KR20130095941A - Apparatus for large area deposition using surface acoustic wave and method for making large scale electrode using the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 표면탄성파를 이용한 대면적 증착장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 표면탄성파와 정전기력을 이용하여 대면적의 기판의 표면에 전도성 잉크를 증착할 수 있는 표면탄성파를 이용한 대면적 증착장치에 관한 것이다.The present invention relates to a large area deposition apparatus using surface acoustic waves, and more particularly, to a large area deposition apparatus using surface acoustic waves capable of depositing conductive ink on the surface of a large area substrate using surface acoustic waves and electrostatic forces. will be.
지진이 발생하면, P파와 S파에 이어 지표를 따라서 진동이 물결처럼 전해져 온다. 이와 같이, 자유 표면의 탄성체에는 표면에 국재하여 전해지는 물결이 존재하는 이를 표면탄성파(surface acoustic wave)라고 한다. When an earthquake occurs, the P waves and the S waves are followed by the waves of vibration along the surface. In this way, the surface of the elastic body of the free surface is a surface acoustic wave (surface acoustic wave) that is present in the wave localized on the surface.
압전성 재료는 외부로부터 신호가 가해지면 일그러지는 현상이 발생하게 되는데, 이러한 압전성 재료의 베이스 상에 빗살모양의 전극을 형성하고 신호를 가하면 표면탄성파를 일으킬 수 있게 된다.The piezoelectric material is distorted when a signal is applied from the outside. If a comb-shaped electrode is formed on the base of the piezoelectric material and a signal is applied, surface acoustic waves can be generated.
한편, 이러한 표면탄성파를 이용하여 액체를 미립화하여 이송하는 기술이 개발되어 왔다. 그러나, 종래의 기술에 의하면, 토출된 액적을 미립화한 후에 다시 액적을 토출하여 미립화하는 과정이 반복되는 형태로 액체를 미립화하고 있다.On the other hand, a technique for atomizing and transporting liquid using such surface acoustic waves has been developed. However, according to the related art, the liquid is atomized in such a manner that the process of atomizing the discharged droplets again after atomizing the discharged droplets is repeated.
즉, 단속적 액적토출에 의존하여 액체를 미립화함으로써 다량의 액체를 미립화하기 위해서는 장시간이 소요되는 문제가 있었다. 동시에, 불연속적 토출에 의한미립화 공정은 대면적의 기판에 액체를 착탄시키는 용도로는 부적합하다는 문제가 있었다.That is, there is a problem that it takes a long time to atomize a large amount of liquid by atomizing the liquid depending on the intermittent droplet discharge. At the same time, there has been a problem that the atomization process by discontinuous ejection is not suitable for the purpose of reaching a large area substrate with liquid.
따라서, 본 발명의 목적은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 표면탄성파를 이용하여 대면적의 기판에 전도성 잉크를 연속적으로 증착할 수 있는 표면탄성파를 이용한 대면적 증착장치를 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a large area deposition apparatus using surface acoustic waves capable of continuously depositing conductive ink on a large area substrate using surface acoustic waves.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 기판; 상기 기판과 이격되게 배치되는 압전 베이스, 상기 압전 베이스 상에 패터닝되는 진동 전극부를 포함하며, 전원을 인가받아 표면탄성파(surface acoustic wave)를 발생시키는 진동발생부; 상기 진동발생부에 전도성 잉크를 연속적으로 공급하는 노즐부; 상기 노즐부에 상기 전도성 잉크를 제공하는 잉크공급부; 상기 진동발생부에서 표면탄성파에 의하여 미립화(atomized)된 전도성 잉크가 상기 기판에 증착되도록 상기 미립화된 전도성잉크의 유동을 상기 기판측으로 유도하기 위한 정전기력을 인가하는 정전기력 인가부; 상기 분사영역 상에 공급되는 전도성 잉크가 변성되는 것이 방지되도록 상기 압전 베이스를 냉각시키기 위한 냉각수단;를 포함하는 것을 특징으로 하는 표면탄성파를 이용한 대면적 증착장치에 의해 달성된다.The above object, according to the present invention; A vibration generating part including a piezoelectric base spaced apart from the substrate and a vibrating electrode part patterned on the piezoelectric base, and generating surface acoustic waves by receiving power; A nozzle unit continuously supplying conductive ink to the vibration generating unit; An ink supply unit providing the conductive ink to the nozzle unit; An electrostatic force applying unit for applying an electrostatic force for guiding the flow of the atomized conductive ink toward the substrate so that conductive ink atomized by the surface acoustic wave is deposited on the substrate in the vibration generating unit; And a cooling means for cooling the piezoelectric base so that the conductive ink supplied on the injection region is prevented from being denatured.
또한, 상기 냉각수단은 상기 압전베이스의 하면에 장착되는 펠티에(Peltier) 소자일 수 있다.In addition, the cooling means may be a Peltier device mounted on the lower surface of the piezoelectric base.
