KR101912606B1 - 액적 토출용 노즐 플레이트 및 액적 토출용 노즐 플레이트의 코팅 방법 - Google Patents

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Abstract

액적을 토출하는 홀을 갖는 액적 토출용 노즐 플레이트 및 액적 토출용 노즐 플레이트의 코팅 방법에 있어서, 상기 노즐 플레이트의 일면에 형성되는 코팅막을 더 포함할 수 있다. 그리고 상기 코팅막은 상기 홀을 포함하는 상기 노즐 플레이트 일면 전체에 형성한 포토레지스트 박막 중에서 상기 홀에 형성한 포토레지스트 박막을 선택적으로 제거함에 의해 상기 노즐 플레이트 일면에만 잔류시킨 상기 포토레지스트 박막을 경화시켜서 수득할 수 있다.

Description

액적 토출용 노즐 플레이트 및 액적 토출용 노즐 플레이트의 코팅 방법{Nozzle Plate for Processing Droplet Formation and Coating Method of Nozzle Plate for Processing Droplet Formation}
본 발명은 액적 토출용 노즐 플레이트 및 액적 토출용 노즐 플레이트의 코팅 방법에 관한 것으로써, 보다 상세하게는 액적을 토출하는 홀을 갖는 노즐 플레이트의 일면에 코팅막을 갖는 액적 토출용 노즐 플레이트 및 액적 토출용 노즐 플레이트의 코팅 방법에 관한 것이다.
최근, 액정 표시 장치 등으로 제조하기 위한 기판(투명 기판) 상에 배향막의 형성이나 UV 잉크를 도포할 경우, 또는 유기 EL 표시 장치 등으로 제조하기 위한 기판 상에 컬러 필터를 도포할 경우 등에 대해서는 잉크젯 헤드를 구비하는 액적 토출 장치를 사용하고 있다.
상기 잉크젯 헤드에는 액적을 토출하기 위한 홀을 갖는 노즐 플레이트가 구비될 수 있다. 상기 노즐 플레이트를 계속적으로 사용하면 상기 액적의 토출이 이루어지는 홀의 주변 일면에 액적이 잔류할 수 있다. 상기 액적이 잔류함에 의해 상기 액적이 설정된 토출량보다 적게 토출되거나 또는 사선으로 토출되는 상황이 발생한다. 그리고 상기 홀의 주변 일면에 잔류하는 액적을 제거하는 유지 보수 공정을 수행해야 한다.
본 발명은 일 목적은 홀의 주변 일면에 액적이 잔류하는 것을 최소화할 수 있는 액적 토출용 노즐 플레이트의 코팅 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 홀의 주변 일면에 액적이 잔류하는 것을 최소화할 수 있는 액적 토출용 노즐 플레이트를 제공하는데 있다.
언급한 일 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 액적 토출용 노즐 플레이트의 코팅 방법은 액적을 토출하는 홀을 갖는 노즐 플레이트를 코팅하기 위한 액적 토출용 노즐 플레이트의 코팅 방법에 있어서, 상기 홀을 포함하는 상기 노즐 플레이트 일면 전체에 포토레지스트 박막을 형성하는 단계; 상기 홀에 형성된 포토레지스트 박막을 선택적으로 제거하여 상기 홀을 제외한 상기 노즐 플레이트 일면에만 상기 포토레지스트 박막을 잔류시키는 단계; 및 상기 노즐 플레이트 일면에만 잔류시킨 상기 포토레지스트 박막을 경화시켜 상기 노즐 플레이트 일면에 코팅막을 형성하는 단계;를 포함할 수 있다.
언급한 본 발명의 일 실시예에 따른 액적 토출용 노즐 플레이트의 코팅 방법에서, 상기 노즐 플레이트는 에폭시, 폴리이미드, 또는 아크릴 재질로 이루어질 수 있다.
언급한 본 발명의 일 실시예에 따른 액적 토출용 노즐 플레이트의 코팅 방법에서, 상기 포토레지스트 박막의 선택적 제거는 상기 홀에 형성된 포토레지스트 박막이 광에 노출되도록 상기 노즐 플레이트의 타면 전체를 향하여 광을 조사하는 단계; 및 상기 광에 노출됨에 의해 변형이 일어난 상기 홀에 형성된 포토레지스트 박막을 제거하는 단계;를 포함할 수 있다.
