KR20090109642A - 잉크젯 프린팅 시스템 및 그를 이용한 전극 패턴 막의형성방법 - Google Patents

잉크젯 프린팅 시스템 및 그를 이용한 전극 패턴 막의형성방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전극 패턴을 형성하기 위한 잉크 입자의 크기에 관계없이 균일한 전극 패턴 막이 형성되도록 하는 잉크젯 프린팅 시스템 및 그를 이용한 전극 패턴 막의 형성방법에 관한 것으로서, 각 헤드에 서로 반응하는 잉크용액을 주입하는 단계; 패턴에 맞게 기판에 잉크를 분사하는 단계; 및 분사된 잉크가 혼합하여 반응하면서 도전물질을 생성하는 단계를 포함하여 금속의 환원 반응을 통하여 잉크용액의 입자 크기에 관계없이 원하는 금속 물질로 전극 패턴을 형성할 수 있다.
금속, 화학 반응, 잉크젯 헤드, 잉크용액

Description

잉크젯 프린팅 시스템 및 그를 이용한 전극 패턴 막의 형성방법{Ink-jet printing system and the formation method of patterned electrodes using that}
본 발명은 잉크젯 프린팅 시스템 및 그를 이용한 전극 패턴 막의 형성방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전극 패턴을 형성하기 위한 잉크 입자의 크기에 관계없이 균일한 전극 패턴 막이 형성되도록 하는 잉크젯 프린팅 시스템 및 그를 이용한 전극 패턴 막의 형성방법에 관한 것이다.
잉크젯 프린팅 기술은 대기압 하에서 프린팅 시에만 잉크 방울을 분사하여 기록하는 기술로서 저렴하고 높은 해상도 및 미세한 라인을 요구하는 전자장치를 제조하고자 하는 전자산업에 있어서 각광받고 있는 기술이다.
그러나, 이러한 일반적인 잉크젯 프린팅 기술에 있어서, 통상적인 크기의 은 입자 또는 도전체 입자들을 포함하여 안정한 고밀도의 분산액(잉크용액)을 제조하는 것은 어려운 일인데, 이는 일정 크기 이상의 금속 분말을 함유한 잉크용액의 경우, 노즐 막힘 현상이 심각하게 발생하며 금속입자의 비중이 큰 잉크용액의 경우에는 잉크가 빨리 굳어 용액 상태를 장시간 유지하기가 어렵기 때문이다.
이러한 문제를 해결하기 위해 금속입자를 나노 크기로 분쇄할 수 있으나 이 경우에도 일정 농도 이상으로 금속입자를 섞으면 농도가 커짐에 따라 상호 인력에 의한 입자 뭉침 현상이 나타나게 되며 이에 따라 상술한 노즐 막힘 현상이 다시 발생하게 된다. 또한, 이러한 문제를 해결하기 위해 금속입자의 농도를 일정 농도 이하로 낮추면 전극 도체로서 요구되는 충분한 전도도를 얻지 못하거나 전극 패턴을 형성하였을 때 패턴의 일부 라인이 단절되는 등의 문제점이 발생할 수 있다.
따라서, 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 잉크젯 프린팅 기술을 이용하여 전극 패턴 막을 형성하는 데 있어서, 전극 패턴을 형성하기 위한 잉크 입자의 크기에 관계없이 원하는 부분에 원하는 금속물질의 패턴 막이 형성되도록 하는 잉크젯 프린팅 시스템 및 그를 이용한 전극 패턴 막의 형성방법을 제안한다.
보다 구체적으로, 본 발명의 일실시예에 따른 잉크젯 프린팅 시스템은 기판이 실장되는 스테이지; 및 상기 기판 상에서 혼합되면 산화환원 반응에 의해 도전물질을 형성하는 서로 다른 잉크용액이 수용되는 2 이상의 잉크젯 헤드를 포함하여 노즐 막힘 현상 없이 프린팅 동작을 반복하여 수행할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 잉크젯 프린팅 시스템을 이용한 전극 패턴 막의 형성방법은 산화환원 반응에 의해 도전물질을 형성하는 서로 다른 잉크 용액을 2 이상의 잉크젯 헤드에 각각 준비하는 제 1 단계; 일정 패턴에 따라 기판에 상기 서로 다른 잉크용액을 분사하는 제 2 단계; 및 분사된 상기 서로 다른 잉크용액이 혼합하여 반응하면서 상기 도전물질을 생성하는 제 3 단계를 포함하여 잉크 용액의 입자 크기에 관계없이 원하는 금속물질로 전극 패턴을 형성할 수 있다.