또한, 상기 진동 전극부는 상호 이격되는 제1진동전극과 제2진동전극을 포함하고, 상기 제1진동전극과 상기 제2진동전극의 사이에는 상기 압전 베이스 상에 형성되는 가상의 분사영역이 형성되며, 상기 노즐부는 상기 분사영역 상에 전도성 잉크를 공급할 수 있도록 배치될 수 있다.The vibrating electrode unit may include a first vibrating electrode and a second vibrating electrode spaced apart from each other, and a virtual spraying region is formed on the piezoelectric base between the first vibrating electrode and the second vibrating electrode. The nozzle unit may be disposed to supply conductive ink onto the injection area.
또한, 상기 잉크공급부는 전도성 잉크가 저장되는 저장부; 상기 진동발생부로부터 분사되는 전도성 잉크와 상기 노즐부로부터 공급되는 전도성 잉크를 모니터하는 모니터부; 상기 진동발생부로부터 미립화 되어 상방으로 분사되는 전도성 잉크의 유량(flow rate)과 상기 진동발생부에 공급되는 전도성 잉크의 유량이 동일하도록 상기 저장부로부터 상기 노즐부로 공급되는 전도성 잉크의 유량을 제어하는 공급제어부;를 포함할 수 있다.The ink supply unit may further include a storage unit in which conductive ink is stored; A monitor unit for monitoring conductive ink sprayed from the vibration generating unit and conductive ink supplied from the nozzle unit; Controlling the flow rate of the conductive ink supplied from the storage unit to the nozzle unit so that the flow rate of the conductive ink atomized from the vibration generating unit and sprayed upward is the same as the flow rate of the conductive ink supplied to the vibration generating unit It may include a supply control unit.
또한, 상기 정전기력 인가부는 상기 기판의 상측에 배치되는 제1전극; 분사되는 전도성 잉크의 이동경로와 접하는 영역이 관통되되, 상기 제1전극과 상기 진동발생부의 사이에 배치되는 제2전극; 상기 제1전극 또는 상기 제2전극에 전압을 인가하는 전압 인가부;를 포함할 수 있다.The electrostatic force applying unit may further include: a first electrode disposed above the substrate; A second electrode penetrating a region in contact with the movement path of the conductive ink to be injected, and disposed between the first electrode and the vibration generator; And a voltage applying unit configured to apply a voltage to the first electrode or the second electrode.
또한, 상기 압전 베이스를 이동시키기 위한 스테이지부를 더 포함할 수 있다.The apparatus may further include a stage unit for moving the piezoelectric base.
또한, 상기 진동 전극부는 복수개가 상기 압전 베이스 상에 일렬로 배치되고, 상기 노즐부는 복수개가 상기 각각의 진동 전극부의 분사영역 상에 하나씩 마련되며, 상기 잉크공급부는 일단부가 상기 저장부와 연결되고, 타단부는 여러 경로로 나누어져 상기 복수개의 노즐부 각각에 연결되는 연결부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표면탄성파를 이용한 대면적 증착장치. In addition, a plurality of the vibrating electrode parts are arranged in a line on the piezoelectric base, a plurality of the nozzle parts are provided one by one on the spraying region of each of the vibrating electrode parts, one end of the ink supply part is connected to the storage part, The other end portion is divided into a plurality of paths, the surface area acoustic wave deposition apparatus using a surface acoustic wave further comprises a connection portion connected to each of the plurality of nozzles.
또한, 상기 목적은, 본 발명에 따라, 유연한(flexible) 기판을 준비하는 기판준비단계; 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항의 표면탄성파를 이용한 대면적 증착장치를 이용하여 상기 기판상에 전도성 잉크 재질의 박막부를 증착하는 증착단계; 상기 박막부를 건조하는 박막부 건조단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 대면적 전극 제조방법에 의해 달성된다.In addition, the above object, according to the present invention, a substrate preparation step of preparing a flexible (flexible) substrate; A deposition step of depositing a thin film portion of a conductive ink material on the substrate using a large area deposition apparatus using the surface acoustic wave of any one of claims 1 to 7; It is achieved by a large-area electrode manufacturing method comprising a; thin film portion drying step of drying the thin film portion.
본 발명에 따르면, 표면탄성파를 이용하여 기판에 잉크를 증착할 수 있는 표면탄성파를 이용한 대면적 증착장치가 제공된다.According to the present invention, a large-area vapor deposition apparatus using surface acoustic waves capable of depositing ink on a substrate using surface acoustic waves is provided.
또한, 본 발명에 따르면 냉각부를 이용하여 진동발생부를 냉각함으로써 증착 공정 중에 공급되는 전도성 잉크가 변성되어 전체적인 품질이 저하되는 것을 방지할 수 있다.In addition, according to the present invention, by cooling the vibration generating unit using the cooling unit, it is possible to prevent the conductive ink supplied during the deposition process from being denatured and deteriorating the overall quality.