언급한 본 발명의 일 실시예에 따른 액적 토출용 노즐 플레이트의 코팅 방법에서, 상기 광은 자외선을 포함할 수 있다.
언급한 본 발명의 일 실시예에 따른 액적 토출용 노즐 플레이트의 코팅 방법에서, 상기 코팅막을 형성하기 위한 상기 포토레지스트 박막의 경화는 80 내지 300℃의 온도에서 5 내지 30분 동안 수행할 수 있다.
언급한 본 발명의 일 실시예에 따른 액적 토출용 노즐 플레이트의 코팅 방법에서, 상기 코팅막은 5 내지 500㎛의 두께를 갖도록 형성할 수 있다.
언급한 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 액적 토출용 노즐 플레이트는 액적을 토출하는 홀을 갖는 액적 토출용 노즐 플레이트에 있어서, 상기 노즐 플레이트의 일면에 형성되는 코팅막을 더 포함하되, 상기 코팅막은 상기 홀을 포함하는 상기 노즐 플레이트 일면 전체에 형성한 포토레지스트 박막 중에서 상기 홀에 형성한 포토레지스트 박막을 선택적으로 제거함에 의해 상기 노즐 플레이트 일면에만 잔류시킨 상기 포토레지스트 박막을 경화시켜서 수득할 수 있다.
언급한 본 발명의 일 실시예에 따른 액적 토출용 노즐 플레이트에서, 상기 노즐 플레이트는 에폭시, 폴리이미드, 또는 아크릴 재질로 이루어질 수 있다.
언급한 본 발명의 일 실시예에 따른 액적 토출용 노즐 플레이트, 상기 코팅막은 5 내지 500㎛의 두께를 갖도록 형성할 수 있다.
본 발명의 액적 토출용 노즐 플레이트 및 액적 토출용 노즐 플레이트의 코팅 방법에 따르면 액적이 토출되는 홀의 주변 일면에 코팅막을 구비할 수 있다. 이에, 상기 코팅막이 노즐 플레이트의 일면에 액적이 잔류하는 것을 최소화할 수 있다.
따라서 본 발명은 노즐 플레이트의 일면에 잔류하는 액적을 제거하기 위한 유지 보수 공정의 횟수를 감소시킬 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액적 토출용 노즐 플레이트를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2 내지 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 액적 토출용 노즐 플레이트의 코팅 방법을 설명하기 위한 도면들이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 실시예를 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조 부호를 유사한 구성 요소에 대해 사용하였다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "이루어진다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부하는 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 액적 토출용 노즐 플레이트에 대하여 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액적 토출용 노즐 플레이트를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 액적 토출용 노즐 플레이트(11)(이하, '노즐 플레이트'라 함)는 액적(15)을 토출하는 홀 및 홀을 형성하는 몸체로 이루어질 수 있다. 상기 몸체 타면 쪽에 액적을 저장 및 공급하는 부재가 배치될 수 있을 것이고, 상기 몸체 일면 쪽에 기판이 위치할 수 있다. 따라서 상기 노즐 플레이트(11)는 상기 몸체 타면으로부터 상기 홀을 통하여 상기 몸체 일면 쪽으로 액적(15)이 흐르는 경로를 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 노즐 플레이트(11)는 상기 일면에 형성되는 코팅막(13)을 포함할 수 있다. 상기 코팅막(13)은 발수성을 가질 수 있다. 이에, 상기 코팅막(13)은 상기 홀을 통하여 토출되는 액적(15)이 상기 홀 주변의 일면에 잔류하는 것을 억제할 수 있다. 따라서 본 발명의 일 실시예에 따른 노즐 플레이트(11)는 상기 코팅막(13)에 의해 상기 일면에 액적(15)이 잔류하는 것을 최소화할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 노즐 플레이트(11)는 상기 일면에 발수성을 갖는 코팅막(13)을 형성함에 의해 상기 일면에 액적(15)의 잔류를 억제하여 액적(15)의 토출에 대한 항상성을 유지할 수 있을 것이다. 그리고 상기 일면에 잔류하는 액적(15)을 제거하는 유지 보수 공정의 수행을 감소시킬 수 있을 것이다.