본 발명에 따른 잉크젯 프린팅 기술은 잉크 방울을 형성하는 방법으로서 압전 변환기를 사용하여 잉크방울을 형성하는 압전 방식, 및 열을 가해 기포를 만들어 잉크를 분사하는 가열방식으로 나눌 수 있다. 압전방식은 다시 압전 변환기의 형태에 따라 박막이나 피스톤 같은 평면형 변환기와 원통형 변환기로 나누어지며, 압전변환기를 사용하는 경우는 잉크 용기나 노즐에 변환기를 부착하여 압전소자의 수축에 따라 잉크방울이 형성된다. 또한 기포를 사용하여 분사하는 경우에는 기포의 크기가 커짐에 따라 부피가 팽창하여 잉크 용기에서 잉크를 밖으로 밀어냄으로써 잉크방울을 분사하게 된다. 이 두 방법 모두에 대해 잉크의 공급은 모세관 흡입 작용을 통해 자동으로 이루어진다.
본 발명은 두 개 이상의 잉크젯 헤드로부터 분사된 적어도 두 가지 이상의 반응성 용액을 기판의 원하는 부분에 분사하여 기판에서 산화환원 반응이 일어나 원하는 금속물질이 생성되도록 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명에 따른 실시예를 설명한다.
도 1 은 본 발명의 일실시예에 따른 잉크젯 프린팅 시스템의 구성이 도시된 구성도로서, 도 1(a)는 본 발명의 일실시예에 따른 잉크젯 프린팅 시스템의 전체적인 구성이 간략하게 도시된 구성도이며, 도 1(b)는 본 발명의 일실시예에 따른 잉크젯 프린팅 시스템에 있어서, 헤드 유닛의 구성이 도시된 도이다.
본 발명의 일실시예에 따른 잉크젯 프린터 시스템은 도 1(a)에 도시된 바와 같이, 기판(40)을 안착하여 고정하는 스테이지(10) 및 기판(40) 위를 이동하면서 잉크를 분사하는 헤드 유닛(20)을 포함한다. 스테이지(10)는 기판(40)을 고정하여 기판 상면에 전극 패턴이 형성되도록 하며, 잉크 방울이 분사될 영역의 정렬(align)을 위해 기판(40)을 상하좌우로 이동시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 잉크젯 프린터 시스템은, 도시 생략하였으 나 외부로부터 신호를 입력받는 인터페이스 및 상기 인터페이스를 통해 입력된 신호를 전달받아 기판에 전극 패턴 막이 형성되도록 헤드 유닛의 동작을 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.
헤드 유닛(20)은 도 1(b)에 도시된 바와 같이, 다수 잉크젯 헤드(22, 24)를 구비하며, 지지부 및 이송유닛(30)을 이용하여 기판(10) 위를 상하좌우로 이동하면서 기판(40)으로 잉크가 분사되도록 한다. 잉크젯 헤드(22, 24)는 잉크용액을 수용하는 용기, 및 용기의 하부에 형성되어 잉크방울을 떨어뜨리는 적어도 하나 이상의 노즐(25)을 포함한다.
상기 다수 잉크젯 헤드(22, 24)에는 서로 반응하는 두 종류 이상의 잉크용액이 각각 주입되며 잉크젯 헤드(22, 24)의 노즐을 통해 동일 또는 인접한 지점으로 방출된 잉크방울이 기판(10)에서 혼합되면 반응을 통해 초미립자 금속물질이 형성되고 이에 따라 전극 패턴이 형성되도록 하여 노즐의 막힘 현상 또는 패턴 라인의 일부 단절 현상 등을 해결할 수 있도록 한다.
특히, 셋 이상의 잉크젯 헤드를 구비하는 헤드 유닛 또는 다수의 헤드 유닛에 금속 이온을 포함한 잉크 용액 및 환원제로서의 잉크 용액을 주입하는 경우 하나의 잉크젯 헤드에는 환원제로 제조된 잉크 용액을 주입하고 다른 나머지 헤드에는 서로 다른 금속 이온이 함유된 잉크 용액을 주입하여 기판의 원하는 부분에 원하는 금속 물질의 전극 패턴을 형성할 수 있으며 경우에 따라서는 차례로 각 금속이온을 분사하고 반응시켜 중첩시킴으로써 다중 전극 패턴 막을 형성할 수도 있다.