또한, 분사되는 전도성 잉크의 유량과 노즐부로부터 공급되는 전도성 잉크의 유량이 동일하도록 구성함으로써, 전도성 잉크 분사의 연속성을 도모할 수 있다.In addition, by configuring the flow rate of the conductive ink to be injected and the flow rate of the conductive ink supplied from the nozzle unit, the continuity of conductive ink jetting can be achieved.
또한, 노즐부를 멀티화함으로써 대면적의 기판에 전도성 잉크를 증착할 수 있다.In addition, the conductive ink can be deposited on a large-area substrate by multiplexing the nozzle portion.
또한, 본 발명에 따르면, 표면탄성파를 이용하여 대면적 기판상에 박막의 전도성 잉크를 증착함으로써 넓은 면적의 전극을 용이하게 제조할 수 있는 대면적 전극 제조방법이 제공된다.Further, according to the present invention, there is provided a large area electrode manufacturing method that can easily produce a large area of the electrode by depositing a conductive ink of a thin film on a large area substrate using surface acoustic waves.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 표면탄성파를 이용한 대면적 증착장치의 사시도이고,
도 2는 도 1의 표면탄성파를 이용한 대면적 증착장치의 진동발생부를 도시한 것이고,
도 3은 도 1의 표면탄성파를 이용한 대면적 증착장치의 동작 단면도이고,
도 4는 도 1의 표면탄성파를 이용한 대면적 증착장치의 동작중에 전도성 잉크 연속 분사를 원리를 설명하기 위한 것이고,
도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 표면 탄성파를 이용한 대면적 증착장치의 사시도 이고,
도 6은 본 발명에 따른 표면 탄성파를 이용하는 대면적 전극 제조방법의 순서를 개략적으로 도시한 것이다.1 is a perspective view of a large-area deposition apparatus using surface acoustic waves according to a first embodiment of the present invention,
FIG. 2 illustrates a vibration generating unit of the large area deposition apparatus using the surface acoustic wave of FIG. 1,
3 is an operation cross-sectional view of the large-area deposition apparatus using the surface acoustic wave of FIG.
FIG. 4 is for explaining the principle of continuous ink jetting during the operation of the large-area deposition apparatus using the surface acoustic wave of FIG.
5 is a perspective view of a large-area deposition apparatus using a surface acoustic wave according to a second embodiment of the present invention,
Figure 6 schematically shows the procedure of a large area electrode manufacturing method using a surface acoustic wave according to the present invention.
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 표면탄성파를 이용한 대면적 증착장치(100)에 대하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, a large
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 표면탄성파를 이용한 대면적 증착장치의 사시도이다.1 is a perspective view of a large-area deposition apparatus using surface acoustic waves according to a first embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 표면탄성파를 이용한 대면적 증착장치(100)는 진동발생부(110)와 노즐부(120)와 잉크공급부(130)와 정전기력 인가부(140)와 스테이지부(150)와 냉각수단(160)을 포함한다.Referring to FIG. 1, the large-
도 2는 도 1의 표면탄성파를 이용한 대면적 증착장치의 진동발생부를 도시한 것이다.FIG. 2 illustrates a vibration generator of the large-area deposition apparatus using the surface acoustic wave of FIG. 1.