상기 코팅막(13)은 포토레지스트 박막(17)을 경화시켜 수득할 수 있다. 특히, 상기 코팅막(13)은 상기 홀을 포함하는 상기 노즐 플레이트(11) 일면 전체에 형성한 포토레지스트 박막(17) 중에서 상기 홀에 형성한 포토레지스트 박막(17)을 선택적으로 제거함에 의해 수득할 수 있다. 즉, 상기 코팅막(13)은 상기 노즐 플레이트(11) 일면 전체에 형성한 포토레지스트 박막(17) 중에서 상기 노즐 플레이트(11) 일면에만 잔류시킨 포토레지스트 박막(17)을 경화시켜서 수득할 수 있는 것이다.
상기 노즐 플레이트(11)는 상기 홀을 형성해야 하기 때문에 가공성이 용이한 재질이 유리하다. 이에, 상기 노즐 플레이트(11)는 에폭시, 폴리이미드, 또는 아크릴 재질로 이루어질 수 있다.
상기 코팅막(13)의 두께가 약 5㎛ 미만일 경우 그 제조가 용이하지 않기 때문에 바람직하지 않다. 상기 코팅막(13)의 두께가 약 500㎛를 초과할 경우 상기 노즐 플레이트(11) 자체의 두께가 두꺼워지기 때문에 바람직하지 않다. 즉, 상기 노즐 플레이트(11)의 두께가 두꺼워질 경우 상기 액적(15) 토출에 영향을 끼치지 때문에 바람직하지 않는 것이다. 따라서 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 코팅막(13)은 약 5 내지 500㎛의 두께를 갖도록 형성할 수 있다.
이하, 첨부하는 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 액적 토출용 노즐 플레이트의 코팅 방법에 대하여 설명하기로 한다.
도 2 내지 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 액적 토출용 노즐 플레이트의 코팅 방법을 설명하기 위한 도면들이다.
도 2를 참조하면, 액적을 토출하기 위한 홀을 갖는 노즐 플레이트(11)를 준비한다. 상기 노즐 플레이트(11)는 에폭시, 폴리이미드, 또는 아크릴 재질로 이루어질 수 있다.
상기 노즐 플레이트(11)의 일면 전체에 포토레지스트 박막(17)을 형성한다. 즉, 상기 홀을 포함하는 상기 노즐 플레이트(11)의 일면 전체에 포토레지스트 박막(17)을 형성하는 것으로써, 상기 홀에도 상기 포토레지스트 박막(17)이 채워지도록 형성되는 것이다. 상기 일면은 액적 토출시 기판이 위치하는 쪽이다.
그리고 상기 포토레지스트 박막(17)은 후술하는 코팅막(13)과 동일한 두께를 갖도록 형성할 수 있다. 이는, 상기 포토레지스트 박막(17)이 후술하는 코팅막(13)으로 형성되기 때문이다. 이에, 따라서 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 포토레지스트 박막(17)은 약 5 내지 500㎛의 두께를 갖도록 형성할 수 있다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 상기 홀에 형성된 포토레지스트 박막(17)을 선택적으로 제거하여 상기 홀을 제외한 상기 노즐 플레이트(11) 일면에만 상기 포토레지스트 박막(17)을 잔류시킨다. 그리고 상기 노즐 플레이트(11) 일면에만 잔류시킨 상기 포토레지스트 박막(17)을 경화시켜 상기 노즐 플레이트(11) 일면에 코팅막(13)을 형성한다.
상기 포토레지스트 박막(17)의 선택적인 제거, 즉 상기 홀에 형성된 상기 포토레지스트 박막(17)만 제거하는 공정은 포토리소그라피(photolithography) 공정을 수행함에 의해 달성될 수 있다. 특히, 상기 포토리소그라피 공정은 포토 마스크를 사용하지 않는 셀프 얼라인(self align)을 적용하여 수행할 수 있다.