도 2 는 본 발명의 일실시예에 따른 잉크젯 프린터 시스템을 이용한 전극패턴 막의 형성방법이 도시된 순서도로서, 은(Ag) 전극 패턴 막을 형성하는 방법을 예로 하여 설명한다.
우선, 단계 S10에서 원하는 물질로 전극 패턴 막을 형성하기 위한 잉크 용액을 각각 준비한다. 은 전극 패턴 막의 경우 적어도 두 종류의 잉크용액이 준비될 수 있는데, 한 종류는 은의 이온염 또는 은의 유기산 염이 함유되는 잉크 용액으로, 다른 한 종류는 은 이온을 환원시킬 환원제로서 환원성 화합물이 함유된 잉크용액으로 준비될 수 있다.
일반적으로 금속물질의 경우 물질을 이루는 금속원소의 크기보다 금속이온의 크기가 더 작고 금속 원소보다 더 안정한 상태로 서로 잘 섞이지 않기 때문에 나노단위의 금속 입자를 포함하는 잉크용액을 제조하는 경우라도 농도에 좌우되지 않을 수 있다.
은 이온이 함유되는 잉크용액은 다음과 같이 제조될 수 있다.
이온성 물질인 질산은(AgNO3)의 경우 물과 알코올류에 대한 용해도가 크므로 물과 3차 알코올과 같은 용매 또는 이들 용매의 혼합물을 이용하여 용액을 제조한다. 예를 들면, 질산은 5g 을 100ml 물에 녹여 질산은 수용액을 만들고, 잉크젯 프린팅 방식을 적용하기에 적합한 유동성을 확보하기 위하여 3차 알코올과 같은 유기용매, 계면활성제, 및 용액 안정제를 첨가하여 잉크를 제조할 수 있다. 이때 상기 질산은 수용액과 함께 첨가되는 여러 용액들은 서로 혼합되었을 때 환원반응이 일 어나지 않는 용액인 것이 바람직하다. 이러한 본 발명의 일실시예에 따른 은 이온을 포함하는 잉크용액은 질산은 수용액의 포화 용해도 이하까지 제조할 수 있다.
또한, 계면활성제로는 비 이온성 계면활성제 및 이온성 계면활성제가 0.1~10중량% 내외에서 첨가될 수 있으며, 안정제로는 폴리비닐피롤리돈 공중합체 또는 비닐피롤리돈과 임의의 다른 단량체(들)의 공중합체가 은의 농도에 따라 0.5% ~ 20% 정도 첨가될 수 있다. 그리고 용액에 따라 소포제, 광반응 억제제 등이 소량 첨가될 수도 있다.
은 입자 또는 은 전극 패턴 막의 생성 속도를 조절하기 위한 방법으로, 수산화 나트륨(NaOH)으로 질산은(AgNO3)을 침전시킨 후 암모니아 또는 아민기를 갖는 유기 용매를 가하여 은 암모니아 또는 은 이온착화물을 만든 후 상술한 바와 같이 여러 용액을 섞어 잉크 용액으로 사용할 수 있다.
이러한 은 이온을 포함하는 잉크 조성물은 상술한 내용에 한정되지 않으며 생산자에 의해 그 성분 또는 방법이 용이하게 변용될 수 있다.
상술한 방법에 따라 제조된 은 이온을 포함하는 잉크 용액과 혼합하여 상기 은 이온을 환원시킬 환원제 잉크로는 환원성을 갖는 알데히드 계열의 포름알데히드, 부틸 알데히드, 벤질 알데히드, 케톤류의 화합물, 포도당 계열 등의 유기 화합물이나 통상의 환원제로서 사용되는 NaBH4(나트륨보로하이드리드)이 제조될 수 있다.
