KR20140035217A - 개선된 멀티 헤드 및 그 제조 방법, 및 이를 구비한 스프레이 방식의 패턴 형성 장치 및 그 제조 방법 - Google Patents

개선된 멀티 헤드 및 그 제조 방법, 및 이를 구비한 스프레이 방식의 패턴 형성 장치 및 그 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 개선된 멀티 헤드 및 그 제조 방법, 및 이를 구비한 스프레이 방식의 패턴 형성 장치 및 그 제조 방법을 개시한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 헤드는 복수의 노즐 수용홀을 구비하는 노즐 플레이트; 상기 노즐 플레이트 내에 제공되며, 상기 복수의 노즐 수용홀과 연결되어 잉크가 유입되는 복수의 유입구; 및 상기 복수의 노즐 수용홀에 장착되어 상기 복수의 유입구와 연결되며, 상기 잉크가 토출되는 토출구를 구비하는 복수의 노즐을 포함하되, 상기 복수의 노즐은 상기 복수의 노즐 수용홀에 얼라인된 상태로 장착되는 것을 특징으로 한다.

Description

개선된 멀티 헤드 및 그 제조 방법, 및 이를 구비한 스프레이 방식의 패턴 형성 장치 및 그 제조 방법{Improved Multi-Head and its Manufacturing Method, and Spray-Type Pattern Forming Apparatus and its Manufacturing Method Having the Same}
본 발명은 개선된 멀티 헤드 및 그 제조 방법, 및 이를 구비한 스프레이 방식의 패턴 형성 장치 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
좀 더 구체적으로, 본 발명은 복수의 노즐 수용홈이 형성된 노즐 플레이트 상에 복수의 노즐을 지그 플레이트를 이용하여 토출구가 얼라인된 상태로 삽입함으로써, 복수의 노즐의 토출구의 길이 편차가 최소화되고, 토출구의 토출 위치 및 토출 단면적의 균일성이 확보되며, 복수의 노즐 간의 간격(pitch)이 현저하게 감소되어 미세 패턴 형성이 가능하고, 복수의 노즐을 수직 방향으로 배향하기 위한 노즐 가이드 하우징의 사용이 불필요하며, 전체 구성요소의 수 및 제조 공정 시간이 감소되는 개선된 멀티 헤드 및 그 제조 방법, 및 이를 구비한 스프레이 방식의 패턴 형성 장치 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로 PDP 패널, LCD 패널, 또는 OLED(유기 발광소자)과 같은 유기 EL 패널과 같은 FPD 또는 FPD의 부품을 제조하기 위해서는 글래스와 같은 기재(基材) 또는 작업물(work piece: 이하 :기판"이라 한다) 상에 R, G, B 픽셀 등과 같은 패턴을 형성하여야 한다. 이러한 패턴 형성 장치의 하나로 종래 기술에서는 복수의 노즐을 사용하는 다양한 형상의 스프레이 방식의 패턴 형성 장치가 개시되어 있다.
도 1은 복수의 노즐을 사용하는 종래 기술에 따른 멀티 헤드 및 이를 구비한 스프레이 방식의 패턴 형성 장치를 도시한 도면이다. 이러한 복수의 노즐을 사용하는 종래 기술에 따른 멀티 헤드 및 이를 구비한 스프레이 방식의 패턴 형성 장치는 예를 들어 렌 마이클 등에 의해 2007년 7월 10일자에 "소형 연무질 분사 장치 및 연무질 분사 장치의 배열:이라는 발명의 명칭으로 대한민국 특허출원 제10-2007-7015799호로 출원되어, 2007년 9월 17일에 공개된 대한민국 공개특허 제10-2007-0093101호에 상세히 기술되어 있다.
다시 도 1을 참조하면, 종래 기술에 따른 멀티 헤드(116) 및 이를 구비한 스프레이 방식의 패턴 형성 장치(100)에서는, 캐리어 가스가 제 1 포트(112a)를 통해 제 1 챔버(112b)로 유입된 후, 복수의 캐리어 가스 분사구(112)를 통해 복수의 노즐(117)을 구비한 멀티 헤드(116)로 들어간다. 이 때, 제 1 포트(112a)는 복수의 캐리어 가스 분사구(112)와 직접 연결될 수 있으며, 이 경우 제 1 챔버(112b)는 사용이 불필요하다. 또한, 잉크는 적어도 하나의 제 2 포트(114a)를 통해 제 2 챔버(114b)로 유입된다. 잉크와 캐리어 가스는 결합 챔버(115)에서 결합되어, 복수의 노즐(117) 및 토출구(118)를 통해 분사된다.
그러나, 상술한 종래 기술의 멀티 헤드(116)를 구비한 스프레이 방식의 패턴 형성 장치(100)는 2유체(잉크 및 캐리어 가스)를 사용하여야 하므로 전체 장비가 대형화되고, 특히 잉크의 분사를 돕기 위한 캐리어 가스의 흐름 속도를 조절하는 것이 어려워, 잉크를 일정량으로 분사시키는 것이 어렵다.