이에 상기 포토레지스트 박막(17)의 선택적 제거에서는 도 3에서와 같이, 상기 노즐 플레이트(11)의 타면 전체를 향하여 광(19)을 조사한다. 즉, 상기 일면과 반대쪽의 상기 노즐 플레이트(11)의 타면 전체에 광(19)을 조사하는 것이다. 이와 같이, 상기 타면 전체에 광(19)을 조사함에 의해 상기 홀 쪽에 형성된 포토레지스트 박막(17)만 광(19)에 노출될 수 있다. 그리고 상기 타면 자체가 포토 마스크의 역할을 함으로써 상기 일면에 형성된 포토레지스트 박막(17)은 광(19)에 노출되지 않는다. 여기서, 상기 광(19)은 자외선(UV)일 수 있다.
이와 같이, 상기 홀 쪽에 형성된 포토레지스트 박막(17) 즉, 상기 홀에 채워진 포토레지스트 박막(17)은 광(19)에 노출됨에 의해 화학적 성질에 변형이 일어난다. 그리고 현상 공정을 수행하여 상기 화학적 성질에 변형이 일어나 상기 홀에 형성된 포토레지스트 박막(17)을 제거한다.
따라서 도 4에서와 같이 상기 노즐 플레이트(11)의 일면에만 포토레지스트 박막(17)이 잔류할 수 있다.
그리고 상기 노즐 플레이트(11)의 일면에만 잔류하는 포토레지스트 박막(17)을 경화시키는 공정을 수행한다. 상기 경화 공정을 수행함에 의해 상기 노즐 플레이트(11)의 일면에만 잔류하는 포토레지스트 박막(17)은 코팅막(13)으로 형성된다.
상기 경화 공정의 수행시 온도가 약 80℃ 미만일 경우에는 상기 포토레지스트 박막(17)의 경화가 원활하게 진행되지 않기 때문에 바람직하지 않다. 상기 경화 공정의 수행시 온도가 약 300℃를 초과할 경우에는 상기 노즐 플레이트(11) 및 상기 포토레지스트 박막(17)에 열적 스트레스가 가해지기 때문에 바람직하지 않다. 그리고 상기 경화 공정을 5분 미만 동안 수행할 경우에는 상기 포토레지스트 박막(17)의 경화가 충분하게 이루어지지 않기 때문에 바람직하지 않다. 상기 경화 공정을 30분을 초과하여 수행할 경우에는 상기 노즐 플레이트(11) 및 상기 포토레지스트 박막(17)이 과열될 수 있기 때문에 바람직하지 않다.
따라서 본 발명의 일 실시예에서는 상기 경화 공정을 약 80 내지 300℃의 온도에서 약 5 내지 30분 동안 수행할 수 있다.
이와 같이, 상기 경화 공정을 수행함에 의해 상기 노즐 플레이트(11)의 일면에 잔류시킨 상기 포토레지스트 박막(17)은 코팅막(13)으로 형성될 수 있다. 그리고 상기 포토레지스트 박막(17)이 약 5 내지 500㎛의 두께를 갖기 때문에 상기 코팅막(13) 또한 약 5 내지 500㎛의 두께를 가질 수 있다.
본 발명에서는 액적 토출용 노즐 플레이트의 일면에 코팅막을 형성함으로써 노즐 플레이트의 일면에 액적이 잔류하는 것을 최소화할 수 있다.
이에, 노즐 플레이트의 일면에 잔류하는 액적으로 인하여 설정된 토출량보다 적게 액적이 토출되거나 또는 사선 방향으로 토출되는 것을 최소화할 수 있다. 따라서 본 발명의 노즐 플레이트를 액적 토출 공정에 적용할 경우 공정 신뢰도의 향상을 꾀할 수 있고, 그 결과 제품 신뢰도의 향상까지도 기대할 수 있다.
