것이 가능해지고, 비도포시에, 노즐(2)의 선단보다 내부측에 니들 테이퍼부(24)의 개시 위치 P1이 위치하도록, 제어부(13)에 의해 니들 구동부(10)를 운전하는 것에 의해서, 액체 고임부(14)를 분리할 때의 응답성 향상으로 이어질 수 있다. 그 결과, 도포를 종료하기 위한 노즐(2)과 도포 대상물(4)의 상대적인 이동을 정지하는 타이밍 제어가 용이하게 됨과 아울러, 액체 고임부(14)가 도포 대상물(4)로부터 분리되는 위치가 목표대로 된다. 이것에 의해, 도포 종단에 있어서도, 선폭의 굵음이나 끊김이 생기는 일없이, 정밀한 도포를 실현할 수 있었다. 또한, 종단에 있어서의 도포에 요하는 시간을 단축할 수 있기 때문에, 생산 택트의 단축을 실현할 수 있다.
In addition, since the needle tapered
- 조건 6 -- Condition 6 -
조건 5에서는, 니들(6)의 측면부의 나노 Ag 잉크의 접촉각이 θ2=15°, 니들 선단면(19)의 나노 Ag 잉크의 접촉각이 θ3=15°이었지만, 이 조건 6에서는, 니들 선단면(19)의 접촉각 θ3을 10°로 하였다. 그 외의 조건은 조건 5와 동일하게 하였다. 또한, 조건 1과 동일한 지표를 이용한 도포 시종단 상태의 평가 결과를 도 6에 나타낸다.In
이 조건 6에서는, 니들 선단면(19)이 가장 접촉각이 작기 때문에, 조건 5의 경우와 비교해서 니들 선단면(19)에 액체 고임부(14)를 유지할 수 있는 효과를 향상할 수 있다. 그 결과, 액체 고임부(14)의 신축의 고속화를 실현할 수 있음과 아울러, 액체 고임부(14)가 끊기는 일없이 안정된 연속 도포를 실현할 수 있다.In this
또한, 니들 선단면(19)이 가장 접촉각이 작기 때문에, 조건 5의 경우와 비교해서, 도포 종단에 있어서, 니들 선단면(19)에 액체 고임부(14)를 유지할 수 있는 효과를 향상할 수 있으므로, 액체 고임부(14)를 분리할 때의 응답성 향상으로 이어질 수 있다. 그 결과, 도포를 종료하기 위한 노즐(2)과 도포 대상물(4)의 상대적인 이동을 정지하는 타이밍 제어가 용이하게 됨과 아울러, 액체 고임부(14)가 도포 대상물(4)로부터 분리되는 위치가 목표대로 된다. 이것에 의해, 도포 종단에 있어서도, 선폭의 굵음이나 끊김이 생기는 일없이, 정밀한 도포를 실현할 수 있었다. 또한, 종단에 있어서의 도포에 요하는 시간을 단축할 수 있기 위해, 생산 택트의 단축을 실현할 수 있다.
In addition, since the
- 조건 7 -- Condition 7 -
조건 5과 조건 6에서는, 니들 테이퍼부(24)의 나노 Ag 잉크의 접촉각은 단일이었지만, 이 조건 7에서는, 도 10에 나타내는 바와 같이, 액체 도포시에 노즐 선단면(18)보다 도포 대상물(4)측으로 나와 있는 니들(6)의 측면부에, 나노 Ag 잉크의 접촉각이 다른 영역(25, 26)을 형성한 것만이 상이하다. 그 외의 조건은 조건 6과 동일하게 하였다.The contact angle of the nano-Ag ink of the needle tapered
여기서는 도 11에 나타내는 바와 같이, 노즐측의 영역(25)의 접촉각은 θ6=15°, 니들 선단측의 영역(26)의 접촉각은 θ7=13°로 하였다. 조건 1과 동일한 지표를 이용한 도포 시종단 상태의 평가 결과를 도 6에 나타낸다.11, the contact angle of the