상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해, 전기 분사 증착(electrospray deposition)용 멀티 헤드 및 이를 구비한 스프레이 방식의 패턴 형성 장치가 사용되고 있다. 이러한 전기 분사 증착용 멀티 헤드 및 이를 구비한 스프레이 방식의 패턴 형성 장치를 사용하면, 잉크가 양전하로 하전되고, 하전된 잉크 입자가 반발력에 의해 멀티 헤드의 복수의 노즐을 통해 분사되므로 캐리어 가스를 사용할 필요가 없다.
좀 더 구체적으로, 도 2a 및 도 2b는 종래 기술의 전기 분사 증착용 멀티 헤드 및 이를 구비한 스프레이 방식의 패턴 형성 장치를 도시한 도면이고, 도 2c는 도 2a에 도시된 종래 기술의 스프레이 방식의 패턴 형성 장치를 사용하여 잉크를 분사하여 얻어진 실제 잉크 도포 상태 사진이다.
도 2a 내지 도 2c를 참조하면, 종래 기술의 멀티 헤드(216)는 하부 하우징(204); 상기 하부 하우징(204) 내에 제공되는 복수의 홀더 수용부(219b); 상기 복수의 홀더 수용부(219b) 내에 장착되며, 각각이 잉크가 유입되는 유입구(212), 상기 잉크가 토출되는 토출구(218)를 구비하는 노즐(217), 및 상기 노즐(217)이 장착되는 홀더부(219a)로 구성되는 복수의 토출 부재(216a); 및 상기 노즐(217)이 수직방향으로 배향되도록 가이드하는 노즐 가이드 하우징(204a)을 포함한다.
또한, 종래 기술의 스프레이 방식의 패턴 형성 장치(200)는 잉크가 유입되는 포트(212a); 상기 포트(212b)와 연결되는 잉크 유로(212b)가 제공되는 상부 하우징(202); 상기 잉크 유로(212b)와 연결되는 멀티 헤드(216); 및 상기 멀티 헤드(216)에 연결되며, 상기 잉크를 하전시키기 위한 전원 장치(V)를 포함하되, 상기 멀티 헤드(216)는 상기 상부 하우징(202)과 결합되는 하부 하우징(204); 상기 하부 하우징(204) 내에 제공되는 복수의 홀더 수용부(219b) 내에 장착되며, 각각이 상기 잉크가 유입되는 유입구(212), 상기 잉크가 토출되는 토출구(218)를 구비하는 노즐(217), 및 상기 노즐(217)이 장착되는 홀더부(219a)로 구성되는 복수의 토출 부재(216a); 및 상기 노즐(217)이 수직방향으로 배향되도록 가이드하는 노즐 가이드 하우징(204a)을 포함한다.
상술한 종래 기술의 멀티 헤드(216) 및 스프레이 방식의 패턴 형성 장치(200)에서는, 잉크가 포트(212a) 및 상부 하우징(202)의 내부에 제공되는 잉크 유로(212b)와 연결된 복수의 노즐(217)의 유입구(212)로 유입된다. 이 때, 잉크는 멀티 헤드(216)에 연결되는 전원 장치(V)에 의해 양전하로 하전된다. 하전된 잉크 입자는 척력(반발력)에 의해 복수의 토출 부재(216a)를 통해(구체적으로는, 복수의 노즐(217)의 토출구(218)를 통해) 토출된다.
상술한 바와 같은 종래 기술의 멀티 헤드(216) 및 스프레이 방식의 패턴 형성 장치(200)에서는, 복수의 홀더 수용부(219b) 내에 장착되는 복수의 토출 부재(216a)가 도 2b에 도시된 바와 같이 홀더부(219a)를 구비한 기성품으로 제조된다. 이러한 기성품으로 구현되는 복수의 토출 부재(216a)는 하부 하우징(204) 내에 미리 형성된 복수의 홀더 수용부(219b) 내에 장착된다. 이러한 복수의 토출 부재(216a)는 노즐(217)이 장착되는 홀더부(219a)의 존재로 인하여 현재까지 구현 가능한 복수의 노즐(217) 간의 피치(pitch: PC)의 최소값은 대략 7.4mm이다. 즉, 종래 기술에서는 잉크의 분사 가능한 최소 폭이 7.4mm 이하로 구현될 수 없어 미세 선폭의 잉크 도포가 불가능하다.
또한, 상술한 바와 같이 기성품으로 구현되는 복수의 토출 부재(216a)가 하부 하우징(204) 내에 미리 형성된 복수의 홀더 수용부(219b) 내에 장착되므로, 복수의 토출구(218)가 일정한 높이로 얼라인 상태를 유지하기가 어려워, 복수의 토출구(218)의 높이 편차가 발생한다. 그에 따라, 잉크의 토출 높이가 상이하여 기판(S)에 토출되는 잉크의 토출량이 일정하지 않을 뿐만 아니라, 분사 영역도 일정하지 않으므로 일정한 잉크 패턴(P)을 형성하기 어렵다는 문제가 발생한다(도 2c 참조).