환원제의 농도는 환원반응 속도에 따라 상기 제조된 은 이온이 함유된 잉크 용액에서 은 농도의 1배 내지 3배 농도까지 제조될 수 있는데, 환원성이 큰 상술한 화합물 중 어느 하나의 화합물을 수용액, 유기 용매 등과 섞고 잉크용액의 점성을 조절하기 위해 통상의 계면 활성제 또는 안정제를 첨가하여 용해시킨다. 이때 상기 유기용매로는 메탄올, 에탄올, 이소프로판올, 부탄올 등과 같은 알코올이나 아세테이트 및 프로피오네이트, 에틸렌 글리콜 등 서로 잘 섞기거나, 용해시킬 수 있는 용매 중 적어도 한가지가 선택될 수 있다.
한편, 상술한 단계 S10에서 은 이온을 함유하는 잉크용액, 및 은 이온을 환원시키는 잉크용액을 각각 제조 및 구비하면, 단계 S20에서 제조된 상기 잉크 용액을 잉크젯 헤드의 용기에 각각 주입한다.
다음, 단계 S30에서 잉크젯 헤드에 주입된 각 잉크용액을 원하는 패턴에 따라 기판에 분사한다. 잉크젯을 이용하여 전극 패턴을 형성하는 방법으로는 상술한 바와 같이 압전 방식과 가열방식이 있으며, 본 명세서에 따른 실시 예에서는 압전 방식을 통해 주파수의 조절, 잉크 저장소의 온도 조절, 또는 적용 기재의 온도 조절이 가능하게 하는 잉크젯 프린팅 시스템을 사용하는 것을 예로 하여 설명하나 이에 한정되지 않으며 가열방식을 통해서도 본 발명에 따른 전극 패턴 막의 형성방법이 적용될 수 있음은 물론이다.
상기 기판은 플라스틱 기판 또는 유리기판으로 구비될 수 있는데, 유리기판의 경우 전극 패턴 막이 형성되어 디스플레이 기판으로 활용될 수 있다. 잉크방울의 분사에 따라 인쇄되는 전극의 폭은 30㎛ 내지 120㎛로 형성될 수 있다.
단계 S30에서 은 이온이 함유된 잉크용액 및 환원제로 제조된 잉크가 동일 패턴에 따라 각각 분사되면, 단계 S40에서, 잉크방울이 분사된 기판의 각 지점에서 상기 각 잉크방울이 서로 섞이게 되며 이에 따라 산화 환원 반응이 일어나 잉크방울에 함유되어 있던 은 이온이 은 물질(원소)로 환원된다. 이때 각 잉크방울은 형성하고자 하는 전극 패턴에 따라 분사되므로 분사된 지점마다 은 물질이 생성되어 원하는 은 전극 패턴 막이 형성될 수 있다.
이때, 금속의 환원반응은 일반적으로 흡열 반응이므로, 예를 들어 50℃ 내지 100℃ 범위에서 기판을 예열한 후 잉크를 분사하거나 잉크가 분사된 후 기판에 열을 가하면(예를 들어, 약 40℃ 정도) 은의 환원 반응이 가속화될 수 있으며 은(Ag) 물질의 기판에 대한 접착력을 높일 수 있다.
다음, 단계 S50에서, 상기 기판을 열처리(annealing)하면 생성된 은 물질이 분사된 패턴에 따라 기판에 잘 접착되도록 할 수 있다. 이때 열처리 조건은 200℃ 이하에서 30분 정도인 것이 바람직하다.
상술한 바와 같이 이루어지는 본 발명의 일실시예에 따른 전극 패턴 막의 형성방법은 상술한 은 전극 패턴 막 외에도 산화환원 반응에 의해 생성되는 전극 물질에 따라 다양하게 변용될 수 있다.
구리 전극 패턴 막을 형성하는 방법을 예로 하여 설명하면, 우선, 상술한 단계 S10에서와 마찬가지로 구리의 이온 염 혹은 유기산 염이 함유된 잉크용액 및 구리 이온을 환원할 수 있는 환원성 화합물이 함유된 잉크용액을 구비한다.
이때, 구리 이온이 함유되는 잉크는 다음과 같이 제조될 수 있는데, 황산구 리와 같은 구리(Ⅱ) 염, 에틸렌디아민테트라아세트산(EDTA)와 같은 구리(Ⅱ) 이온을 위한 알칼리-가용성 착화제, 및 폴리알킬렌 글리콜 같은 첨가제가 포함될 수 있다. 즉, 황산구리 5g 을 100ml 물에 녹인 후 얻은 수용액에 EDTA를 구리 이온 농도와 동일한 양으로 첨가하여 구리 착화물을 만든다. 다음, 잉크젯 프린팅 방식에 적합한 유동성과 안정성을 확보하기 위하여 폴리알킬렌글리콜, 폴리파이롤리돈과 같은 안정제를 첨가하고, 비 이온성 계면활성제 또는 이온성 계면활성제를 0.1~10 중량% 내외로 첨가하여 잉크용액을 제조할 수 있다. 이러한 구리 이온이 함유된 잉크용액의 경우에도 제시된 제조방법 또는 성분에 한정되지 않으며 생산자에 의해 용이하게 변용될 수 있음은 물론이다.
구리 이온이 함유된 잉크용액과 반응하여 구리 이온을 구리 물질(원소)로 환원시키기 위한 잉크용액으로는 상술한 은 이온을 환원시키는 잉크용액과 마찬가지로 환원 능력이 있는 알데히드 계열의 포름알데히드, 부틸 알데히드, 벤질 알데히드 등의 유기 화합물, 포도당 계열의 화합물이나 NaBH4(나트륨보로하이드리드)와 같은 무기물 환원제를 포함하는 용액이 활용될 수 있다. 이러한 환원성이 있는 잉크 용액을 제조하는 방법은 상술한 예에서 기술하였으므로 구체적인 설명은 생략하나, 환원 용액의 농도는 환원 반응속도에 따라 구리 이온 농도의 1배 내지 5배 농도로 제조될 수 있다.
상술한 은 전극 패턴 또는 구리 전극 패턴 외에도 도전성을 갖는 물질, 예를 들어, 금, 니켈, 알루미늄, 백금, 팔라듐, 몰리브덴, 텅스텐, 탄탈룸, 주석, 인듐, 란탄, 가돌리늄, 루테늄, 코발트, 티타늄, 이트륨, 유로퓸, 갈륨, 아연, 마그네슘, 바륨, 세륨, 스트론튬, 납, 안티몬 및 이들의 조합물 등 일반적인 금속 물질들의 이온성 화합물 또는 유기금속 화합물에 대해서도 유사한 방법으로 잉크용액을 제조하고 환원 반응에 의해 전극패턴을 형성할 수 있다.
도 3 은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 잉크젯 프린팅 시스템을 이용한 전극 패턴 막의 형성방법이 도시된 순서도이다.
단계 S100에서, 전극 패턴을 형성하고자 하는 기판의 일면에 소정의 접착막을 형성한다. 상기 접착막은 후술하는 잉크젯 프린팅 방식으로 기판에 잉크방울이 분사되면 분사된 잉크방울이 기판에 잘 접착되도록 접착력을 증대시키기 위한 것이다.
접착막 형성방법은 우선, 테르피네올 (terpineol), 에틸렌글리콜 (Ethylene glycol) 과 같은 용제에 에틸 셀룰로오즈(Ethyl cellulose)와 같은 셀룰로오즈 계열 유도체들을 10 내지 35중량%으로 용해시킨다. 다음, 용해된 용액을 스핀코팅 또는 스크린 코팅 방식을 통해 기판의 일면 전체에 도포하는데, 도포 두께는 0.5㎛ 이상인 것이 바람직하며, 그 다음으로 80℃ 내지 150℃의 온도범위 이내에서 530분간 가열 및 건조하여 접착막을 형성할 수 있다.
이러한 접착막의 주요 물질로는 셀룰로오즈 계열 이외에 폴리에틸렌 옥사이드 (polyethylene oxide), 폴리아크릴 아미드(polyacryl amide), 폴리아크릴산 (polyacrylic acid), 폴리비닐알콜 (polyvinyl alcohol), 히드록시에틸셀룰로오즈 (Hydroxyethyl cellulose), 폴리 사카라이드 (polysaccarides) 등과 같은 물질이 이용될 수도 있다.
한편, 단계 S100에서 기판에 접착막을 형성하면 다음, 단계 S200에서, 원하는 금속 물질이 기판에서 생성되도록 하는 잉크용액을 구비하는데, 예를 들면 니켈 이온 염을 포함하는 용액에 상술한 바와 같은 계면활성제 및 안정제를 첨가하여 니켈 이온을 포함하는 잉크용액을 제조할 수 있으며, 니켈 이온을 니켈 물질(원소)로 환원시키기 위한 환원성이 있는 잉크용액을 상술한 바와 같이 제조할 수 있다. 이때 니켈 이온을 환원시킬 수 있는 환원제로는 차아인산나트륨(NaH2PO2), 디메틸 아민보론(DMAB) 등이 사용될 수 있으며, 상술한 바와 같이 이러한 환원제 물질 용액에 계면활성제 및 안정제를 첨가하여 잉크용액으로 제조할 수 있다.
이렇게 구비된 니켈 이온을 포함한 잉크용액과 환원성이 있는 잉크용액은 잉크젯 프린팅 시스템의 프린터 헤드에 각각 주입된다.
단계 S120에서, 접착막이 형성된 기판을 스테이지에 안착 및 고정시키고, 프린터 헤드 내에 수용된 니켈 이온을 포함한 잉크용액과 환원성이 있는 잉크용액을 전극 패턴에 따라 각각 기판에 분사한다. 동일 전극패턴에 따라 잉크가 분사되기 때문에 단계 S130에서, 분사된 각 잉크방울이 서로 혼합하면서 반응하여 니켈 물질이 환원되고 그에 따라 니켈 전극 패턴 막이 형성된다.
다음, 단계 S140에서, 이미 전극 패턴을 형성한 금속 이온과 다른 금속 이온을 포함한 잉크용액을 환원성이 있는 잉크용액과 함께 각각 기판에 분사한다. 즉, 본 발명의 또 다른 실시예에서는 전극 패턴 막이 다중 층으로 형성될 수 있는데, 전극 패턴의 전기전도성 또는 전극 형성 후 그 위에 형성될 막과의 접착력 또는 열 가공에 대한 안정성 등을 확보하기 위하여 2층막 또는 3층막으로 패턴된 금속 막을 형성할 수 있으며 층 수는 생산자에 의해 변용될 수 있다.
따라서, 상술한 단계에서 니켈 전극 패턴 막을 형성한 경우 은 이온이나 구리 이온을 포함하는 잉크용액을 구비하여 환원성이 있는 잉크용액과 함께 각각 상기 니켈 전극 패턴 막 위에 분사한다.
단계 S150에서, 니켈 전극 패턴 막 위로 분사된 각 잉크용액은 혼합되면서 서로 반응하여 은 또는 구리를 생성하고, 분사된 패턴에 따라 은 또는 구리 전극 패턴 막이 형성된다. 이때 구비된 금속이온 잉크 용액의 수 또는 중첩하고자 하는 층 수만큼 단계 S140 내지 S150을 반복하여 수행할 수 있다.
원하는 만큼의 금속 전극 패턴 막을 형성하면, 단계 S160에서, 200℃ 이하에서 30분 정도로 패턴 막이 형성된 상기 기판을 열처리(annealing)하면, 단계 S170에서 다중 전극 패턴 막, 예를 들어 니켈 전극 패턴막과 은 또는 구리 전극 패턴막이 중첩되어 있는 전극 패턴 막을 얻을 수 있다.
따라서, 상술한 바와 같이 본 발명에 따른 잉크젯 프린팅 시스템 및 전극 패턴 막의 형성방법은 잉크젯 프린팅 방식으로 전극 패턴을 형성할 때 합성된 금속 물질을 이용하는 것이 아니라 기판에 분사된 분출물들이 반응하여 금속물질을 생성하는 시스템 및 방법이며, 이에 따라 종래의 일정 크기 이상의 입자를 이용한 잉크의 보관 문제, 나노 크기 금속 분체의 농도를 높이기 힘든 문제, 또는 분체를 제 조하기 힘든 문제 등을 모두 해결할 수 있다.
특히, 초기 분사된 각 반응물들은 농도차이에 따라 확산과 반응을 동시에 일으킬 수 있으므로 비교적 균일한 반응을 얻을 수 있어 마이크로 단위의 영역 내에서 균일한 반응생성물이 합성될 수 있다.
이상과 같이 본 발명에 따른 잉크젯 프린팅 시스템 및 이를 이용한 전극 패턴 막의 형성방법을 예시된 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 발명은 본 명세서에 개시된 실시 예와 도면에 의해 한정되지 않으며 패턴을 형성하고자 하는 기판에 서로 반응하는 잉크방울을 분사하고 산화환원 반응을 통해 금속 전극 패턴을 형성하도록 하는 본 발명의 기술사상은 보호되는 범위 이내에서 당업자에 의해 용이하게 응용될 수 있음은 자명하다.
도 1 은 본 발명의 일실시예에 따른 잉크젯 프린팅 시스템의 구성이 간략하게 도시된 구성도, 및
도 2 는 본 발명의 일실시예에 따른 잉크젯 프린팅 시스템을 이용한 전극 패턴 막의 형성방법이 도시된 순서도, 및
도 3 은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 잉크젯 프린팅 시스템을 이용한 전극 패턴 막의 형성방법이 도시된 순서 도이다.

Claims (13)

  1. 기판이 실장되는 스테이지; 및
    상기 기판 상에서 혼합되면 산화환원 반응에 의해 도전물질을 형성하는 서로 다른 잉크용액이 수용되는 2 이상의 잉크젯 헤드
    을 포함하는 잉크젯 프린팅 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 잉크젯 헤드는, 상기 도전물질이 이온형태로 함유된 제 1 잉크용액이 수용되는 제 1 잉크젯 헤드; 및
    상기 이온형태의 도전물질을 상기 도전물질로 환원시키는 환원제가 함유된 제 2 잉크용액이 수용되는 제 2 잉크젯 헤드
    를 포함하는 잉크젯 프린팅 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 2 잉크용액은 알데히드 계열의 유기 화합물, 포도당 계열의 화합물 또는 무기물 환원제 중 적어도 어느 한 물질을 함유하는 잉크젯 프린팅 시스템.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 잉크용액은 은(Ag) 이온 염, 구리(Cu) 이온 염, 및 니켈(Ni) 이온 염 중 어느 하나의 이온 염을 함유하는 잉크젯 프린팅 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판은 유리 재질 또는 플라스틱 재질로 이루어지는 잉크젯 프린팅 시스템.
  6. 산화환원 반응에 의해 도전물질을 형성하는 서로 다른 잉크 용액을 2 이상의 잉크젯 헤드에 각각 준비하는 제 1 단계;
    일정 패턴에 따라 기판에 상기 서로 다른 잉크용액을 분사하는 제 2 단계; 및
    분사된 상기 서로 다른 잉크용액이 혼합하여 반응하면서 상기 도전물질을 생성하는 제 3 단계
    를 포함하는 잉크젯 프린팅 시스템을 이용한 전극 패턴 막의 형성방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 서로 다른 잉크용액은, 금속 이온을 함유하는 제 1 잉크용액 및 상기 금속 이온을 환원시키는 제 2 잉크용액을 포함하는 잉크젯 프린팅 시스템을 이용한 전극 패턴 막의 형성방법.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 2 단계는,
    상기 기판이 일정 온도가 되도록 가열하는 단계
    를 더 포함하는 잉크젯 프린팅 시스템을 이용한 전극 패턴 막의 형성방법.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 2 단계는,
    압전소자에 의한 진동으로 상기 잉크용액으로부터 잉크방울을 방출하는 단계인 잉크젯 프린팅 시스템을 이용한 전극 패턴 막의 형성방법.
  10. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 2 단계는,
    열을 가하여 상기 잉크용액 내부에 기포를 발생시키고 이에 따라 잉크방울이 각각 방출되는 단계인 잉크젯 프린팅 시스템을 이용한 전극 패턴 막의 형성방법.
  11. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 2 단계 전,
    상기 기판에 일정 유기용액을 도포하여 접착막을 형성하는 단계를 포함하는 잉크젯 프린팅 시스템을 이용한 전극 패턴 막의 형성방법.
  12. 제 6 항의 전극 패턴 막의 형성방법에 따라 상기 기판 상에 제 1 도전물질을 생성하는 단계; 및
    제 6 항의 전극 패턴 막의 형성방법에 따라 상기 제 1 도전물질 상에 제 2도전물질을 생성하는 단계
    를 포함하는 잉크젯 프린팅 시스템을 이용한 전극 패턴 막의 형성방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 제 1 도전물질은 니켈이며, 상기 제 2 도전물질은 은 또는 구리인 잉크젯 프린팅 시스템을 이용한 전극 패턴 막의 형성방법.
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