도 2를 참조하면, 상기 진동발생부(110)는 후술하는 노즐부(120)로부터 공급되는 전도성 잉크가 미립화(atomized)되도록 표면탄성파(surface acoustic wave)를 발생시키는 부재로서, 압전 베이스(111)와 진동 전극부(112)와 커버부(115)와 전원부(116)를 포함한다.Referring to FIG. 2, the vibration generating
상기 압전 베이스(111)는 후술하는 진동 전극부(112)가 형성되는 부재로서, 전원이 인가된 진동 전극부(112)에 의하여 표면탄성파를 발생시키는 부재이다. 본 실시예에서의 압전 베이스(111)는 128°Y-X 리튬나이오베이트(LiNbO3)가 사용되나, 이에 한정되는 것은 아니다.The
상기 진동 전극부(112)는 소정의 전원을 인가받아 압전 베이스(111)에 전달하기 위한 부재로서, 압전 베이스(111) 상에 패터닝되며, 파장을 증폭시키기 위하여 압전 베이스(111) 상의 가상의 영역인 분사영역(20)을 기준으로 양쪽으로 제1진동전극(113)과 제2진동전극(114)이 대칭되게 마련된다.The vibrating
상기 커버부(115)는 비전도성 물질로서, 진동 전극부(112)가 패터닝된 압전 베이스(111)의 상면에 증착됨으로써 공급되는 전도성 잉크와 진동 전극부(112)와의 전기적 반응을 방지하도록 한다. 본 실시예에서 커버부(115)는 투명하며 비전도성을 가지는 폴리디메틸실록산(polydimethylsiloxane)이 사용되나, 투명하며 비전도성의 물질이라면 이에 제한되는 것은 아니다.The
상기 전원부(116)는 진동 전극부(112)에 소정의 전원을 인가하기 위한 것으로서, RF 소스부(미도시)와 RF 증폭기(미도시)를 포함한다. 상기 RF 증폭기는 상기 RF 소스부와 연결되어 진동 전극부(112)에 증폭된 RF 전원을 인가한다.The
상기 노즐부(120)는 진동발생부(110)의 제1진동전극(113)과 제2진동전극(114) 사이 영역인 분사영역(20) 상에 배치되어, 분사영역(20)에 전도성 잉크를 연속적으로 제공하기 위한 부재이다.The
상기 잉크공급부(130)는 노즐부(120)와 연결되어 노즐부(120)에 전도성 잉크를 공급하기 위한 것으로서, 저장부(131)와 모니터부(132)와 공급제어부(133)를 포함한다.The
상기 저장부(131)는 노즐부(120)와 연결됨으로써 노즐부(120)로 공급되기 전의 전도성 잉크가 임시적으로 저장되는 부재이다.The
상기 모니터부(132)는 전도성 잉크의 유량을 모니터하기 위한 것으로서, 보다 상세하게는, 진동발생부(110)로부터 미립화되어 상방으로 분사되는 전도성 잉크와 노즐부(120)로부터 진동발생부(110)의 분사영역(20) 상에 제공되는 잉크를 모니터하기 위한 수단이다.The
상기 공급제어부(133)는 저장부(131)로부터 노즐부(120) 쪽으로 전도성 잉크를 공급하되, 모니터부(132)를 통하여 획득된 전도성 잉크의 유량정보를 이용하여 노즐부(120)에 공급되는 전도성 잉크의 유량을 제어하기 위한 부재이다. The
공급제어부(133)는 소정의 펌프(미도시)로 구성되어 압력차를 이용하여 전도성 잉크의 유량을 제어할 수 있으며, 이에 제한되는 것은 아니다.The
상기 정전기력 인가부(140)는 진동발생부(110)에 의하여 미립화된 전도성 잉크가 상방으로 분사될 수 있도록 정전기력을 인가하는 것으로서, 제1전극(141)과 제2전극(142)과 전압 인가부(143)를 포함한다.The electrostatic
상기 제1전극(141)은 진동발생부(110)의 상방에 배치되어 전도성 잉크에 의한 코팅 대상이 되는 기판(10)의 상측에 마련된다.The
상기 제2전극(142)은 기판(10)과 진동발생부(110)의 사이에 배치되어 정전기력을 발생시킨다. 한편, 제2전극(142)은 중앙부가 관통되게 형성됨으로써 미립화된 전도성 잉크의 입자들이 통과할 수 있도록 한다. The
즉, 제2전극(142)이 기판(10)과 진동발생부(110)의 사이에 배치되는 경우에 분사되는 전도성 잉크가 기판(10)에 증착되지 않고 일부가 제2전극(142)에 증착되는 현상을 방지하기 위하여 전도성 잉크의 이동경로에 배치되는 제2전극(142)의 중심부가 관통되도록 하는 것이다.That is, when the
상기 전압인가부(143)는 제1전극(141) 또는 제2전극(142)에 전압을 인가함으로써 제1전극(141)과 제2전극(142) 사이에서의 정전기력 발생을 유도하는 부재이다.The
상기 스테이지부(150)는 상기 압전 베이스(111)를 이송하기 위한 부재로서, 스테이지부(150)를 이용하여 압전 베이스(150)를 동일 평면상에서 이송시킴으로써, 분사영역(20)으로부터 분사되어 증착될 수 있는 기판(10)의 면적이 확대될 수 있다.The
상기 냉각수단(160)은 압전 베이스(111)를 냉각하기 위한 수단으로서, 본 실시예에서는 압전 베이스(111)의 하면에 접촉하는 펠티에(Peltier) 소자로 구성되나, 압전 베이스(111)를 냉각할 수 있는 것이라면 냉각수단(1350)은 펠티에 소자에 한정되는 것은 아니다.
The cooling means 160 is a means for cooling the
지금부터는 상술한 표면탄성파를 이용한 대면적 증착장치(100)의 제1실시예의 작동에 대하여 설명한다.The operation of the first embodiment of the large-area
도 3은 도 1의 표면탄성파를 이용한 대면적 증착장치의 동작 단면도이다.3 is a cross-sectional view illustrating an operation of the large area deposition apparatus using the surface acoustic wave of FIG. 1.