이 조건 7에서는, 니들 선단면(19)이 가장 접촉각이 작기 때문에, 조건 5의 경우와 비교해서 니들 선단에 액체 고임부(14)를 유지할 수 있는 효과를 향상할 수 있다. 또한, 도포시에 노즐 선단면(18)보다 도포 대상물(4)측으로 나와 있는 니들 테이퍼부(24)에 있어서, 노즐측의 영역(25)의 접촉각 θ6을 선단측의 영역(26)의 접촉각 θ7 이상으로 함으로써, 조건 6의 경우와 비교해서 니들 선단면(19)에 나노 Ag 잉크(16)를 유지할 수 있는 효과를 향상할 수 있다. 그 결과, 액체 고임부(14)의 신축의 고속화를 실현할 수 있음과 아울러, 액체 고임부(14)가 끊기는 일없이 안정된 연속 도포를 실현할 수 있다.In this condition 7, since the
또한, 니들 선단면(19)이 가장 접촉각이 작기 때문에, 도포 종단에 있어서는, 조건 5의 경우와 비교해서 니들 선단면(19)에 액체 고임부(14)를 유지할 수 있는 효과를 향상할 수 있으므로, 액체 고임부(14)를 분리할 때의 응답성 향상으로 이어질 수 있다. 또한, 도포시에 노즐 선단면(15)보다 도포 대상물(4)측으로 나와 있는 니들 테이퍼부(24)에 있어서, 노즐측의 영역(25)의 접촉각 θ6을 선단측의 영역(26)의 접촉각 θ7 이상으로 함으로써, 조건 6의 경우와 비교해서 니들 선단면(19)에 나노 Ag 잉크(16)를 유지할 수 있는 효과를 향상할 수 있다. 그 결과, 도포를 종료하기 위한 노즐(2)과 도포 대상물(4)의 상대적인 이동을 정지하는 타이밍 제어가 용이하게 됨과 아울러, 액체 고임부(14)가 도포 대상물(4)로부터 분리되는 위치가 목표대로 된다. 이것에 의해, 도포 종단에 있어서도, 선폭의 굵음이나 끊김이 생기는 일없이, 정밀한 도포를 실현할 수 있었다. 또한, 종단에 있어서의 도포에 요하는 시간을 단축할 수 있기 때문에, 생산 택트의 단축을 실현할 수 있다.
Since the
- 조건 8 -- Condition 8 -
조건 7에서는, θ6=15°, θ7=13°이었지만, 이 조건 8에서는, θ6=15°, θ7=10°로 하였다. 그 외의 조건은 조건 7과 동일하게 하였다. 또한, 조건 1과 동일한 지표를 이용한 도포 시종단 상태의 평가 결과를 도 6에 나타낸다.In condition 7, θ6 = 15 ° and θ7 = 13 °. In this
이 조건 8에서는, 니들 선단면(19)이 가장 접촉각이 작기 때문에, 조건 5와 비교해서 니들 선단에 액체 고임부(14)를 유지할 수 있는 효과를 향상할 수 있다. 또한, 도포시에 노즐 선단면(18)보다 도포 대상물(4)측으로 나와 있는 니들 테이퍼부의 선단측의 영역(26)의 접촉각 θ7을 니들 선단면(19)의 접촉각 θ3으로 동일하게 함으로써, 조건 7의 경우와 비교해서 노즐 선단에 나노 Ag 잉크(16)를 유지할 수 있는 효과를 향상할 수 있다. 그 결과, 액체 고임부(14)의 신축의 고속화를 실현할 수 있음과 아울러, 액체 고임부(14)가 끊기는 일없이 안정된 연속 도포를 실현할 수 있다.In this
또한, 니들 선단면(19)이 가장 접촉각이 작기 때문에, 도포 종단에 있어서, 조건 5의 경우와 비교해서 니들 선단에 액체 고임부(14)를 유지할 수 있는 효과를 향상할 수 있다. 또한, 도포시에 노즐 선단면(18)보다 도포 대상물(4)측으로 나와 있는 니들 테이퍼부(24)의 선단측의 영역(26)의 접촉각 θ7을 니들 선단면(19)의 접촉각 θ3으로 동일하게 함으로써, 조건 7의 경우와 비교해서 노즐 선단에 나노 Ag 잉크(16)를 유지할 수 있는 효과를 향상할 수 있다. 그 결과, 도포를 종료하기 위한 노즐(2)과 도포 대상물(4)의 상대적인 이동을 정지하는 타이밍 제어가 용이하게 됨과 아울러, 액체 고임부(14)가 도포 대상물(4)로부터 분리되는 위치가 목표대로 된다. 이것에 의해, 도포 종단에 있어서도, 선폭의 굵음이나 끊김이 생기는 일없이, 정밀한 도포를 실현할 수 있었다. 또한, 종단에 있어서의 도포에 요하는 시간을 단축할 수 있기 때문에, 생산 택트의 단축을 실현할 수 있다.