또한, 노즐 플레이트의 일면에 액적 잔류의 최소화를 통하여 액적을 제거하기 위한 유지 보수 공정의 횟수를 감소시킬 수 있기 때문에 생산성의 향상까지고 기대할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
11 : 노즐 플레이트 13 : 코팅막
15 : 액적 17 : 포토레지스트 박막
19 : 광

Claims (9)

  1. 액적을 토출하는 홀을 갖는 노즐 플레이트를 코팅하기 위한 액적 토출용 노즐 플레이트의 코팅 방법에 있어서,
    상기 홀을 포함하는 상기 노즐 플레이트 일면 전체에 포토레지스트 박막을 형성하는 단계;
    상기 홀에 형성된 포토레지스트 박막을 선택적으로 제거하여 상기 홀을 제외한 상기 노즐 플레이트 일면에만 상기 포토레지스트 박막을 잔류시키는 단계; 및
    상기 노즐 플레이트 일면에만 잔류시킨 상기 포토레지스트 박막을 경화시켜 상기 노즐 플레이트 일면에 코팅막을 형성하는 단계;
    상기 노즐 플레이트 일면에만 잔류시킨 상기 포토레지스트 박막을 경화시킴에 의해 상기 노즐 플레이트의 일면에 상기 경화시킨 포토레지스트 박막이 코팅막으로 전환되는 단계;를 포함하고,
    상기 포토레지스트 박막을 코팅막으로 전환시키기 위한 상기 포토레지스트 박막의 경화는 80 내지 300℃의 온도에서 5 내지 30분 동안 수행하고,
    상기 포토레지스트 박막의 선택적 제거는 상기 노즐 플레이트의 타면 자체가 포토 마스크의 역할을 하여 상기 노즐 플레이트의 일면에 형성되는 박막은 광에 노출되지 않으면서 상기 홀에 형성된 포토레지스트 박막에만 광에 노출되는 셀프 얼라인이 이루어지도록 상기 노즐 플레이트의 타면 전체를 향하여 광을 조사하는 단계; 및 상기 광에 노출됨에 의해 변형이 일어난 상기 홀에 형성된 포토레지스트 박막을 제거하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 액적 토출용 노즐 플레이트의 코팅 방법.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 노즐 플레이트는 에폭시, 폴리이미드, 또는 아크릴 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 액적 토출용 노즐 플레이트의 코팅 방법.
  3. 삭제
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 광은 자외선을 포함하는 것을 특징으로 하는 액적 토출용 노즐 플레이트의 코팅 방법.
  5. 삭제
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 코팅막은 5 내지 500㎛의 두께를 갖도록 형성하는 것을 특징으로 하는 액적 토출용 노즐 플레이트의 코팅 방법.
  7. 액적을 토출하는 홀을 갖는 액적 토출용 노즐 플레이트에 있어서,
    상기 노즐 플레이트의 일면에 형성되는 코팅막을 더 포함하되,
    상기 코팅막은 상기 노즐 플레이트의 타면 자체가 포토 마스크의 역할을 하여 상기 노즐 플레이트의 일면에 형성되는 박막은 광에 노출되지 않으면서 상기 홀에 형성된 포토레지스트 박막에만 광에 노출되는 셀프 얼라인을 수행하여 상기 홀을 포함하는 상기 노즐 플레이트 일면 전체에 형성한 포토레지스트 박막 중에서 상기 홀에 형성한 포토레지스트 박막을 선택적으로 제거함에 의해 상기 노즐 플레이트 일면에만 잔류시킨 상기 포토레지스트 박막을 80 내지 300℃의 온도에서 5 내지 30분 동안 경화시켜서 상기 경화시킨 포토레지스트 박막을 코팅막으로 전환시켜 상기 코팅막을 수득하는 것을 특징으로 하는 액적 토출용 노즐 플레이트.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 노즐 플레이트는 에폭시, 폴리이미드, 또는 아크릴 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 액적 토출용 노즐 플레이트.
  9. 제7 항에 있어서,
    상기 코팅막은 5 내지 500㎛의 두께를 갖도록 형성하는 것을 특징으로 하는 액적 토출용 노즐 플레이트.
KR1020160134763A 2016-10-18 2016-10-18 액적 토출용 노즐 플레이트 및 액적 토출용 노즐 플레이트의 코팅 방법 KR101912606B1 (ko)

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