도 3을 참조하면, 전원부(116)를 통하여 압전 베이스(111)의 공진 주파수에 해당하는 주파수 대역의 RF 전원을 진동 전극부(112)에 인가하면, 압전 베이스(111)는 진동하게 된다. 이때, 진동에 의하여 제1진동전극(113)과 제2진동전극(114) 사이의 분사영역(20)에서 표면탄성파가 발생하게 된다. 이러한 표면탄성파는 노줄부(120)에서 공급되는 전도성 잉크를 미립화하기 위한 구동력으로서 동작하게 된다.Referring to FIG. 3, when an RF power source having a frequency band corresponding to a resonance frequency of the
이때, 저장부(131)로부터 공급되는 전도성 잉크가 노즐부(120)를 통하여 분사영역(20) 상에 제공된다. 토출된 전도성 잉크는 압전 베이스(111)로부터 발생하는 표면탄성파에 의하여 미립화(atomized)된다.In this case, the conductive ink supplied from the
정전기력 인가부(140)의 전압 인가부(143)는 제1전극(141)에 고전압을 인가하게 되고, 제1전극(141)과 제2전극(142)의 사이에는 정전기력이 발생하게 된다. 미립화된 전도성 잉크 입자는 이러한 정전기력에 의하여 상방의 기판(10) 측으로 분사되고, 중앙부가 관통되게 형성되는 제2전극(142)을 통과하여 기판(10)에 증착된다.The
상술한 증착공정과 동시에, 증착과정 중에 압전 베이스(111)가 과도하게 가열되어 공급되는 전도성 잉크가 변성되는 것을 방지하기 위하여 냉각수단(160)이 압전 베이스(111)를 실시간으로 냉각한다.Simultaneously with the deposition process described above, the cooling means 160 cools the
본 실시예에서 냉각수단(160)인 펠티에 소자의 냉각면이 압전 베이스(111)의 하면과 접촉하고 있으므로, 이를 구동시킴으로써 압전 베이스(111)의 온도가 40℃ 이상 상승하는 것을 방지한다.In this embodiment, since the cooling surface of the Peltier element, which is the cooling means 160, is in contact with the lower surface of the
한편, 상기와 같은 동작 중에 진동발생부(110)의 분사영역(20) 상에 전도성 잉크는 끊임없이 연속적으로(continuously) 제공됨으로써 대면적의 기판을 대상으로 전도성 잉크를 증착시킬 수 있다. 이러한 전도성 잉크 공급의 연속성은 공급제어부(133)에 의하여 노즐부(120)로부터 제공되는 전도성 잉크의 유량을 제어함으로써 구현되며, 전도성 잉크 공급의 연속성은 하기와 같은 방법으로 제어될 수 있다.On the other hand, the conductive ink is continuously provided continuously on the jetting
도 4는 도 1의 표면탄성파를 이용한 대면적 증착장치의 동작중에 전도성 잉크 연속 분사를 원리를 설명하기 위한 것이다.FIG. 4 illustrates the principle of continuous ink jetting during the operation of the large-area deposition apparatus using the surface acoustic wave of FIG. 1.
먼저, 도 4를 참조하면, 제1진동전극(113)과 제2진동전극(114)과 분사영역(20) 상에 전도성 잉크를 공급하는 노즐부(120)의 단부를 검사체적(control volume)(30)으로 설정한다. 상기 언급한 전도성 잉크 분사의 연속성을 구현하기 위해서는 설정된 검사체적(30) 내부는 정상상태(steady state)를 유지하여야 한다. First, referring to FIG. 4, the control volume of the end of the
다시 말하면, 검사체적(30)으로부터 외부로 배출되는 전도성 잉크의 유량, 즉, 미립화되어 정전기력에 의하여 상방으로 분사되는 전도성 잉크의 유량(Qout)은 노즐부(120)로부터 공급되는 전도성 잉크의 유량(Qin)과 동일하게 제어되어야 한다.In other words, the flow rate of the conductive ink discharged to the outside from the
이와 동시에, 모니터부(132)는 분사되는 전도성 잉크와 공급되는 전도성 잉크를 모니터하고 모니터를 통하여 획득된 정보를 공급제어부(133)에 제공한다. 공급제어부(133)는 전달되는 정보를 이용하여 노즐부(120)로 공급될 전도성 잉크의 유량을 결정하게 된다. 따라서, 이와 같은 과정을 통하여 전도성 잉크 공급가 끊김없이 연속적으로 분사영역(20)상에 제공되고, 이와 동시에 연속적인 증착 공정이 진행될 수 있다.