Since the
(산업상의 이용 가능성)(Industrial availability)
본 발명은, 고속이고 또한 연속적으로 직선성이 높은 패턴을 정밀하게 형성하는 것을 가능하게 하기 때문에, 예를 들면, 유기 EL이나 플라스마 디스플레이, 액정 디스플레이, 터치 패널, 회로 기판, 반도체, 태양 전지, 리튬 2차 전지 등의 디바이스를 생산하는 인쇄 제조 공정에 적용할 수 있다.
It is an object of the present invention to provide an organic EL or plasma display, a liquid crystal display, a touch panel, a circuit board, a semiconductor, a solar cell, a lithium The present invention can be applied to a printing production process for producing a device such as a secondary battery.
1: 액체
2: 노즐
3: 노즐 선단
4: 도포 대상물
5: 전원부
6: 니들
7: 액체 공급부
8: 전극판
9: 노즐 구동부
10: 니들 구동부
11: 스테이지
12: 스테이지 구동부
13: 제어부
14: 노즐 선단의 액체 모음부
15: 노즐 선단에서의 노즐 내경
16: 나노 Ag 잉크
17: 노즐 선단에서의 니들 직경
18: 노즐 선단면
19: 니들 선단면
20: 니들 측면
21: 노즐 선단면에 있어서의 노즐 내벽과 니들 측면의 간극
22: 노즐 선단면으로부터 돌출하고 있는 니들의 측면에 있어서의 접촉각 θ4의 영역
23: 노즐 선단면으로부터 돌출하고 있는 니들의 측면에 있어서의 접촉각 θ5의 영역
24: 니들 테이퍼부
25: 니들 테이퍼부의 측면부에 있어서의 노즐측의 접촉각 θ6의 영역
26: 니들 테이퍼부의 측면부에 있어서의 선단측의 접촉각 θ7의 영역1: liquid
2: Nozzle
3: Nozzle tip
4: object to be coated
5:
6: Needle
7:
8: Electrode plate
9:
10: Needle driver
11: stage
12:
13:
14: liquid collection section at the nozzle tip
15: nozzle inner diameter at nozzle tip
16: Nano Ag ink
17: Needle diameter at nozzle tip
18: nozzle cross section
19: Needle cross section
20: Needle side
21: Clearance between the inner wall of the nozzle and the side surface of the needle at the nozzle line end face
22: area of the contact angle? 4 on the side surface of the needle projecting from the nozzle line end face
23: area of the contact angle &thetas; 5 on the side surface of the needle projecting from the nozzle line end face
24: Needle taper part
25: Area of contact angle? 6 on the nozzle side in the side portion of the needle taper portion
26: Area of contact angle? 7 on the tip side in the side surface of the needle taper portion
Claims (9)
정전 도포 방법.
Wherein a nozzle tip of a nozzle in which a liquid is contained is disposed to face the object to be coated and a potential difference is applied between the liquid and the object to be coated to form a liquid gathers extending toward the object to be coated at the tip of the nozzle, Wherein a tip end of a needle disposed in the nozzle is protruded to the liquid holding portion so that a tip end of the liquid holding portion is brought into contact with the object to be coated, Is relatively moved in the horizontal direction, and the liquid is continuously applied to the object to be coated
Electrostatic application method.
도포 종료시에, 전위차를 상기 도포시보다 작게 한 후, 사전 결정된 시간이 경과하면, 상기 니들의 선단을 상기 노즐 선단보다 상기 노즐의 내부로 후퇴시키는
정전 도포 방법.
The method according to claim 1,
At the end of application, the potential difference is made smaller than that in the application, and when a predetermined time has elapsed, the tip of the needle is retracted to the inside of the nozzle from the tip of the nozzle
Electrostatic application method.