또한, 복수의 홀더 수용부(219b) 내에 장착되는 복수의 노즐(217)이 모두 수직 방향으로 일정하게 배향되도록 하기 위해서는, 노즐 가이드 하우징(204a)의 사용이 필수적으로 요구되므로, 종래 기술의 멀티 헤드(216) 및 스프레이 방식의 패턴 형성 장치(200)의 전체 구성요소의 수 및 제조 공정 시간이 증가한다.
따라서, 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 새로운 방안이 요구된다.
대한민국 공개특허 제10-2007-0093101호
본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 복수의 노즐 수용홈이 형성된 노즐 플레이트 상에 복수의 노즐을 지그 플레이트를 이용하여 토출구가 얼라인된 상태로 삽입함으로써, 복수의 노즐의 토출구의 길이 편차가 최소화되고, 토출구의 토출 위치 및 토출 단면적의 균일성이 확보되며, 복수의 노즐 간의 간격(pitch)이 현저하게 감소되어 미세 패턴 형성이 가능하고, 복수의 노즐을 수직 방향으로 배향하기 위한 노즐 가이드 하우징의 사용이 불필요하며, 전체 구성요소의 수 및 제조 공정 시간이 감소되는 개선된 멀티 헤드 및 그 제조 방법, 및 이를 구비한 스프레이 방식의 패턴 형성 장치 및 그 제조 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 제 1 특징에 따른 멀티 헤드는 복수의 노즐 수용홀을 구비하는 노즐 플레이트; 상기 노즐 플레이트 내에 제공되며, 상기 복수의 노즐 수용홀과 연결되어 잉크가 유입되는 복수의 유입구; 및 상기 복수의 노즐 수용홀에 장착되어 상기 복수의 유입구와 연결되며, 상기 잉크가 토출되는 토출구를 구비하는 복수의 노즐을 포함하되, 상기 복수의 노즐은 상기 복수의 노즐 수용홀에 얼라인된 상태로 장착되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제 2 특징에 따른 스프레이 방식의 패턴 형성 장치는 잉크가 유입되는 포트; 상기 포트와 연결되는 잉크 유로가 제공되는 상부 하우징; 상기 잉크 유로와 연결되는 멀티 헤드; 및 상기 멀티 헤드에 연결되며, 상기 잉크를 하전시키기 위한 전원 장치를 포함하되, 상기 멀티 헤드는 상기 상부 하우징과 결합되며, 복수의 노즐 수용홀을 구비하는 노즐 플레이트; 상기 노즐 플레이트 내에 제공되며, 상기 복수의 노즐 수용홀과 연결되어 상기 잉크가 유입되는 복수의 유입구; 및 상기 복수의 노즐 수용홀에 장착되어 상기 복수의 유입구와 연결되며, 상기 잉크가 토출되는 토출구를 구비하는 복수의 노즐을 포함하고, 상기 복수의 노즐은 상기 복수의 노즐 수용홀에 얼라인된 상태로 장착되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제 3 특징에 따른 멀티 헤드의 제조 방법은 a) 복수의 노즐 수용홀을 구비한 노즐 플레이트를 하부에 위치시키고, 상기 복수의 노즐 수용홀과 대응되는 위치에 복수의 가이드 홀을 구비한 지그 플레이트를 상부에 위치시키는 단계; b) 상기 노즐 플레이트와 상기 지그 플레이트를 결합시키는 단계; c) 복수의 노즐을 상기 복수의 가이드 홀을 통해 상기 복수의 노즐 수용홀 내로 삽입하는 단계; 및 d) 상기 지그 플레이트를 상기 노즐 플레이트로부터 분리시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제 4 특징에 따른 스프레이 방식의 패턴 형성 장치의 제조 방법은 a) 복수의 노즐 수용홀을 구비한 노즐 플레이트를 하부에 위치시키고, 상기 복수의 노즐 수용홀과 대응되는 위치에 복수의 가이드 홀을 구비한 지그 플레이트를 상부에 위치시키는 단계; b) 상기 노즐 플레이트와 상기 지그 플레이트를 결합시키는 단계; c) 복수의 노즐을 상기 복수의 가이드 홀을 통해 상기 복수의 노즐 수용홀 내로 삽입하는 단계; d) 상기 지그 플레이트를 상기 노즐 플레이트로부터 분리시키는 단계; 및 e) 상기 복수의 노즐이 장착된 상기 노즐 플레이트를 잉크가 유입되는 포트 및 상기 포트와 연결되는 잉크 유로가 제공된 미리 준비된 상부 하우징에 체결하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 개선된 멀티 헤드 및 그 제조 방법, 및 이를 구비한 스프레이 방식의 패턴 형성 장치 및 그 제조 방법을 사용하면 다음과 같은 장점이 달성된다.
1. 복수의 노즐이 지그 플레이트를 이용하여 토출구가 얼라인된 상태로 노즐 플레이트 상에 직접 삽입되어 형성되므로, 복수의 노즐의 토출구의 길이 편차가 최소화된다.
2. 지그 플레이트에 의해 복수의 노즐의 토출구가 얼라인 상태를 유지하므로, 토출구의 토출 위치 및 토출 단면적의 균일성 확보가 용이하다.
3. 복수의 노즐 간의 간격이 현저하게 감소되어 미세 패턴 형성이 가능하다.
4. 복수의 노즐을 수직 방향으로 배향하기 위한 노즐 가이드 하우징의 사용이 불필요하다.
5. 멀티 헤드 및 이를 구비한 스프레이 방식의 패턴 형성 장치의 전체 구성요소의 수 및 제조 공정 시간이 감소된다.
본 발명의 추가적인 장점은 동일 또는 유사한 참조번호가 동일한 구성요소를 표시하는 첨부 도면을 참조하여 이하의 설명으로부터 명백히 이해될 수 있다.
도 1은 복수의 노즐을 사용하는 종래 기술에 따른 멀티 헤드 및 이를 구비한 스프레이 방식의 패턴 형성 장치를 도시한 도면이다.
도 2a 및 도 2b는 종래 기술의 전기 분사 증착용 멀티 헤드 및 이를 구비한 스프레이 방식의 패턴 형성 장치를 도시한 도면이다.
도 2c는 도 2a에 도시된 종래 기술의 스프레이 방식의 패턴 형성 장치를 사용하여 잉크를 분사하여 얻어진 실제 잉크 도포 상태 사진이다.
도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 분사 증착용 멀티 헤드 및 이를 구비한 스프레이 방식의 패턴 형성 장치를 도시한 도면이다.
도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 헤드를 제조하기 위해 사용되는 지그 플레이트를 도시한 도면이다.
도 3c 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 헤드를 제조하기 위해 사용되는 노즐 플레이트를 도시한 도면이다.
도 3d는 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 헤드를 제조하기 위한 지그 플레이트와 노즐 플레이트가 결합된 상태를 도시한 도면이다.
도 3e 및 도 3f는 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 헤드를 제조하기 위해 지그 플레이트 상에 노즐을 삽입하는 동작을 보여주는 도면이다.
도 3g는 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 헤드를 제조하기 위해 지그 플레이트를 이용하여 복수의 노즐이 노즐 플레이트 상에 삽입된 상태를 도시한 도면이다.
도 3h는 도 3g에 도시된 복수의 노즐이 노즐 플레이트 상에 삽입된 상태를 확대하여 도시한 도면이다.
도 3i는 도 3a에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 스프레이 방식의 패턴 형성 장치를 사용하여 잉크를 분사하여 얻어진 실제 잉크 도포 상태 사진이다.
도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 헤드의 제조 방법의 플로우차트를 도시한 도면이다.
도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 스프레이 방식의 패턴 형성 장치의 제조 방법의 플로우차트를 도시한 도면이다.
이하에서 본 발명의 실시예 및 도면을 참조하여 본 발명을 설명한다.
도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 분사 증착용 멀티 헤드 및 이를 구비한 스프레이 방식의 패턴 형성 장치를 도시한 도면이고, 도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 헤드를 제조하기 위해 사용되는 지그 플레이트를 도시한 도면이며, 도 3c 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 헤드를 제조하기 위해 사용되는 노즐 플레이트를 도시한 도면이다.
도 3a 내지 도 3c를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 헤드(316)는 복수의 노즐 수용홀(306)을 구비하는 노즐 플레이트(304); 상기 노즐 플레이트(304) 내에 제공되며, 상기 복수의 노즐 수용홀(306)과 연결되어 잉크가 유입되는 복수의 유입구(312); 및 상기 복수의 노즐 수용홀(306)에 장착되어 상기 복수의 유입구(312)와 연결되며, 상기 잉크가 토출되는 토출구(318)를 구비하는 복수의 노즐(317)을 포함하되, 상기 복수의 노즐(317)은 상기 복수의 노즐 수용홀(306)에 얼라인된 상태로 장착되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 스프레이 방식의 패턴 형성 장치(300)는 잉크가 유입되는 포트(312a); 상기 포트(312a)와 연결되는 잉크 유로(312b)가 제공되는 상부 하우징(302); 상기 잉크 유로(312b)와 연결되는 멀티 헤드(316); 및 상기 멀티 헤드(316)에 연결되며, 상기 잉크를 하전시키기 위한 전원 장치(V)를 포함하되, 상기 멀티 헤드(316)는 상기 상부 하우징(302)과 결합되며, 복수의 노즐 수용홀(306)을 구비하는 노즐 플레이트(304); 상기 노즐 플레이트(304) 내에 제공되며, 상기 복수의 노즐 수용홀(306)과 연결되어 상기 잉크가 유입되는 복수의 유입구(312); 및 상기 복수의 노즐 수용홀(306)에 장착되어 상기 복수의 유입구(312)와 연결되며, 상기 잉크가 토출되는 토출구(318)를 구비하는 복수의 노즐(317)을 포함하고, 상기 복수의 노즐(317)은 상기 복수의 노즐 수용홀(306)에 얼라인된 상태로 장착되는 것을 특징으로 한다.
상술한 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 헤드(316) 및 이를 구비한 스프레이 방식의 패턴 형성 장치(300)에서, "얼라인된 상태"라는 용어는 복수의 노즐(317)이 각각 노즐 플레이트(304) 상에 장착된 상태에서 실질적으로 수직 방향의 높이 편차가 없이 노즐 플레이트(304)에 대해 수직 방향을 따라 제공되는 것을 의미한다.
또한, 복수의 노즐(317)은 복수의 노즐 수용홀(306)에 대응되는 위치에 제공되는 복수의 가이드 홀(322)을 구비한 지그 플레이트(320)를 사용하여 얼라인된다.
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 스프레이 방식의 패턴 형성 장치(300)에 사용되는 멀티 헤드(316)를 제조하기 위한 방법을 상세히 설명하기로 한다.
도 3d는 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 헤드를 제조하기 위한 지그 플레이트와 노즐 플레이트가 결합된 상태를 도시한 도면이고, 도 3e 및 도 3f는 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 헤드를 제조하기 위해 지그 플레이트 상에 노즐을 삽입하는 동작을 보여주는 도면이며, 도 3g는 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 헤드를 제조하기 위해 지그 플레이트를 이용하여 복수의 노즐이 노즐 플레이트 상에 삽입된 상태를 도시한 도면이고, 도 3h는 도 3g에 도시된 복수의 노즐이 노즐 플레이트 상에 삽입된 상태를 확대하여 도시한 도면이다.
도 3d 내지 도 3h를 도 3b 및 도 3c와 함께 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 헤드(316)를 제조하기 위해서는, 먼저 복수의 제 1 체결홈(308)을 구비한 노즐 플레이트(304)를 하부에 위치시키고, 상기 복수의 제 1 체결홈(308)과 대응되는 위치에 복수의 제 2 체결홈(324)을 구비한 지그 플레이트(320)를 상부에 위치시킨다. 그 후, 복수의 제 1 체결홈(308) 상에 복수의 제 2 체결홈(324)을 얼라인시킨 후, 예를 들어 나사와 같은 복수의 체결 부재(326)를 복수의 제 1 체결홈(308) 및 복수의 제 2 체결홈(324)에 체결하여, 노즐 플레이트(304)의 상부에 지그 플레이트(320)를 결합시킨다(도 3d 참조).
한편, 노즐 플레이트(304)는 중앙에는 길이방향을 따라 복수의 노즐 수용홀(306)이 형성되어 있고(도 3c 참조), 지그 플레이트(320)는 복수의 노즐 수용홀(306)에 대응되는 위치에 제공되는 복수의 가이드 홀(322)이 형성되어 있다(도 3b 참조). 따라서, 노즐 플레이트(304)의 상부에 지그 플레이트(320)가 결합되면, 노즐 플레이트(304) 상의 노즐 수용홀(306)과 지그 플레이트(320) 상의 복수의 가이드 홀(322)도 얼라인 상태를 유지한다.
그 후, 복수의 노즐(317)을 복수의 가이드 홀(322)을 통해 복수의 노즐 수용홀(306) 내로 삽입한다. 이 경우, 노즐(317)의 삽입은 예를 들어 고무 망치 등과 같은 탄성 도구(resilient tool)를 이용하여 이루어진다. 이는 노즐(317)의 토출구(318)가 삽입 동작에 의해 손상되는 것을 방지하기 위한 것이다. 도 3e 및 도 3f에는 하나의 노즐(317)이 하나의 가이드 홀(322) 내로 삽입되는 것을 예시적으로 도시하고 있다는 점에 유의하여야 한다.
본 발명의 일 실시예에서는, 복수의 노즐(317)은 각각 예를 들어 320㎛의 외경 및 160㎛의 내경을 갖도록 형성된다. 또한, 복수의 노즐 수용홀(306)은 각각 예를 들어 310㎛의 직경을 가지며, 복수의 가이드 홀(322)은 각각 예를 들어 330 내지 340㎛의 직경을 갖도록 형성된다. 즉, 복수의 노즐(317)의 외경은 복수의 노즐 수용홀(306)의 직경보다는 약간 크고, 복수의 가이드 홀(322)의 직경보다는 약간 작은 것이 바람직하다. 또한, 복수의 노즐 수용홀(306)의 입구 부분은 복수의 노즐(317)의 삽입을 용이하게 하기 위한 가이드 경사면(305a)을 구비하는 것이 바람직하다(도 3h 참조). 그에 따라, 복수의 노즐(317)은 복수의 가이드 홀(322)을 통해서는 용이하게 삽입되고, 복수의 노즐 수용홀(306) 내에서는 억지 끼워맞춤(interference fit) 방식으로 삽입된다. 이 때, 복수의 노즐(317)은 토출구(318)가 지그 플레이트(320)의 표면과 일치된 상태까지 삽입된다.
그 후, 복수의 체결 부재(326)를 해제하여, 지그 플레이트(320)를 노즐 플레이트(304)와 분리시키면, 복수의 노즐(317)의 토출구(318)의 높이(H) 및 복수의 노즐(317)의 수직 배향이 얼라인 상태로 노즐 플레이트(304)의 복수의 노즐 수용홀(306)에 장착된다(도 3g 및 도 3h 참조).
그 후, 복수의 노즐(317)이 장착된 노즐 플레이트(304)를 복수의 제 2 체결 부재(328)를 이용하여 미리 준비된 상부 하우징(302)에 체결한다(도 3a 참조). 이 때, 상부 하우징(302)에는 잉크가 유입되는 포트(312a), 및 상기 포트(312a)와 연결되는 잉크 유로(312b)가 구비되어 있다.
상술한 바와 같이, 복수의 노즐(317)은 복수의 가이드 홀(322)을 구비한 지그 플레이트(320)를 이용하여 복수의 노즐 수용홀(306) 내에 억지 끼워맞춤 방식으로 삽입됨으로써, 복수의 노즐(317)의 토출구(318)의 높이 편차를 10㎛ 이하로 최소화할 수 있다.
또한, 본 발명에서는 노즐(217)이 장착되는 홀더부(219a)를 구비한 복수의 토출 부재(216a)를 복수의 홀더 수용부(219b) 내로 장착하는 종래 기술과는 달리, 복수의 노즐(317)이 노즐 플레이트(304)의 복수의 노즐 수용홀(306)에 직접 장착되므로, 복수의 노즐(317) 간의 피치(PC)의 최소 폭이 2.0mm 이하, 바람직하게는 0.5mm까지 구현될 수 있다. 따라서, 본 발명에서는 잉크의 분사 가능한 최소 폭이 0.5mm까지 구현될 수 있으므로 미세 선폭의 잉크 도포가 가능하다.
또한, 복수의 노즐(317)은 지그 플레이트(320)의 복수의 가이드 홀(322)에 의해 수직 배향이 얼라인 상태를 유지하므로, 종래 기술의 노즐 가이드 하우징(204a)을 사용할 필요가 없고, 그에 따라 멀티 헤드(316) 및 스프레이 방식의 패턴 형성 장치(300)의 전체 구성요소의 수 및 제조 공정 시간이 감소된다.
도 3i는 도 3a에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 스프레이 방식의 패턴 형성 장치를 사용하여 잉크를 분사하여 얻어진 실제 잉크 도포 상태 사진이다.
도 3i를 도 3a 내지 도 3h와 함께 참조하면, 본 발명에서는 복수의 노즐(317)의 토출구(318)가 일정한 높이(H) 및 수직배향이 얼라인 상태로 유지되므로, 복수의 토출구(318)의 높이 편차가 실질적으로 제거 또는 최소화되어 기판(S)에 토출되는 잉크의 토출량이 일정할 뿐만 아니라, 분사 영역도 일정하여 일정한 잉크 패턴(P)을 형성할 수 있다.
도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 헤드의 제조 방법의 플로우차트를 도시한 도면이다.
도 4a를 도 3a 내지 도 3i와 함께 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 헤드의 제조 방법(400)은 a) 복수의 노즐 수용홀(306)을 구비한 노즐 플레이트(304)를 하부에 위치시키고, 상기 복수의 노즐 수용홀(306)과 대응되는 위치에 복수의 가이드 홀(322)을 구비한 지그 플레이트(320)를 상부에 위치시키는 단계(410); b) 상기 노즐 플레이트(304)와 상기 지그 플레이트(320)를 결합시키는 단계(420); c) 복수의 노즐(317)을 상기 복수의 가이드 홀(322)을 통해 상기 복수의 노즐 수용홀(306) 내로 삽입하는 단계(430); 및 d) 상기 지그 플레이트(320)를 상기 노즐 플레이트(304)로부터 분리시키는 단계(440)를 포함한다.
상술한 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 헤드의 제조 방법(400)에서, 상기 b) 단계는 b1) 상기 노즐 플레이트(304) 상에 형성된 복수의 제 1 체결홈(308)과 상기 지그 플레이트(320) 상에 형성된 복수의 제 2 체결홈(324)을 얼라인시키는 단계; 및 b2) 복수의 체결 부재(326)를 이용하여 상기 복수의 제 1 체결홈(308) 및 상기 복수의 제 2 체결홈(324)을 체결하는 단계로 이루어진다.
또한, 상기 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 헤드의 제조 방법(400)의 상기 c) 단계에서, 상기 복수의 노즐(317)은 상기 복수의 노즐 수용홀(306) 내로 억지 끼워맞춤(interference fit) 방식으로 상기 복수의 노즐(317)의 토출구(318)가 상기 지그 플레이트(320)의 표면과 일치된 상태까지 삽입된다.
도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 스프레이 방식의 패턴 형성 장치의 제조 방법의 플로우차트를 도시한 도면이다.
도 4b를 도 3a 내지 도 3i와 함께 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 스프레이 방식의 패턴 형성 장치의 제조 방법(401)은 a) 복수의 노즐 수용홀(306)을 구비한 노즐 플레이트(304)를 하부에 위치시키고, 상기 복수의 노즐 수용홀(306)과 대응되는 위치에 복수의 가이드 홀(322)을 구비한 지그 플레이트(320)를 상부에 위치시키는 단계(410); b) 상기 노즐 플레이트(304)와 상기 지그 플레이트(320)를 결합시키는 단계(420); c) 복수의 노즐(317)을 상기 복수의 가이드 홀(322)을 통해 상기 복수의 노즐 수용홀(306) 내로 삽입하는 단계(430); d) 상기 지그 플레이트(320)를 상기 노즐 플레이트(304)로부터 분리시키는 단계(440); 및 e) 상기 복수의 노즐(317)이 장착된 상기 노즐 플레이트(304)를 잉크가 유입되는 포트(312a) 및 상기 포트(312a)와 연결되는 잉크 유로(312b)가 제공된 미리 준비된 상부 하우징(302)에 체결하는 단계(450)를 포함한다.
상술한 본 발명의 일 실시예에 따른 스프레이 방식의 패턴 형성 장치의 제조 방법(401)에서, 상기 b) 단계는 b1) 상기 노즐 플레이트(304) 상에 형성된 복수의 제 1 체결홈(308)과 상기 지그 플레이트(320) 상에 형성된 복수의 제 2 체결홈(324)을 얼라인시키는 단계; 및 b2) 복수의 체결 부재(326)를 이용하여 상기 복수의 제 1 체결홈(308) 및 상기 복수의 제 2 체결홈(324)을 체결하는 단계로 이루어진다.
또한, 상기 본 발명의 일 실시예에 따른 스프레이 방식의 패턴 형성 장치의 제조 방법(401)의 상기 c) 단계에서, 상기 복수의 노즐(317)은 상기 복수의 노즐 수용홀(306) 내로 억지 끼워맞춤(interference fit) 방식으로 상기 복수의 노즐(317)의 토출구(318)가 상기 지그 플레이트(320)의 표면과 일치된 상태까지 삽입된다.
다양한 변형예가 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 본 명세서에 기술되고 예시된 구성 및 방법으로 만들어질 수 있으므로, 상기 상세한 설명에 포함되거나 첨부 도면에 도시된 모든 사항은 예시적인 것으로 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 따라서, 본 발명의 범위는 상술한 예시적인 실시예에 의해 제한되지 않으며, 이하의 청구범위 및 그 균등물에 따라서만 정해져야 한다.
100,200,300: 스프레이 방식의 패턴 형성 장치 116,216,316: 멀티 헤드
112a,114a,212a,312a: 포트 112b,114b: 챔버 112: 캐리어 가스 분사구
115: 결합 챔버 117,217,317: 노즐 118,218,318: 토출구
202,302: 상부 하우징 204: 하부 하우징 204a: 노즐 가이드 하우징
212,312: 유입구 212b,312b: 잉크 유로 216a; 토출 부재
219a: 홀더부 219b: 홀더 수용부 304: 노즐 플레이트
305a:가이드 경사면 306: 노즐 수용홀 308,324: 체결홈
320: 지그 플레이트 322: 가이드 홀 326,328: 체결 부재

Claims (16)

  1. 멀티 헤드에 있어서,
    복수의 노즐 수용홀을 구비하는 노즐 플레이트;
    상기 노즐 플레이트 내에 제공되며, 상기 복수의 노즐 수용홀과 연결되어 잉크가 유입되는 복수의 유입구; 및
    상기 복수의 노즐 수용홀에 장착되어 상기 복수의 유입구와 연결되며, 상기 잉크가 토출되는 토출구를 구비하는 복수의 노즐
    을 포함하되,
    상기 복수의 노즐은 상기 복수의 노즐 수용홀에 얼라인된 상태로 장착되는
    멀티 헤드.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 복수의 노즐 수용홀의 입구 부분은 상기 복수의 노즐의 삽입을 용이하게 하기 위한 가이드 경사면을 구비하는 멀티 헤드.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 얼라인된 상태는 상기 복수의 노즐 수용홀에 대응되는 위치에 제공되는 복수의 가이드 홀을 구비한 지그 플레이트에 의해 제공되는 멀티 헤드.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 복수의 노즐의 외경은 상기 복수의 노즐 수용홀의 직경보다는 크고, 상기 복수의 가이드 홀의 직경보다는 작은 멀티 헤드.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 복수의 노즐은 상기 복수의 노즐 수용홀 내에 억지 끼워맞춤(interference fit) 방식으로 상기 복수의 노즐의 토출구가 상기 지그 플레이트의 표면과 일치된 상태까지 삽입되는 멀티 헤드.
  6. 스프레이 방식의 패턴 형성 장치에 있어서,
    잉크가 유입되는 포트;
    상기 포트와 연결되는 잉크 유로가 제공되는 상부 하우징;
    상기 잉크 유로와 연결되는 멀티 헤드; 및
    상기 멀티 헤드에 연결되며, 상기 잉크를 하전시키기 위한 전원 장치
    를 포함하되,
    상기 멀티 헤드는
    상기 상부 하우징과 결합되며, 복수의 노즐 수용홀을 구비하는 노즐 플레이트;
    상기 노즐 플레이트 내에 제공되며, 상기 복수의 노즐 수용홀과 연결되어 상기 잉크가 유입되는 복수의 유입구; 및
    상기 복수의 노즐 수용홀에 장착되어 상기 복수의 유입구와 연결되며, 상기 잉크가 토출되는 토출구를 구비하는 복수의 노즐
    을 포함하고,
    상기 복수의 노즐은 상기 복수의 노즐 수용홀에 얼라인된 상태로 장착되는
    스프레이 방식의 패턴 형성 장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 복수의 노즐 수용홀의 입구 부분은 상기 복수의 노즐의 삽입을 용이하게 하기 위한 가이드 경사면을 구비하는 스프레이 방식의 패턴 형성 장치.
  8. 제 6항에 있어서,
    상기 얼라인된 상태는 상기 복수의 노즐 수용홀에 대응되는 위치에 제공되는 복수의 가이드 홀을 구비한 지그 플레이트에 의해 제공되는 스프레이 방식의 패턴 형성 장치.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 복수의 노즐의 외경은 상기 복수의 노즐 수용홀의 직경보다는 크고, 상기 복수의 가이드 홀의 직경보다는 작은 스프레이 방식의 패턴 형성 장치.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 복수의 노즐은 상기 복수의 노즐 수용홀 내에 억지 끼워맞춤(interference fit) 방식으로 상기 복수의 노즐의 토출구가 상기 지그 플레이트의 표면과 일치된 상태까지 삽입되는 스프레이 방식의 패턴 형성 장치.
  11. 멀티 헤드의 제조 방법에 있어서,
    a) 복수의 노즐 수용홀을 구비한 노즐 플레이트를 하부에 위치시키고, 상기 복수의 노즐 수용홀과 대응되는 위치에 복수의 가이드 홀을 구비한 지그 플레이트를 상부에 위치시키는 단계;
    b) 상기 노즐 플레이트와 상기 지그 플레이트를 결합시키는 단계;
    c) 복수의 노즐을 상기 복수의 가이드 홀을 통해 상기 복수의 노즐 수용홀 내로 삽입하는 단계; 및
    d) 상기 지그 플레이트를 상기 노즐 플레이트로부터 분리시키는 단계
    를 포함하는 멀티 헤드의 제조 방법.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 b) 단계는 b1) 상기 노즐 플레이트 상에 형성된 복수의 제 1 체결홈과 상기 지그 플레이트 상에 형성된 복수의 제 2 체결홈을 얼라인시키는 단계; 및 b2) 복수의 체결 부재를 이용하여 상기 복수의 제 1 체결홈 및 상기 복수의 제 2 체결홈을 체결하는 단계로 이루어지는 멀티 헤드의 제조 방법.
  13. 제 11항에 있어서,
    상기 c) 단계에서, 상기 복수의 노즐은 상기 복수의 노즐 수용홀 내로 억지 끼워맞춤(interference fit) 방식으로 상기 복수의 노즐의 토출구가 상기 지그 플레이트의 표면과 일치된 상태까지 삽입되는 멀티 헤드의 제조 방법.
  14. 스프레이 방식의 패턴 형성 장치의 제조 방법에 있어서,
    a) 복수의 노즐 수용홀을 구비한 노즐 플레이트를 하부에 위치시키고, 상기 복수의 노즐 수용홀과 대응되는 위치에 복수의 가이드 홀을 구비한 지그 플레이트를 상부에 위치시키는 단계;
    b) 상기 노즐 플레이트와 상기 지그 플레이트를 결합시키는 단계;
    c) 복수의 노즐을 상기 복수의 가이드 홀을 통해 상기 복수의 노즐 수용홀 내로 삽입하는 단계;
    d) 상기 지그 플레이트를 상기 노즐 플레이트로부터 분리시키는 단계; 및
    e) 상기 복수의 노즐이 장착된 상기 노즐 플레이트를 잉크가 유입되는 포트 및 상기 포트와 연결되는 잉크 유로가 제공된 미리 준비된 상부 하우징에 체결하는 단계
    를 포함하는 스프레이 방식의 패턴 형성 장치의 제조 방법.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 b) 단계는 b1) 상기 노즐 플레이트 상에 형성된 복수의 제 1 체결홈과 상기 지그 플레이트 상에 형성된 복수의 제 2 체결홈을 얼라인시키는 단계; 및 b2) 복수의 체결 부재를 이용하여 상기 복수의 제 1 체결홈 및 상기 복수의 제 2 체결홈을 체결하는 단계로 이루어지는 스프레이 방식의 패턴 형성 장치의 제조 방법.
  16. 제 14항에 있어서,
    상기 c) 단계에서, 상기 복수의 노즐은 상기 복수의 노즐 수용홀 내로 억지 끼워맞춤(interference fit) 방식으로 상기 복수의 노즐의 토출구가 상기 지그 플레이트의 표면과 일치된 상태까지 삽입되는 스프레이 방식의 패턴 형성 장치의 제조 방법.
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