At the same time, the
다음으로 본 발명의 제2실시예에 따른 표면탄성파를 이용한 대면적 증착장치(200)에 대하여 설명한다. Next, a large
본 발명의 제2실시예에 다른 표면탄성파를 이용한 대면적 증착장치(200)는 진동발생부(210)와 노즐부(220)와 잉크공급부(230)와 정전기력 인가부(240)와 스테이지부(150)와 냉각수단(160)을 포함한다.The large-
상기 진동발생부(210)는 압전 베이스(111)와 진동 전극부(212)와 커버부(115)와 전원부(116)를 포함한다.The
상기 진동 전극부(212)는 제1진동전극(213)과 제2진동전극(214)으로 구성되는 패턴이 복수개가 압전 베이스(111) 상에서 일렬로 소정간격으로 이격되게 형성된다. 즉, 제1진동전극(213)과 제2진동전극(214) 사이의 영역을 분사영역(20)으로 정의하면, 전도성 잉크가 분사되는 분사영역(20)은 복수개가 마련된다.The vibrating
상기 커버부(115)와 전원부(116)는 제1실시예에의 구성과 동일한 것이므로 중복 설명은 생략한다.Since the
상기 노즐부(220)는 제1실시예의 노즐부(120)와 동일한 형상을 가지나, 복수개의 진동 전극부(212)에 의하여 마련되는 복수개의 분사영역(20) 각각에 하나씩 구비됨으로써 멀티 노즐부(220)를 구성한다.The
상기 잉크공급부(230)는 저장부(231)와 연결부(232)와 모니터부(233)와 공급제어부(234)를 포함한다.The
상기 저장부(231)는 전도성 잉크를 저장하는 것으로서 제1실시예와 동일하게 구성된다.The
상기 연결부(232)는 전도성 잉크가 유동할 수 있는 경로로서, 복수개 노즐부(220) 각각의 단부와 저장부(231)를 상호 연결하는 부재이다. 연결부(232)는 저장부(231)로부터 단일 경로를 가지고 연장되되, 복수개의 경로로 갈라짐으로써 복수개의 노즐부(220)에 각각 연결된다.The
상기 모니터부(233)는 각각의 분사영역(20)에 미립화되어 상방으로 분사되는 전도성 잉크와 노즐부로부터 제공되는 잉크를 모니터할 수 있도록 복수개가 구비된다.The
상기 공급제어부(234)는 모니터부(233)로부터 제공되는 정보를 통하여 저장부(231)로부터 연결부(232)를 통해 각 노즐부(220)에 공급되는 전도성 잉크의 유량을 제어하게 된다.The
한편, 본 실시예에서 모니터부(233)는 복수개의 노즐부(220) 각각을 모니터링 할 수 있도록 복수개가 마련되나, 변형례에서는 단일의 모니터부가 구비되어 모니터되지 않는 분사영역(20)의 상황이 모니터가 이루어진 분사영역(20)의 상황과 동일한 것으로 가정하여 전도성 잉크의 공급을 제어하도록 함으로써 생산원가를 절감할 수도 있다.Meanwhile, in the present exemplary embodiment, a plurality of
상기 정전기력 인가부(240)는 제1전극(241)과 제2전극(242)과 전압인가부(243)를 포함하고, 상기 제1전극(241)과 상기 전압인가부(243)는 제1실시예의 구성과 동일하므로 중복설명은 생략한다.The electrostatic
상기 제2전극(242)은 기판(10)과 압전 베이스(111) 사이에 배치되며, 복수개의 분사영역(20)에서 상방으로 분사되는 전도성 잉크가 통과할 수 있도록 관통된다. 이때, 서로 이웃하는 분사영역(20)으로부터 분사되는 전도성 잉크의 이동경로의 사이 공간도 완전히 관통되게 형성됨으로써, 의도하지 않게 일부의 전도성 잉크가 제2전극(242)에 증착되는 문제를 방지한다.The
즉, 본 실시예의 제2전극(242)은 제1실시예의 구성과 유사하고, 내부가 완전히 관통되게 형성됨으로써, 제2전극(242)이 분사되는 전도성 잉크의 저항체 또는 방해물이 되는 것을 방지한다.That is, the
상기 전압인가부(243)와 상기 스테이지부(150)는 제1실시예의 구성과 동일한 것으로서 중복 설명은 생략한다.
The
한편, 상술한 표면탄성파를 이용한 대면적 증착장치(200)의 제2실시예의 작동에 대하여 후술한다.On the other hand, the operation of the second embodiment of the large-
도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 표면 탄성파를 이용한 대면적 증착장치의 사시도이다.5 is a perspective view of a large area deposition apparatus using surface acoustic waves according to a second embodiment of the present invention.
도 5를 참조하면, 전원부(116)를 통하여 압전 베이스(111)의 공진 주파수에 해당하는 주파수 대역의 RF 전원을 진동 전극부(212)에 인가하면, 각 분사영역(20)에 대응되는 압전 베이스(111)가 진동함으로써 표면탄성파가 발생하게 된다.Referring to FIG. 5, when an RF power source having a frequency band corresponding to the resonance frequency of the
이때, 각 노즐부(220)로부터 분사영역(20) 상에 공급되는 전도성 잉크는 표면탄성파에 의하여 미립화되고, 정전기력 인가부(240)에 의하여 형성되는 정전기력을 통하여 상방으로 분사되어 기판(10)에 증착된다. At this time, the conductive ink supplied from the
한편, 중앙부가 완전히 관통되는 제2전극(242)을 통하여 전도성 잉크가 분사되므로 전도성 잉크는 제2전극(242)의 방해없이 기판상에 증착될 수 있다.Meanwhile, since the conductive ink is injected through the
한편, 제1실시예에서와 같이 모니터부(233)는 각 분사영역(20) 상에서 분사되는 전도성 잉크와 노즐부(220)로부터 공급되는 전도성 잉크를 모니터하고, 획득된 유량정보를 공급제어부(234)에 제공한다.On the other hand, as in the first embodiment, the
공급제어부(234)는 저장부(231)로부터 연결부(232)쪽으로 배출되는 전도성 잉크의 유량만을 제어함으로써 복수개의 노즐부(220)로부터 각 분사영역(20)에 공급되는 전도성 잉크의 유량을 동시에 제어할 수 있다.The
따라서, 이를 통하여, 복수개의 분사영역(20) 상에서 미립화되어 상방으로 분사되는 전도성 잉크의 유량과 각 노즐부(220)로부터 공급되는 전도성 잉크의 유량이 같도록 제어함으로써 전도성 잉크의 분사의 연속성을 구현할 수 있다.
Therefore, the continuity of the injection of the conductive ink can be realized by controlling the flow rate of the conductive ink atomized on the plurality of
다음으로 상술한 표면탄성파를 이용한 대면적 증착장치를 이용한 대면적 전극 제조방법(S100)의 일실시예에 대하여 설명한다. Next, an embodiment of the large-area electrode manufacturing method S100 using the large-area deposition apparatus using the surface acoustic wave described above will be described.
도 6은 본 발명에 따른 표면 탄성파를 이용하는 대면적 전극 제조방법의 순서를 개략적으로 도시한 것이다.Figure 6 schematically shows the procedure of a large area electrode manufacturing method using a surface acoustic wave according to the present invention.
도 6을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 대면적 전극 제조방법(S100)은 기판준비단계(S110)와 박막부 증착단계(S120)와 박막부 건조단계(S130)를 포함한다.Referring to FIG. 6, a large area electrode manufacturing method according to an embodiment of the present invention (S100) includes a substrate preparation step (S110), a thin film portion deposition step (S120), and a thin film portion drying step (S130).
상기 기판준비단계(S110)에서는 박막부가 증착될 기판(10)을 준비하는 단계로서, 상기 기판(10)은 유연하고 탄력성이 있는 재질로 준비되는 것이 바람직하다. 기판(10)은 롤투롤 장치(300) 상에서 각 단계별로 이동하게 된다.In the substrate preparation step (S110), as a step of preparing the
상기 박막부 증착단계(S120)에서는 본 발명의 제1실시예에 따른 표면탄성파를 이용한 대면적 증착장치(100)를 이용하여 전도성 잉크를 기판에 균일한 두께의 박막부(40)를 증착한다.In the thin film deposition step (S120), a
상기 박막부 건조단계(S130)는 증착된 박막부(40)를 건조하는 단계이다.The thin film part drying step (S130) is a step of drying the deposited
따라서, 본 실시예의 대면적 전극 제조방법(S100)에 의하면 대면적의 기판 상에 전도성 잉크를 증착시킴으로써 대면적의 전극을 용이하게 제조할 수 있다.Therefore, according to the large-area electrode manufacturing method S100 of the present embodiment, a large-area electrode can be easily manufactured by depositing conductive ink on a large-area substrate.
한편, 도시되지는 않았으나, 박막부 증착단계(S120)에서는 본 발명의 제2실시예에 따른 표면탄성파를 이용한 대면적 증착장치(200)가 이용될 수도 있다.
On the other hand, although not shown, in the thin film deposition step (S120) may be used a large-
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. Without departing from the gist of the invention claimed in the claims, it is intended that any person skilled in the art to which the present invention pertains falls within the scope of the claims described in the present invention to various extents which can be modified.
100 : 본 발명의 제1실시예에 따른 표면탄성파를 이용한 대면적 증착장치
110 : 진동발생부 140 : 정전기력 인가부
120 : 노즐부 150 : 스테이지부
130 : 잉크공급부 160 : 냉각수단100: large area deposition apparatus using surface acoustic waves according to the first embodiment of the present invention
110: vibration generating unit 140: electrostatic force applying unit
120: nozzle portion 150: stage portion
130: ink supply unit 160: cooling means
Claims (8)
상기 기판과 이격되게 배치되는 압전 베이스, 상기 압전 베이스 상에 패터닝되는 진동 전극부를 포함하며, 전원을 인가받아 표면탄성파(surface acoustic wave)를 발생시키는 진동발생부;
상기 진동발생부에 전도성 잉크를 연속적으로 공급하는 노즐부;
상기 노즐부에 상기 전도성 잉크를 제공하는 잉크공급부;
상기 진동발생부에서 표면탄성파에 의하여 미립화(atomized)된 전도성 잉크가 상기 기판에 증착되도록 상기 미립화된 전도성잉크의 유동을 상기 기판측으로 유도하기 위한 정전기력을 인가하는 정전기력 인가부;
상기 분사영역 상에 공급되는 전도성 잉크가 변성되는 것이 방지되도록 상기 압전 베이스를 냉각시키기 위한 냉각수단;를 포함하는 것을 특징으로 하는 표면탄성파를 이용한 대면적 증착장치.Board;
A vibration generating part including a piezoelectric base spaced apart from the substrate and a vibrating electrode part patterned on the piezoelectric base, and generating surface acoustic waves by receiving power;
A nozzle unit continuously supplying conductive ink to the vibration generating unit;
An ink supply unit providing the conductive ink to the nozzle unit;
An electrostatic force applying unit for applying an electrostatic force for guiding the flow of the atomized conductive ink toward the substrate so that conductive ink atomized by the surface acoustic wave is deposited on the substrate in the vibration generating unit;
And a cooling means for cooling the piezoelectric base so that the conductive ink supplied on the injection region is prevented from being denatured.
상기 냉각수단은 상기 압전베이스의 하면에 장착되는 펠티에(Peltier) 소자인 것을 특징으로 하는 투명전극 제작 시스템.The method of claim 1,
The cooling means is a transparent electrode manufacturing system, characterized in that the Peltier (Peltier) element mounted on the lower surface of the piezoelectric base.
상기 진동 전극부는 상호 이격되는 제1진동전극과 제2진동전극을 포함하고, 상기 제1진동전극과 상기 제2진동전극의 사이에는 상기 압전 베이스 상에 형성되는 가상의 분사영역이 형성되며,
상기 노즐부는 상기 분사영역 상에 전도성 잉크를 공급할 수 있도록 배치되는 것을 특징으로 하는 표면탄성파를 이용한 대면적 증착장치.The method of claim 2,
The vibrating electrode part includes a first vibration electrode and a second vibration electrode spaced apart from each other, and a virtual injection region formed on the piezoelectric base is formed between the first vibration electrode and the second vibration electrode,
The nozzle unit is a large-area deposition apparatus using a surface acoustic wave, characterized in that arranged to supply conductive ink on the injection area.
상기 잉크공급부는 전도성 잉크가 저장되는 저장부; 상기 진동발생부로부터 분사되는 전도성 잉크와 상기 노즐부로부터 공급되는 전도성 잉크를 모니터하는 모니터부; 상기 진동발생부로부터 미립화 되어 상방으로 분사되는 전도성 잉크의 유량(flow rate)과 상기 진동발생부에 공급되는 전도성 잉크의 유량이 동일하도록 상기 저장부로부터 상기 노즐부로 공급되는 전도성 잉크의 유량을 제어하는 공급제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 표면탄성파를 이용한 대면적 증착장치.The method of claim 3,
The ink supply unit stores a conductive ink is stored; A monitor unit for monitoring conductive ink sprayed from the vibration generating unit and conductive ink supplied from the nozzle unit; Controlling the flow rate of the conductive ink supplied from the storage unit to the nozzle unit so that the flow rate of the conductive ink atomized from the vibration generating unit and sprayed upward is the same as the flow rate of the conductive ink supplied to the vibration generating unit Large area deposition apparatus using a surface acoustic wave comprising a; supply control unit.
상기 정전기력 인가부는 상기 기판의 상측에 배치되는 제1전극; 분사되는 전도성 잉크의 이동경로와 접하는 영역이 관통되되, 상기 제1전극과 상기 진동발생부의 사이에 배치되는 제2전극; 상기 제1전극 또는 상기 제2전극에 전압을 인가하는 전압 인가부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 표면탄성파를 이용한 대면적 증착장치.5. The method of claim 4,
The electrostatic force applying unit is a first electrode disposed on the upper side of the substrate; A second electrode penetrating a region in contact with the movement path of the conductive ink to be injected, and disposed between the first electrode and the vibration generator; And a voltage applying unit for applying a voltage to the first electrode or the second electrode.
상기 압전 베이스를 이동시키기 위한 스테이지부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표면탄성파를 이용한 대면적 증착장치.5. The method of claim 4,
And a stage unit for moving the piezoelectric base.
상기 진동 전극부는 복수개가 상기 압전 베이스 상에 일렬로 배치되고,
상기 노즐부는 복수개가 상기 각각의 진동 전극부의 분사영역 상에 하나씩 마련되며,
상기 잉크공급부는 일단부가 상기 저장부와 연결되고, 타단부는 여러 경로로 나누어져 상기 복수개의 노즐부 각각에 연결되는 연결부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표면탄성파를 이용한 대면적 증착장치.5. The method of claim 4,
A plurality of vibration electrode parts are arranged in a line on the piezoelectric base,
A plurality of nozzles are provided one on the spraying region of each of the vibration electrode,
The ink supply unit is a large-area deposition apparatus using a surface acoustic wave characterized in that the one end is further connected to the storage portion, the other end is divided into several paths connected to each of the plurality of nozzles.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항의 표면탄성파를 이용한 대면적 증착장치를 이용하여 상기 기판상에 전도성 잉크 재질의 박막부를 증착하는 증착단계;
상기 박막부를 건조하는 박막부 건조단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 대면적 전극 제조방법.A substrate preparation step of preparing a flexible substrate;
A deposition step of depositing a thin film portion of a conductive ink material on the substrate using a large area deposition apparatus using the surface acoustic wave of any one of claims 1 to 7;
Large-area electrode manufacturing method comprising; drying the thin film portion.
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