상기 액체와 상기 도포 대상물 사이에 소정의 전압을 인가하는 전원부와,
상기 노즐 내에서 상하 운동 가능한 니들과,
상기 니들을 상하 구동하는 니들 구동부와,
도포시에, 상기 노즐 선단에 상기 도포 대상물측으로 향해 늘어나는 상기 액체의 액체 고임부를 형성하도록 상기 전원부를 제어함과 아울러, 상기 니들의 선단을 상기 액체 고임부로 돌출시키도록 상기 니들 구동부를 운전하여, 상기 액체 고임부의 선단을 상기 도포 대상물에 접촉시킨 후, 사전 결정된 시간이 경과하면, 상기 도포 대상물과 상기 노즐을 수평 방향으로 상대적으로 이동시키고, 상기 도포 대상물에 상기 액체를 연속적으로 도포하는 제어부를 가지는
정전 도포 장치.
An electrostatic coating apparatus for applying a potential difference between a liquid in a nozzle and an object to be coated to draw out the liquid from the nozzle and apply the liquid onto an object to be coated,
A power source for applying a predetermined voltage between the liquid and the object to be coated;
A needle capable of moving up and down in the nozzle,
A needle driver for vertically driving the needle,
The controller controls the power source unit so as to form the liquid gaseous portion extending toward the object to be coated at the tip of the nozzle at the time of application and drives the needle driver to project the tip of the needle into the liquid gore A control part for relatively moving the object to be coated and the nozzle in a horizontal direction and continuously applying the liquid to the object to be coated after a predetermined time has passed after the tip of the liquid holding part is brought into contact with the object to be coated, Having
Electrostatic application device.
상기 제어부를, 상기 액체의 비도포시에, 전위차를 상기 도포시보다 작게 한 후, 사전 결정된 시간이 경과하면, 상기 니들을 선단이 상기 노즐 내부에 위치할 때까지 상승시키도록 구성한
정전 도포 장치.
The method of claim 3,
Wherein the control unit is configured to raise the needle until the tip is positioned inside the nozzle when a predetermined time has elapsed after the potential difference is made smaller in the non-spreading of the liquid than during the application
Electrostatic application device.
상기 니들은 선단으로 향하여 점차 가늘어지는 테이퍼부를 가지는
정전 도포 장치.
The method of claim 3,
The needle has a tapered portion that gradually tapers towards the tip
Electrostatic application device.
상기 제어부를, 상기 액체의 비도포시에, 상기 노즐의 선단보다 내부측에 상기 니들의 상기 테이퍼부의 개시 위치가 위치하도록 상기 니들 구동부를 운전하도록 구성한
정전 도포 장치.
6. The method of claim 5,
The control section may be configured to operate the needle driving section so that the starting position of the tapered section of the needle is located at a position inside the tip of the nozzle at the non-
Electrostatic application device.
상기 노즐의 선단의 단면에 있어서의 상기 액체의 접촉각을 θ1, 상기 니들의 측면에 있어서의 상기 액체의 접촉각을 θ2, 상기 니들의 선단에 있어서의 상기 액체의 접촉각을 θ3으로 했을 때, θ1>θ2 및 θ1>θ3인 것을 특징으로 하는
정전 도포 장치.
6. The method of claim 5,
Wherein a contact angle of the liquid at an end face of the nozzle is? 1, a contact angle of the liquid at a side face of the needle is? 2, and a contact angle of the liquid at the tip of the needle is? And? 1>? 3.
Electrostatic application device.
상기 액체의 도포시에 상기 노즐의 선단보다 상기 도포 대상물측으로 나와 있는 부분에서, 상기 니들의 측면의 상기 액체의 접촉각이 θ2인 영역보다, 상기 니들의 선단측에 상기 액체의 접촉각이 θ4인 영역을 갖고, θ2≥θ4인 것을 특징으로 하는
정전 도포 장치.
8. The method of claim 7,
A region having a contact angle of the liquid of? 4 at the tip side of the needle is smaller than a region where the contact angle of the liquid at the side of the needle is? 2 at a portion which is closer to the object to be coated than the tip of the nozzle at the time of application of the liquid, , And? 2? 4
Electrostatic application device.
상기 액체의 도포시의 상기 노즐의 선단에서, 상기 니들의 직경보다 상기 노즐의 내벽과 상기 니들의 외벽의 간극이 큰 것을 특징으로 하는
정전 도포 장치.9. The method according to any one of claims 3 to 8,
Wherein the gap between the inner wall of the nozzle and the outer wall of the needle is larger than the diameter of the needle at the tip of the nozzle at the time of applying the liquid
Electrostatic application device.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |