KR20140134221A - Ink ejection apparatus for forming pattern line by electrohydrodynamics and forming method of pattern by electrohydrodynamics - Google Patents

Ink ejection apparatus for forming pattern line by electrohydrodynamics and forming method of pattern by electrohydrodynamics Download PDF

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Abstract

The present invention relates to an ink ejection apparatus for forming a pattern line by using electrohydrodynamics and a method for forming the pattern line by utilizing electrohydrodynamics. More specifically, a chamber is not needed for a vacuum atmosphere, there is no size limitations of a substrate to form the pattern line, a very thin patterned line can be formed and repaired, and the pattern line with various components or a wiring can be easily formed without a separate process.

Description

전기 수력학을 이용하는 패턴라인 형성용 잉크 토출장치 및 전기 수력학을 이용하여 패턴라인을 형성하는 방법{Ink ejection apparatus for forming pattern line by electrohydrodynamics and forming method of pattern by electrohydrodynamics}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ink ejection apparatus for forming a pattern line using an electrohydraulic method and a method for forming a pattern line by using electrohydrodynamics,

본 발명은 전기 수력학을 이용하여 패턴라인을 형성하는 잉크를 토출하는 장치 및 패턴라인 형성방법에 대한 것으로, PCB, FPD 등의 기판에 패턴을 형성하거나 이미 형성된 패턴라인에 발생한 결함을 리페어하기 위해 잉크가 토출되는 노즐과 기판사이에 전기장을 형성하여 전도성, 기능성 잉크를 미세하게 토출하는 잉크 토출장치 및 패턴라인 형성방법에 대한 것이다.
The present invention relates to an apparatus and a method for forming a pattern line that ejects ink to form a pattern line by using an electrohydraulic method, and more particularly, to a method of forming a pattern on a substrate such as a PCB or an FPD, The present invention relates to an ink ejecting apparatus and method for forming a pattern line by forming an electric field between a nozzle and a substrate from which ink is ejected to finely eject conductive and functional ink.

최근 CPU, RAM 등 반도체의 경우 고집적, 고성능 및 낮은 소비전력을 위해 반도체에 포함된 각종 소자의 선폭이 마이크로 미터 단위를 넘어 수십 나노단위에 이르고 있고, 그 선폭은 점점 더 얇아지고 있을 뿐만 아니라 3차원 구조로 형성되고 있다.In recent years, in the case of semiconductors such as CPU and RAM, the line width of various devices included in a semiconductor has reached to several tens of nano units beyond the micrometer range for the purpose of high integration, high performance and low power consumption. In addition, .

반도체 소자 뿐만 아니라 FPD(Flat Panel Display)로 통칭되는 LCD, OLED 등의 평면 패널 디스플레이들은 단위면적당 더 많은 픽셀을 구현하기 위해 각 픽셀을 구동하는 회로소자들이 더욱 작아지고 있다. 또한, 패널의 생산성을 높이기 위해 패널 생산 장비의 규격이 8세대를 넘어 9세대로 이동하고 있다.Flat panel displays such as LCDs and OLEDs, commonly referred to as flat panel displays (FPDs), as well as semiconductor devices, are becoming smaller in size to drive more pixels per unit area. Also, in order to increase the productivity of the panel, the specifications of the panel production equipment are moving beyond the 8th generation to the 9th generation.

최근 스마트폰, TV, 모니터, 노트북 등 각종 디스플레이기기들의 경량화 소형화 추세에 따라 디스플레이기기들을 구동하는 회로들이 집적된 PCB 기판에 형성되는 도선들도 복잡 다양하게 형성될 뿐만 아니라 미세하게 형성되고 있다.2. Description of the Related Art Recently, various kinds of display devices such as a smart phone, a TV, a monitor, and a notebook have been reduced in size and weight, and accordingly, the wires formed on a PCB substrate on which circuits for driving display devices are integrated are formed in a complicated manner.

반도체, FPD, PCB 등에서 공통적으로 나타나는 현상은 각 기판에 형성된 회로소자의 크기가 작아지고 있을 뿐만 아니라 각 소자들을 연결하는 패턴라인의 폭이 매우 좁아지고 있다는 것이고, 이러한 기판들에 패턴라인을 형성하는 장치나 형성된 패턴라인에 발생한 결함을 수리하는 리페어기기들도 더 얇은 도선을 더 빠른 시간 안에 형성하여야 하는 문제가 있다.The phenomenon common to semiconductors, FPDs, and PCBs is that not only the size of circuit elements formed on each substrate is reduced, but also the width of the pattern line connecting each element becomes very narrow. Repair devices that repair defects in devices or formed pattern lines also have the problem of forming thinner wires in a shorter time.

종래 FPD에 형성된 결함을 수리하는 리페어기기들은 예를 들어 FPD에 포함된 배선들이 단락된 경우 단락된 부분을 레이저로 커팅하거나, 배선이 끊어진 경우 끊어진 배선을 Metal source를 이용하여 연결하는 작업을 수행한다. 종래의 리페어 장비는 끊어진 배선을 연결하는 경우 통상 CVD를 이용하여 결함이 나타난 부분에 Metal source를 기화시켜 배선의 끊어진 부분에 공급하고 레이저를 조사하여 증착시키는 방식을 사용하는데 이러한 방식은 진공분위기의 챔버 내에서 리페어가 이루어져야 하기 때문에 장비의 유지 보수가 어렵고 장비의 크기가 커질 뿐만 아니라 리페어할 패널의 크기를 확장하는데 많은 어려움이 있다.Repair devices that repair defects formed in the FPD conventionally perform a work of cutting a short-circuited portion with a laser when a wiring included in the FPD is short-circuited, or connecting a broken wiring using a metal source when the wiring is broken . In the conventional repair apparatus, when a broken wiring is connected, a metal source is vaporized at a portion where defects appear by using CVD, and the vapor is supplied to a broken portion of the wiring and irradiated with a laser. It is difficult to maintain the equipment, the size of the equipment increases, and the difficulty in expanding the size of the panel to be repaired.

또한, 레이저를 이용하여 증착과정을 수행함에 따라 기판의 재질이 내열성이 낮은 경우 기판에 손상 및 변형을 주기 때문에 리페어를 수행할 수 없는 문제점이 있다.In addition, since the deposition process is performed using a laser, if the material of the substrate is low in heat resistance, the substrate is damaged and deformed, so that the repair can not be performed.

또한, 도 6에 도시된 바와 같이 증착과정 시 조사된 레이저에 의해 열이 주변으로 퍼짐에 따라 증착된 부산물이 발생하여 미세한 갈라짐(E)이나 단차피복성(Step Coverage) 불량이 발생하고 증착과정 시 발생한 열이 주변으로 퍼짐에 따라 증착된 배선 주변으로 간접적으로 증착된 부산물(D)이 발생함에 따라 리페어의 수율이 낮아지거나 추가적인 리페어 공정이 필요한 문제점이 있다.Also, as shown in FIG. 6, as the heat spreads to the periphery due to the laser irradiated during the deposition process, the deposited by-products are generated, resulting in minute cracks (E) and poor step coverage. As the generated heat spreads to the periphery, the by-product (D) indirectly deposited in the vicinity of the deposited wiring is generated, and the yield of the repair is lowered or an additional repair process is required.

또한, 레이저를 이용한 증착과정을 통해 배선 리페어를 수행함에 따라 리페어가 가능한 선폭에 제한이 있는 문제점이 있다.
In addition, there is a problem in that there is a limit in the line width that can be repaired because the wiring repair is performed through the deposition process using the laser.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 진공분위기의 챔버가 필요없고, 패턴라인을 형성할 기판의 크기제한이 없으며, 아주 얇은 패턴라인을 형성하거나 리페어할 수 있고, 다양한 성분의 패턴라인 또는 배선을 별도의 과정없이 손쉽게 형성할 수 있는 전기 수력학을 이용하는 패턴라인 형성용 잉크 토출장치 및 전기 수력학을 이용하여 패턴라인을 형성하는 방법을 제공함에 있다.
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve the above problems and to provide a method and apparatus for forming a pattern line in which a chamber of a vacuum atmosphere is not required and the size of a substrate on which a pattern line is to be formed is not limited, An ink ejecting apparatus for forming a pattern line using an electrohydraulics which can easily form a pattern line or wiring of various components without a separate process, and a method of forming a pattern line by using electrohydraulics.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명의 전기 수력학을 이용하는 패턴라인 형성용 잉크 토출장치는 토출되는 잉크를 저장하는 잉크저장유닛과, 잉크저장유닛과 연결되어 잉크를 토출하는 노즐유닛과, 노즐유닛에서 토출되는 잉크에 의해 패턴라인이 형성되는 기판이 놓여지는 스테이지와, 기판과 노즐유닛 사이에 전기장을 형성하여 노즐유닛으로부터 잉크가 토출되도록 노즐유닛에 전원을 공급하는 전원공급유닛과, 기판에 대해 미리 설정된 형태의 패턴라인이 기판에 형성되도록 전원공급유닛, 노즐유닛 및 스테이지를 포함하여 패턴라인 형성용 잉크 토출장치를 제어하는 제어유닛을 포함한다.In order to achieve the above object, the present invention provides an ink ejection apparatus for forming a pattern line using electrohydrodynamics, comprising: an ink storage unit for storing ejected ink; a nozzle unit connected to the ink storage unit for ejecting ink; A power supply unit for supplying electric power to the nozzle unit so as to form an electric field between the substrate and the nozzle unit to eject ink from the nozzle unit; And a control unit for controlling the ink ejection apparatus for forming a pattern line including the power supply unit, the nozzle unit and the stage so that a pattern line of a predetermined type is formed on the substrate.

또한, 토출되는 잉크에 사용된 용매를 기체상태로 만든 후 노즐유닛을 향해 공급하는 용매공급유닛을 더 포함한다.The apparatus further includes a solvent supply unit for supplying the solvent used in the ink to be discharged to the gaseous state and then supplying the gaseous solvent toward the nozzle unit.

또한, 용매공급유닛은 기체상태의 용매를 노즐부에서 토출되는 잉크가 기판으로 이동하도록 기판방향으로 공급하는 것을 특징으로 한다.The solvent supply unit is characterized in that the gaseous solvent is supplied toward the substrate so that ink ejected from the nozzle portion moves to the substrate.

또한, 노즐유닛에 포함되는 노즐은 유리, 플라스틱을 포함하는 부도성 물질로 이루어지고, 전원공급유닛과의 전기적 연결을 위해 노즐의 표면은 금속물질로 코팅되어 있는 것을 특징으로 한다.Further, the nozzle included in the nozzle unit is made of a non-conductive material including glass and plastic, and the surface of the nozzle is coated with a metallic material for electrical connection with the power supply unit.

또한, 노즐의 표면에 코팅되는 금속물질은 증착을 통해 형성하는 것을 특징으로 한다.Further, the metal material coated on the surface of the nozzle is formed through deposition.

또한, 노즐의 끝단에는 토출되는 잉크의 표면장력을 감소시키기 위해 불소 이온으로 코팅하는 것을 특징으로 한다.The end of the nozzle is coated with fluorine ions to reduce the surface tension of the ink to be ejected.

또한, 전기장에 의해 토출되는 잉크의 토출을 보조하기 위해 노즐유닛에 공압(air pressure)을 공급하는 공압유닛을 더 포함한다.The apparatus further includes a pneumatic unit that supplies air pressure to the nozzle unit to assist ejection of the ink ejected by the electric field.

또한, 공압유닛은 노즐유닛에 포함된 노즐의 끝단이 막히는 것을 방지하기 위해 제어유닛의 제어를 통해 노즐에 음압을 공급하는 것을 특징으로 한다.Further, the pneumatic unit is characterized in that the negative pressure is supplied to the nozzle through the control of the control unit to prevent the end of the nozzle included in the nozzle unit from being clogged.

또한, 노즐부에서 토출되어 기판에 도달한 잉크가 기판 상에서 경화되도록 하기 위해 레이저 빔을 조사하는 레이저 빔 조사유닛을 더 포함한다.The apparatus further includes a laser beam irradiating unit that irradiates the laser beam to cause the ink that has been ejected from the nozzle unit to reach the substrate to cure on the substrate.

또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명의 전기 수력학을 이용하여 패턴라인을 형성하는 방법은 잉크가 토출되는 노즐유닛에 전원공급유닛을 통해 전원을 공급하여 노즐유닛의 노즐을 통해 잉크를 토출하는 단계; 토출된 잉크가 스테이지에 놓여진 기판쪽으로 향하도록 잉크에 사용된 용매를 기체상태 한 후 기판을 향해 노즐로 공급하는 단계; 기판에 도달한 잉크가 경화되도록 레이저 빔 유닛에서 레이저를 조사하는 단계를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of forming a pattern line using an electrohydraulic method, comprising: supplying power to a nozzle unit through which ink is ejected through a power supply unit, Discharging; Supplying the solvent used in the ink to the nozzle toward the substrate after gaseous state so that the ejected ink is directed toward the substrate placed on the stage; And irradiating the laser in the laser beam unit so that the ink reaching the substrate is cured.

또한, 잉크를 토출하는 단계에서, 잉크의 토출이 원활이 이루어지도록 공압유닛을 통해 노즐유닛에 공압을 공급하는 단계를 더 포함한다.Further, in the step of discharging the ink, the step of supplying air pressure to the nozzle unit through the pneumatic unit so that the discharge of the ink is smooth.

또한, 잉크를 토출하는 단계에서 잉크를 토출한 후 노즐 끝단이 막히는 것을 방지하기 위하여 공압유닛이 노즐에 음압을 형성하는 단계를 더 포함한다.The method may further include the step of forming a negative pressure on the nozzle in order to prevent the end of the nozzle from clogging after the ink is ejected in the step of ejecting the ink.

또한, 노즐은 유리, 플라스틱을 포함하는 부도성 물질로 이루어지고, 전원공급유닛과의 전기적 연결을 위해 노즐의 표면은 금속물질로 코팅되어 있는 것을 특징으로 한다.Further, the nozzle is made of a non-conductive material including glass and plastic, and the surface of the nozzle is coated with a metallic material for electrical connection with the power supply unit.

또한, 노즐의 표면에 코팅되는 금속물질은 증착을 통해 형성하는 것을 특징으로 한다.
Further, the metal material coated on the surface of the nozzle is formed through deposition.

이상과 같은 구성의 본 발명은 진공분위기의 챔버 없이도 미세한 패턴라인의 형성 및 배선 리페어를 수행할 수 있는 효과가 있다.The present invention having the above-described structure has the effect of forming fine pattern lines and repairing wiring without using a vacuum chamber.

또한, 배선 리페어 시 열 발생이 적어 기판 및 하부막 재료의 열손상, 미세한 갈라짐이 없어 단차피복성이 우수한 효과가 있다.In addition, since there is little heat generation during repairing the wiring, there is no thermal damage or minute cracking of the substrate and the lower film material, and the step coverage is excellent.

또한, 레이저에 의한 가공열이 발생하지 않으므로 주변부에 부수적으로 증착되는 부산물이 발생하지 않은 효과가 있다.In addition, since no processing heat is generated by the laser, there is an effect that byproducts incidentally deposited on the peripheral portion are not generated.

또한, 기판의 면적 및 재질에 상관없이 빠르고 효율적으로 패턴라인의 형성 및 배선 리페어를 수행할 수 있는 효과가 있다.
In addition, there is an effect that pattern line formation and wiring repair can be performed quickly and efficiently irrespective of the area and material of the substrate.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 잉크 토출장치의 개념도이고,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 노즐유닛의 일례를 설명하는 도면이고,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 토출된 잉크가 기판에 도달하는 과정을 설명하는 도면이고,
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 패턴라인 형성방법에 대한 순서도이고,
도 5는 종래 잉크젯 장치에서 잉크가 토출되는 과정을 설명한 도면이고,
도 6은 종래 레이저를 이용한 CVD 리페어 장비에 대한 개념도이다.1 is a conceptual diagram of an ink ejection apparatus according to an embodiment of the present invention,
2 is a view for explaining an example of a nozzle unit according to an embodiment of the present invention,
FIG. 3 is a view for explaining a process in which ejected ink reaches a substrate according to an embodiment of the present invention,
4 is a flowchart illustrating a method of forming a pattern line according to an exemplary embodiment of the present invention,
5 is a view for explaining a process of discharging ink in a conventional inkjet apparatus,
6 is a conceptual diagram of a conventional CVD repair apparatus using a laser.

이하에서 도면을 참조하여 본 발명에 따른 전기 수력학을 이용하는 패턴라인 형성용 잉크 토출장치 및 전기 수력학을 이용하여 패턴라인을 형성하는 방법에 대해 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, an ink ejecting apparatus for forming a pattern line using electrohydrodynamics and a method of forming a pattern line using electrohydraulic according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 잉크 토출장치의 개념도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 노즐유닛의 일례를 설명하는 도면이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 토출된 잉크가 기판에 도달하는 과정을 설명하는 도면이다.FIG. 1 is a conceptual diagram of an ink ejection apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a view for explaining an example of a nozzle unit according to an embodiment of the present invention. And explaining how the discharged ink reaches the substrate.

도 1을 참조하여 본 발명의 전기 수력학을 이용하는 패턴라인 형성용 잉크 토출장치에 대해 설명하면 본 발명의 전기 수력학을 이용하는 패턴라인 형성용 잉크 토출장치는 기판(10)으로 잉크를 토출하는 노즐유닛(200)과 연결되며 토출되는 잉크가 저장되는 잉크저장유닛(100)과, 잉크저장유닛(100)으로부터 잉크를 공급받아 기판(10)으로 잉크를 토출하는 노즐유닛(200)과, 패턴라인을 형성하거나 이미 형성된 패턴라인 상의 결함을 리페어할 기판(10)이 놓여져 원하는 위치로 기판(10)을 이동시키는 스테이지(300)와, 노즐유닛(200)으로부터 잉크가 토출되도록 기판(10)과 노즐유닛(200)에 포함된 노즐(250) 사이에 전기장을 인가하기 위해 노즐유닛(200)에 전원을 공급하는 전원공급유닛(400)과, 미리 설정된 형태로 패턴라인을 형성하거나 결합을 수리하도록 노즐유닛(200), 스테이지(300), 전원공급유닛(400)을 포함하여 잉크 토출장치를 제어하는 제어유닛(500)을 포함하여 이루어진다.1, an ink ejection apparatus for forming a pattern line using electrohydrodynamics according to the present invention will be described. The ink ejection apparatus for forming a pattern line using electrohydrodynamics according to the present invention comprises a nozzle 10 for ejecting ink onto a substrate 10, A nozzle unit 200 connected to the unit 200 and storing ink to be ejected, a nozzle unit 200 for supplying ink from the ink storage unit 100 to the substrate 10, A stage 300 for moving the substrate 10 to a desired position by placing the substrate 10 on which the defects on the already formed pattern line are to be placed and the substrate 10 and the nozzle 10 for ejecting ink from the nozzle unit 200, A power supply unit 400 for supplying power to the nozzle unit 200 to apply an electric field between the nozzles 250 included in the unit 200, unit (200), a stage (300), and a power supply unit (400), and a control unit (500) for controlling the ink ejection apparatus.

위와 같은 구성을 갖는 본 발명의 전기 수력학을 이용하는 패턴라인 형성용 잉크 토출장치는 앞서 설명한 바와 같이 종래 챔버 내에 형성된 진공분위기에서 UV레이저를 이용한 기상화학증착법(CVD)을 통해 패턴라인을 형성하거나 이미 형성된 패턴라인(15) 상의 결함을 수정하는 방식에서 나타나는 기판의 손상 및 미세한 갈라짐에 의한 단차피복성 등의 문제점과 피에조 소자, 히터 등을 이용하여 잉크를 토출하는 장치에서 극미량의 토출이 어려워 정밀한 패턴라인(15) 형성 및 결함의 수정이 어려웠던 문제를 해결한 것으로서 진공분위기의 챔버가 필요하지 않으므로 장비의 구성 및 공정과정이 간단하고, 증착 과정에 고에너지의 펄스레이저를 사용하지 않음에 따라 기판의 손상 및 단차피복성의 문제가 발생하지 않으며, 전기 수력학을 이용하여 잉크를 토출함에 따라 미세량의 잉크를 정밀하게 토출할 수 있고, 매우 얇은 패턴라인(15)의 형성 및 결함의 리페어가 가능한 효과가 있다.As described above, the ink ejecting apparatus for forming a pattern line using the electrohydraulic method according to the present invention having the above-described structure can form a pattern line by vapor phase chemical vapor deposition (CVD) using a UV laser in a vacuum atmosphere formed in a conventional chamber, It is difficult to discharge a very small amount of ink in a device for ejecting ink by using a piezo element or a heater and a problem of a step coverage due to damage and fine cracking of the substrate which occurs in a manner of correcting defects on the formed pattern line 15, The present invention solves the problem that the formation of the line 15 and the defect is difficult to be corrected. Since a vacuum atmosphere chamber is not necessary, the construction and the process of the apparatus are simplified and the pulse laser of high energy is not used in the deposition process. There is no problem of damage and level difference covering property, As can be discharged along precisely eject the fine amount of ink, the repair is possible and the effect of forming a pattern defect of a very thin line (15).

본 발명의 잉크저장유닛(100)은 노즐유닛(200)과 연통되는 구성으로서 토출되는 잉크를 저장하는 역할을 수행한다. 수 미크론 단위의 패턴라인(15)을 형성하는 경우에는 토출되는 잉크의 양이 많지 않기 때문에 소용량의 실린지 타입으로 형성될 수도 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고 잉크의 종류, 사용량, 교체주기 등 패턴형성의 공정조건에 따라 적절한 재질, 용량, 형태를 취사선택하여 사용할 수 있다. 다만, 잉크의 토출이 노즐유닛(200)과 기판사이에 형성되는 전기장(E)과 더불어 공압이 사용될 경우 공압을 공급하기 위해 잉크저장유닛(100)에 공압유닛(700)이 연결될 수 있으며 잉크저장유닛(100)은 전기가 노즐-기판 부 외의 다른 방향으로 흐르지 않도록 절연 재질 혹은 절연 처리된 것이 바람직하다.The ink storage unit 100 of the present invention is configured to communicate with the nozzle unit 200 and serves to store the ink to be ejected. In the case of forming the pattern line 15 of several microns, since the amount of ink to be discharged is not small, it may be formed into a small capacity syringe type, but the present invention is not limited thereto. The appropriate material, capacity and shape can be selected and used according to the process conditions of the process. The pneumatic unit 700 can be connected to the ink storage unit 100 to supply pneumatic pressure when air pressure is used together with the electric field E in which ink is ejected between the nozzle unit 200 and the substrate, The unit 100 is preferably made of an insulating material or an insulating material so that electricity does not flow in other directions than the nozzle-substrate portion.

본 발명의 노즐유닛(200)은 잉크저장유닛(100)으로부터 공급되는 잉크를 토출하는 노즐(250)과 이를 둘러싸는 하우징을 포함하여 이루어진다. 도 2는 노즐유닛(200)의 확대도로서 잉크의 토출과정 및 노즐(250)의 상세구성을 나타내는 도면으로서 이를 참조하여 노즐유닛(200)에 대해 상세히 설명한다.The nozzle unit 200 of the present invention includes a nozzle 250 for discharging ink supplied from the ink storage unit 100 and a housing surrounding the nozzle 250. FIG. 2 is an enlarged view of the nozzle unit 200, showing a detailed process of the ink ejection process and the nozzle 250, and the nozzle unit 200 will be described in detail with reference to FIG.

본 발명은 전기 수력학을 이용하여 극소량의 잉크를 정밀하게 토출하는 잉크토출장치로서 기본적으로 노즐(250)과 기판(10) 사이에 전기장을 형성하고 이를 통해 잉크 내부에 형성된 이온들이 노즐(250)과 기판(10)사이에 형성된 전기장에 의해 토출되는 원리를 이용한 것이다.The present invention basically forms an electric field between a nozzle (250) and a substrate (10) through which an ion formed in an ink is injected into a nozzle (250) And an electric field formed between the substrate 10 and the substrate 10.

노즐(250)과 기판(10) 사이에 전기장을 형성하기 위해서는 노즐유닛(200)의 노즐(250)이 전극의 역할을 수행하여야 하고 이를 위해서 종래에는 노즐의 재질을 금속으로 하거나 노즐 내부에 전극의 기능을 수행하는 금속 배선을 넣어 전기장을 형성하였다. 하지만 노즐의 재질을 금속으로 할 경우 노즐의 끝단 면적을 작게 형성하는데 한계가 있어 극미량의 잉크토출이 어려운 문제가 있고, 노즐 내부에 금속배선을 넣는 경우 전기장이 금속배선을 중심으로 형성되어 균일한 전기장의 형성이 어렵고 잉크에 균일한 힘을 가하기 어렵기 때문에 토출되는 잉크의 양을 정밀하게 조절하기가 어려운 문제가 있어왔다.In order to form an electric field between the nozzle 250 and the substrate 10, the nozzle 250 of the nozzle unit 200 has to serve as an electrode. For this purpose, conventionally, the material of the nozzle is made of metal, And the metal wiring for performing the function was inserted to form an electric field. However, when the material of the nozzle is formed of metal, there is a limit in forming the end area of the nozzle so that the ink can not be ejected in a very small amount. In the case of inserting the metal wiring in the nozzle, the electric field is formed around the metal wiring, And it is difficult to precisely control the amount of ink to be ejected because it is difficult to apply a uniform force to the ink.

위와 같은 문제점을 해결하기 위해 본 발명의 노즐(250)은 노즐 자체(252)는 끝단 면적을 원하는 만큼 작게 형성할 수 있도록 유리나 플라스틱 등 금속에 비해 가공처리가 용이한 재질로 만들고 형성된 노즐의 표면에 금속재질로 코팅하여 금속 코팅막(254)을 형성하여 전극의 기능을 수행하도록 하였다. 이렇게 함으로써 극미량의 잉크 토출이 가능하도록 끝단 면적을 아주 작게 형성할 수 있을 뿐만 아니라 노즐의 외곽 표면에 금속재질로 균일하게 코팅함으로써 균일한 전기장이 형성되도록 하여 노즐 내부의 잉크에 균일한 힘을 가할 수 있으므로 잉크의 토출량을 정밀하게 조절할 수 있는 효과가 있다.In order to solve the above-described problems, the nozzle 250 of the present invention is formed of a material that is made of a material that is easier to process than glass, plastic, or the like so that the tip area itself can be formed as small as desired. A metal coating 254 is formed by coating with a metal material to perform the function of the electrode. By doing so, not only can the tip area be formed to be very small so as to enable the discharge of a very small amount of ink, but also the uniform electric field can be formed by uniformly coating the outer surface of the nozzle with a metal material so that uniform force can be applied to the ink inside the nozzle Therefore, there is an effect that the discharge amount of the ink can be precisely controlled.

금속재질의 코팅은 도금 등 다양한 방법이 있을 수 있으나 증착을 이용한다면 노즐의 끝단이 코팅과정에서 막힐 수 있는 문제가 발생하지 않을 뿐만 아니라 금속 코팅막(254)을 수 나노 단위로 노즐의 표면에 균일하게 형성할 수 있는 장점이 있다.The metal coating may be formed by a variety of methods such as plating. However, if deposition is used, there is no problem that the tip of the nozzle is clogged during the coating process, and the metal coating 254 is uniformly applied to the surface of the nozzle in several nanoseconds There is an advantage that it can be formed.

도 5는 잉크가 토출되는 순간 표면장력에 의해 잉크가 노즐 끝단의 외곽표면을 타고 올라가는 현상을 설명하는 도면이다. 본 발명은 잉크의 표면장력에 의해 노즐 끝단의 외곽 표면을 타고 올라가는 부분(A)이 생기지 않도록 노즐(250)의 끝단에 플로린(F, 불소) 막(256)이 형성되도록 하였다. 이를 통해 토출되는 잉크가 표면장력에 의해 노즐 끝단을 타고 올라가는 현상(A)이 발생하지 않도록 하여 극미량의 잉크 토출이 가능한 효과가 있다. 즉, 모든 액체는 표면장력이 있어 노즐 끝단으로 잉크가 토출되는 순간 노즐 끝단의 외부표면으로 잉크가 붙는 현상이 발생하는데 플로린은 소수성의 성질을 갖고 있으므로 친수성인 잉크를 밀어내는 역할을 수행하며 이 때문에 토출되는 잉크가 노즐 끝단의 외곽 표면으로 밀려올라가지 않고 외부로 토출된다. 이를 통해 토출되는 잉크의 양을 매우 정밀하게 조절할 수 있고 형성되는 패턴의 폭을 매우 얇고 정밀하게 조절할 수 있게 된다. 본 발명에서는 일례로서 소수성의 물질 중 플로린을 예로 들었지만 노즐 끝단에 처리하기에 용이하고 보다 오랫동안 유지할 수 있는 소수성 물질이라면 어떤 것이라도 상관이 없음은 물론이다. 플로린 이외에도 CF4-H2-He Gas Plasma 표면 처리, HMDS(Hexamethylldisiloxane, C6H18OSi2) 표면 처리 등의 방식으로 소수성처리를 하여도 무방하다.5 is a view for explaining a phenomenon in which ink rides up on the outer surface of the nozzle end by surface tension at the moment when ink is ejected. According to the present invention, a fluorine (F) film 256 is formed at the end of the nozzle 250 in order to prevent a portion (A) rising on the outer surface of the nozzle end due to the surface tension of the ink. Thereby, a phenomenon (A) in which the ink ejected from the nozzle tip rises due to the surface tension does not occur, so that an extremely small amount of ink can be ejected. In other words, all liquids have a surface tension, and ink adheres to the outer surface of the nozzle tip at the moment when the ink is discharged to the nozzle end. Since Florin has a hydrophobic property, it plays a role of pushing out the hydrophilic ink. The ejected ink is ejected to the outside without being pushed up to the outer surface of the nozzle end. The amount of ink to be ejected can be controlled very precisely and the width of the formed pattern can be controlled very thinly and precisely. In the present invention, as an example, florine is exemplified as a hydrophobic substance, but it is needless to say that any hydrophobic substance can be used as long as it is easy to process at the nozzle end and can be held for a longer time. In addition to the florine, the hydrophobic treatment may be performed by a method such as CF4-H2-He gas plasma surface treatment, HMDS (hexamethylldisiloxane, C6H18OSi2) surface treatment or the like.

스테이지(300)는 패턴라인(15)이 형성될 기판(10)을 적절한 위치로 이동시키는 구성으로 미리 설정된 패턴라인(15)의 형성을 위해 상부에 놓여진 기판(10)을 적절한 위치로 이동시킨다. 정밀하고 미세한 패턴라인(15)을 형성하기 위해서는 기판(10)이 정확한 위치로 이동하여야 하므로 스테이지(300)에서 가장 중요한 특성은 이동 시의 위치 정밀도이다. 또한, 극미량의 잉크가 전기장에 의해 토출되므로 노즐유닛(200)과 기판(10) 사이의 거리가 수십 미크론 정도로 매우 가깝게 위치하므로 상부 표면의 평탄도도 중요한 특성이다. 스테이지(300)는 패턴라인(15)의 형성을 위해서는 XY 평면에서의 이동이 일반적이지만 노즐유닛(200)과의 거리를 조절하기 위해 Z축으로도 이동할 수 있으며 경우에 따라서는 기판(10)의 feed-in/out을 위한 장치와 연동될 수도 있다.The stage 300 moves the substrate 10 placed on the top to a proper position for the formation of a predetermined pattern line 15 in a configuration for moving the substrate 10 on which the pattern line 15 is to be formed to a proper position. In order to form a precise and fine pattern line 15, since the substrate 10 must move to the correct position, the most important characteristic in the stage 300 is the position accuracy at the time of movement. In addition, since a very small amount of ink is ejected by an electric field, the distance between the nozzle unit 200 and the substrate 10 is very close to several tens of microns, so that the flatness of the upper surface is also an important characteristic. In order to form the pattern line 15, the stage 300 is generally moved in the XY plane, but may also move in the Z axis to adjust the distance from the nozzle unit 200, and may be associated with a device for feed-in / out.

전원공급유닛(400)은 노즐유닛(200)과 기판(10) 사이에 전기장이 형성되도록 노즐유닛(200)에 전원을 공급하는 구성이다. 앞서 설명한 바와 같이 본 발명의 잉크 토출장치는 노즐유닛(200)과 기판(10) 사이에 전기장을 형성하고 잉크 내에 존재하는 이온이 형성된 전기장에 의해 노즐(250)에서 토출되도록 하는 장치이다. 이를 위해서는 노즐(250)의 외부 표면에 형성된 금속코팅막(254)이 전원공급유닛(400)에 연결되어 전원이 공급되고 이를 통해 노즐(250) 전체가 기판(10)을 기준으로 일정한 전위를 갖게 되며 노즐(250)과 기판(10) 사이의 전위차에 의해 전기장이 형성된다. 노즐유닛(200)에 공급되는 전원은 직류이든 교류이든 무관하지만 전기장은 노즐(250)과 기판(10) 사이에 형성되는 전위차에 비례하며 잉크 내부에 존재하는 이온의 양도 잉크마다 다를 것이므로 이온의 양이 작은 잉크일 경우 노즐(250)과 기판(10) 사이에 형성되는 전위차가 매우 커야할 수도 있다. 따라서 높은 전위차를 형성하여야 할 경우 직류보다는 교류가 유리할 수도 있다. 또한, 직류는 기판 혹은 스테이지(300)에 전극이 연결되어야 하지만 교류의 경우 기판과 스테이지(300)에 Ground 접지를 할 필요가 없어 장치 구성이 용이한 장점이 있다.The power supply unit 400 is configured to supply power to the nozzle unit 200 so that an electric field is formed between the nozzle unit 200 and the substrate 10. As described above, the ink ejection apparatus of the present invention is an apparatus that forms an electric field between the nozzle unit 200 and the substrate 10 and ejects the ink from the nozzle 250 by an electric field formed with ions existing in the ink. The metal coating 254 formed on the outer surface of the nozzle 250 is connected to the power supply unit 400 so that the entire nozzle 250 has a constant potential with respect to the substrate 10 An electric field is formed by the potential difference between the nozzle 250 and the substrate 10. [ Since the electric power supplied to the nozzle unit 200 is irrelevant to DC or AC, the electric field is proportional to the potential difference formed between the nozzle 250 and the substrate 10, and the amount of ions existing in the ink will be different from ink to ink. In the case of this small ink, the potential difference formed between the nozzle 250 and the substrate 10 may have to be very large. Therefore, when a high potential difference is to be formed, alternating current may be advantageous rather than direct current. In addition, the direct current needs to be connected to the substrate or the stage 300, but in the case of AC, there is no need to ground the substrate and the stage 300, which is advantageous in that the apparatus can be easily configured.

잉크의 토출량 및 방울형태(droplet)의 형태로 토출할 것이냐 연속적으로 토출할 것이냐는 전원공급유닛(400)에서 공급하는 전원의 세기, 주파수, 전류의 양 등에 의해 결정되며 형성되는 패턴의 형태에 따라 제어유닛(500)의 제어에 의해 조절된다. 이를 보다 상세히 설명하면 전원의 세기가 높아질수록 노즐(250)에서 토출되는 형태가 Droplet 토출 형태에서 Spray 분사형태로 변한다. 주파수에 따라서 초당 토출되는 Droplet의 수량이 변하므로 주파수를 조절하여 토출량을 제어한다. 또한, 전원 뿐만 아니라 공압을 보조하여 토출량을 조절하는 경우 공압의 세기를 달리하면 공압에 의해 형성되는 Meniscus(모세관 현상으로 잉크가 노즐 끝에서 볼록한 형상을 갖는 것) 형상이 달라지게 되므로 그에 따라 토출량의 제어가 된다. 예를 들어, 공압이 높아지면 Meniscus가 크게 형성되어 토출되는 부피가 커지며, 이런 경우 전원을 낮게 공급해도 노즐(250)을 통해 잉크토출이 될 수 있게 된다.Whether to discharge ink droplets or ink droplets continuously depends on the intensity of the power supplied from the power supply unit 400, the frequency, the amount of current, and the like, Is controlled by the control of the control unit (500). More specifically, as the power of the power source increases, the shape discharged from the nozzle 250 changes from a droplet discharge shape to a spray spray shape. Since the amount of droplets discharged per second varies depending on the frequency, the frequency is controlled to control the discharge amount. In addition, when adjusting the discharge amount by assisting not only the power source but also the pneumatic pressure, the shape of the meniscus (the shape of the convex shape of the ink due to the capillary phenomenon due to the capillary phenomenon) formed by the pneumatic pressure is changed by changing the strength of the pneumatic pressure, Control. For example, when the pneumatic pressure is increased, the meniscus is largely formed and the volume to be discharged is increased. In this case, even if the power supply is low, ink can be discharged through the nozzle 250.

제어유닛(500)은 미리 설정된 패턴라인(15)이 기판(10) 상에 정확하게 형성되도록 전원공급유닛(400), 노즐유닛(200), 스테이지(300)을 포함하여 본 발명의 잉크 토출장치를 전반적으로 제어하는 구성이다. 제어유닛(500)은 공업용 컴퓨터 등의 하드웨어와 잉크 토출장치를 제어하는 소프트웨어를 포함하여 이루어지며 용이한 제어를 위해 잉크 토출장치의 전반적인 상황을 표시하는 디스플레이 기기를 포함할 수 있다. 물론 적절한 제어를 위해 입출력 장치가 포함된다. 또한, 잉크 토출장치를 적절히 제어할 수 있다면 형태가 컴퓨터일 필요는 없으며 잉크 토출장치와의 적절한 연결을 위해 다양한 형태의 PCB 등의 인터페이스를 포함한다.The control unit 500 includes the power supply unit 400, the nozzle unit 200, and the stage 300 so that the predetermined pattern line 15 is precisely formed on the substrate 10, It is the overall control configuration. The control unit 500 may include hardware such as an industrial computer and software for controlling the ink ejecting apparatus and may include a display device for indicating the overall condition of the ink ejecting apparatus for easy control. Of course, input / output devices are included for proper control. In addition, if the ink ejecting apparatus can be appropriately controlled, the form need not be a computer but includes various types of interfaces such as a PCB for proper connection with the ink ejecting apparatus.

용매공급유닛(600)은 잉크에 사용된 용매를 기화시켜 노즐(250) 끝단을 향해 공급하는 구성이다. 본 발명의 패턴형성용 잉크 토출장치는 기판(10) 상에 패턴라인(15)을 형성하거나 이미 형성된 패턴라인(15)의 결함을 수정하기 위해 잉크를 토출하는 장치인데 패턴라인은 기본적으로 전기적인 신호가 흐르도록 기판(10)에 형성된 배선이므로 잉크의 내부에는 기본적으로 형성하여야 할 패턴라인의 종류에 맞는 금속물질이 포함되어 있다. 이러한 금속물질은 적절한 용매와 섞여 용액의 형태를 띠고 있으며 금속물질이 포함된 용액 즉, 잉크는 노즐유닛(200)과 기판(10) 사이에 형성된 전지장에 의해 토출된다. The solvent supply unit 600 is configured to vaporize the solvent used in the ink and supply it toward the end of the nozzle 250. The pattern forming ink ejecting apparatus of the present invention is an apparatus for forming a pattern line 15 on a substrate 10 or ejecting ink for correcting defects of an already formed pattern line 15, Since the wiring is formed on the substrate 10 so that the signal flows, the metal material that is basically suitable for the pattern line to be formed is included in the ink. Such a metal material is mixed with a suitable solvent to form a solution, and a solution containing a metal material, that is, ink, is discharged by the electric field generated between the nozzle unit 200 and the substrate 10.

다만, 잉크가 토출되지 않는 시간동안 용매가 날라가 금속물질만 남을 경우 노즐 끝단이 막힐 수도 있으며 이런 경우 미리 설정된 대로 패턴라인이 형성되지 않을 수도 있고, 심한 경우에는 노즐(250)을 교체하여야 할 수도 있다. 이렇게 용매가 날라가 노즐이 막히는 것을 방지하기 위해 본 발명은 노즐의 끝단으로 기화된 용매를 공급하여 노즐 끝단에서 용매가 날라가는 것을 막고 용매가 날라가 금속물질만 남아 있는 경우라도 용매공급유닛(600)에서 공급된 용매에 의해 금속물질이 다시 녹도록 함으로써 노즐의 끝단이 막히는 것을 방지할 수 있다. 극미량의 잉크를 토출하기 위해서는 노즐의 끝단면적이 매우 작아야 하므로 휘발성이 강한 용매인 경우 잠시라도 잉크의 토출이 중지되는 경우 노즐 끝단이 막힐 가능성이 매우 크다. 따라서 기화된 용매를 지속적으로 노즐 끝단으로 공급함으로써 노즐 끝단이 막히는 것을 최대한 방지할 수 있으며 이를 통해 안정적인 패턴라인의 형성이 가능한 효과가 있다.However, if the solvent is blown during the time when the ink is not discharged and only the metal material is left, the end of the nozzle may be clogged. In this case, the pattern line may not be formed as previously set. In severe cases, have. In order to prevent the nozzle from being clogged by the solvent, a vaporized solvent is supplied to the end of the nozzle to prevent the solvent from being blown from the nozzle end, and even when the solvent is blown and only the metallic material remains, The metal material is melted again by the solvent supplied in the nozzle, thereby preventing the end of the nozzle from clogging. In order to discharge a very small amount of ink, the tip area of the nozzle must be very small. Therefore, in the case of a solvent with high volatility, the tip of the nozzle is very likely to be clogged if the ejection of ink is stopped for a while. Accordingly, it is possible to prevent the nozzle end from being clogged as much as possible by supplying the vaporized solvent continuously to the nozzle end, thereby achieving a stable pattern line formation.

노즐유닛(200)에서 토출되는 잉크의 양이 매우 작으므로 사소한 외란에 의해서도 도 3에 도시된 것처럼 정확한 위치(C)로 잉크가 토출되지 않고 다른 위치(B)로 잉크가 토출되어 엉뚱한 패턴라인이 형성될 가능성이 크다. 이러한 것을 방지하기 위해 노즐(250)에서 토출된 잉크가 수직으로 정확하게 기판(10)에 도달하도록 용매공급유닛(600)에서 공급되는 기화된 용매가 기판에 수직방향으로 불어넣어 준다면 잘못된 위치(B)로 잉크가 토출되는 것을 최대한 방지할 수 있는 효과도 있다.The amount of ink ejected from the nozzle unit 200 is very small. Therefore, even if the disturbance occurs, the ink is not ejected to the correct position C as shown in FIG. 3 and the ink is ejected to the other position B, Is likely to be formed. If the vaporized solvent supplied from the solvent supply unit 600 blows in the vertical direction to the substrate so that the ink ejected from the nozzle 250 vertically and accurately reaches the substrate 10 to prevent this, It is possible to prevent the ink from being discharged to the maximum extent.

공압유닛(700)은 노즐유닛(200)에 미리 설정된 크기의 공압을 공급하는 구성이다. 본 발명이 노즐유닛(200)과 기판(10) 사이에 형성된 전기장에 의해 잉크가 토출되기는 하지만 잉크의 특성에 따라 공급하여야 하는 전원의 세기가 매우 클 수도 있다. 이런 경우 안전성의 문제도 있지만 정밀한 토출량의 조절이 어려운 문제가 있다. 따라서 노즐유닛(200)에 일정한 크기의 공압을 공급한다면 노즐유닛(200)에 공급될 전원이 세기를 줄일 수 있으므로 안전성을 확보할 수 있고 정밀한 토출량의 조절도 가능한 효과가 있다.The pneumatic unit 700 is configured to supply a pneumatic pressure of a predetermined size to the nozzle unit 200. Although the ink is ejected by the electric field formed between the nozzle unit 200 and the substrate 10 according to the present invention, the intensity of the electric power to be supplied may be very high depending on the characteristics of the ink. In this case, there is a problem of safety, but it is difficult to control the discharge amount accurately. Therefore, if a constant-sized pneumatic pressure is supplied to the nozzle unit 200, the power to be supplied to the nozzle unit 200 can be reduced, thereby securing the safety and controlling the discharge amount precisely.

또한, 노즐(250)이 막혔을 경우 노즐(250)에 음압을 형성할 경우 기판(10)을 오염시키지 않고 막힌 노즐(250)을 뚫을 수 있는 효과도 있다. 즉, 잉크를 토출하는 동안에는 양압을 노즐(250)에 공급하고, 노즐(250)이 막힌 경우에는 반대로 음압을 노즐(250)에 공급하여 노즐 끝단에 굳어 있는 금속물질을 다시 회수하여 잉크 내부의 용매에 의해 녹도록 하여 노즐(250)을 교체하지 않고서도 끝단 막힘을 해결할 수 있는 효과가 있다.In addition, when the nozzle 250 is blocked, when the negative pressure is formed on the nozzle 250, there is an effect that the clogged nozzle 250 can be pierced without contaminating the substrate 10. That is, positive pressure is supplied to the nozzle 250 while the ink is being ejected, and when the nozzle 250 is blocked, negative pressure is supplied to the nozzle 250 to recover the hardened metal material at the end of the nozzle, So that clogging of the end can be solved without replacing the nozzle 250.

레이저 빔 조사유닛(800)은 기판(10) 상에 형성된 패턴라인에 레이저 빔을 조사하는 구성으로서 패턴라인에 열에너지를 공급하여 패턴라인이 경화되도록 하는 구성이다.The laser beam irradiating unit 800 is a structure for irradiating a pattern line formed on the substrate 10 with a laser beam and supplying thermal energy to the pattern line to harden the pattern line.

이를 보다 상세히 설명하면 레이저는 발진 형태에 따라 CW(Continuous Wave), Pulsed 레이저로 분류할 수 있으며, 파장에 따라 크게 IR, Visual, UV 레이저로 구분할 수 있다. 발진 형태 별로 경화되는 과정을 요약하면, CW 레이저는 Peak Power가 존재하지 않고, 에너지의 공급만으로 경화과정이 일어나고, Pulsed 레이저는 짧은 Pulse Duration(nano sec 이하)에 높은 Peak Power를 발진 시켜 순간적인 경화가 이루어진다. 파장 별로 구분하면, IR과 Visual의 경우 물체에 흡수되어 열을 발생시켜 경화시키는 복사열 경화이고, UV의 경우 높은 광자에너지(Photon energy)로 물체에 흡수되어 화학적 결합을 파괴시키는 반응성 경화가 일어나게 된다.More specifically, the laser can be classified into CW (Continuous Wave) and Pulsed laser according to the oscillation type, and can be roughly classified into IR, Visual, and UV laser according to the wavelength. In summary, the CW laser has no peak power, the curing process occurs only with the supply of energy, and the pulsed laser oscillates a high peak power at a short pulse duration (less than nano sec) . In the case of IR and Visual, it is a radiation hardening which is absorbed by an object and generates heat and cures. In the case of UV, a reactive curing which is absorbed by an object with high photon energy and destroys a chemical bond is generated.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 패턴라인 형성방법에 대한 순서도이다. 도 4를 참조하여 본 발명의 패턴라인 형성방법을 설명하되 패턴라인 형성용 잉크 토출장치의 설명과 중복되는 부분은 생략한다.4 is a flowchart of a method of forming a pattern line according to an embodiment of the present invention. The method of forming a pattern line of the present invention will be described with reference to FIG. 4, but a description of the method for forming the pattern line will be omitted.

본 발명의 전기 수력학을 이용하여 패턴라인을 형성하는 방법은 우선 노즐유닛(200)에 전원공급유닛(400)을 통해 전원을 공급하여 노즐유닛(200)과 기판(10) 사이에 전위차를 형성하고 이를 통해 형성된 전기장에 의해 잉크를 토출한다.(S100) 용매공급유닛(600)을 이용하여 잉크가 토출되는 순간 토출된 잉크에 사용된 용매를 기화시켜 기판(10)에 수직방향으로 노즐 끝단을 향해 불어준다.(S110) 이렇게 함으로써 노즐(250)에서 토출된 잉크가 기판(10) 상의 정확한 위치(C)로 도달됨은 앞서 설명한 바와 같다. 기판(10)에 도달한 잉크가 경화되도록 레이저 빔 조사유닛(800)을 통해 기판(10) 상에 형성된 패턴라인에 레이저 빔을 조사한다.(S120) 조사된 레이저 빔에 의해 공급된 열에너지에 의해 잉크가 경화됨으로써 패턴라인의 형성이 마무리된다.
The method of forming the pattern line using the electrohydraulic method according to the present invention includes the steps of supplying power to the nozzle unit 200 through the power supply unit 400 to form a potential difference between the nozzle unit 200 and the substrate 10 (S100) The solvent used in the ink ejected at the moment the ink is ejected using the solvent supply unit 600 is vaporized, and the nozzle end in a direction perpendicular to the substrate 10 (S110) In this way, the ink ejected from the nozzle 250 reaches the precise position C on the substrate 10 as described above. The laser beam is irradiated to the pattern line formed on the substrate 10 through the laser beam irradiating unit 800 so that the ink reaching the substrate 10 is hardened (S120). By the heat energy supplied by the irradiated laser beam The ink is cured and the formation of the pattern line is completed.

기판 : 10 패턴라인 : 15
잉크저장유닛 : 100 노즐유닛 : 200
노즐 : 250 스테이지 : 300
전원공급유닛 : 400 제어유닛 : 500
용매공급유닛 : 600 공압유닛 : 700
레이저 빔 조사유닛 : 800Substrate: 10 pattern lines: 15
Ink storage unit: 100 Nozzle unit: 200
Nozzle: 250 Stage: 300
Power supply unit: 400 Control unit: 500
Solvent supply unit: 600 Pneumatic unit: 700
Laser beam irradiation unit: 800

Claims (14)

전기 수력학을 이용하는 패턴라인 형성용 잉크 토출장치에 있어서,
상기 잉크 토출장치에서 토출되는 잉크를 저장하는 잉크저장유닛과,
상기 잉크저장유닛과 연결되어 잉크를 토출하는 노즐유닛과,
상기 노즐유닛에서 토출되는 잉크에 의해 패턴라인이 형성되는 기판이 놓여지는 스테이지와,
상기 기판과 노즐유닛 사이에 전기장을 형성하여 상기 노즐유닛으로부터 잉크가 토출되도록 상기 노즐유닛에 전원을 공급하는 전원공급유닛과,
상기 기판에 대해 미리 설정된 형태의 패턴라인이 기판에 형성되도록 상기 전원공급유닛, 노즐유닛 및 스테이지를 포함하여 패턴라인 형성용 잉크 토출장치를 제어하는 제어유닛을 포함하는 전기 수력학을 이용하는 패턴라인 형성용 잉크 토출장치.
1. An ink ejecting apparatus for forming a pattern line using electrohydrodynamics,
An ink storage unit for storing ink ejected from the ink ejection apparatus;
A nozzle unit connected to the ink storage unit to discharge ink,
A stage in which a substrate on which a pattern line is formed by the ink ejected from the nozzle unit is placed,
A power supply unit for supplying an electric power to the nozzle unit so as to discharge ink from the nozzle unit by forming an electric field between the substrate and the nozzle unit;
And a control unit for controlling the ink ejection apparatus for forming a pattern line including the power supply unit, the nozzle unit and the stage so that a pattern line of a predetermined type with respect to the substrate is formed on the substrate, The ink ejecting apparatus comprising:
청구항 1에서,
상기 토출되는 잉크에 사용된 용매를 기체상태로 만든 후 상기 노즐유닛을 향해 공급하는 용매공급유닛을 더 포함하는 전기 수력학을 이용하는 패턴라인 형성용 잉크 토출장치.
In claim 1,
Further comprising a solvent supply unit for supplying the solvent used for the ink to be discharged into the gaseous state and supplying the solvent to the nozzle unit.
청구항 2에서,
상기 용매공급유닛은 기체상태의 용매를 상기 노즐유닛에서 토출되는 잉크가 기판 쪽으로 이동하도록 기판방향으로 공급하는 것을 특징으로 하는 전기 수력학을 이용하는 패턴라인 형성용 잉크 토출장치.
In claim 2,
Wherein the solvent supply unit supplies the gaseous solvent in the direction of the substrate so that ink ejected from the nozzle unit moves toward the substrate.
청구항 1에서,
상기 노즐유닛에 포함되는 노즐은 유리, 플라스틱을 포함하는 부도성 물질로 이루어지고, 상기 전원공급유닛과의 전기적 연결을 위해 상기 노즐의 표면은 금속물질로 코팅되어 있는 것을 특징으로 하는 전기 수력학을 이용하는 패턴라인 형성용 잉크 토출장치.
In claim 1,
Wherein the nozzle included in the nozzle unit is made of a non-conductive material including glass and plastic, and the surface of the nozzle is coated with a metal material for electrical connection with the power supply unit. Wherein the pattern line forming unit forms a pattern line.
청구항 4에서,
상기 노즐의 표면에 코팅되는 금속물질은 증착을 통해 형성하는 것을 특징으로 하는 전기 수력학을 이용하는 패턴라인 형성용 잉크 토출장치.
In claim 4,
Wherein the metal material coated on the surface of the nozzle is formed through vapor deposition.
청구항 4에서,
상기 노즐의 끝단에는 토출되는 잉크의 표면장력을 감소시키기 위해 불소로 코팅하는 것을 특징으로 하는 전기 수력학을 이용하는 패턴라인 형성용 잉크 토출장치.
In claim 4,
Wherein an end of the nozzle is coated with fluorine to reduce the surface tension of the ink to be ejected.
청구항 1에서,
상기 전기장에 의해 토출되는 잉크의 토출을 보조하기 위해 상기 노즐유닛에 공압(air pressure)을 공급하는 공압유닛을 더 포함하는 전기 수력학을 이용하는 패턴라인 형성용 잉크 토출장치.
In claim 1,
Further comprising: a pneumatic unit that supplies air pressure to the nozzle unit to assist ejection of ink ejected by the electric field.
청구항 7에서,
상기 공압유닛은 상기 노즐유닛에 포함된 노즐의 끝단이 막히는 것을 방지하기 위해 상기 제어유닛의 제어를 통해 상기 노즐에 음압을 공급하는 것을 특징으로 하는 전기 수력학을 이용하는 패턴라인 형성용 잉크 토출장치.
In claim 7,
Wherein the pneumatic unit supplies negative pressure to the nozzle through the control of the control unit to prevent the end of the nozzle included in the nozzle unit from being clogged.
청구항 1에서,
상기 노즐유닛에서 토출되어 기판에 도달한 잉크가 기판 상에서 경화되도록 하기 위해 레이저 빔을 조사하는 레이저 빔 조사유닛을 더 포함하는 전기 수력학을 이용하는 패턴라인 형성용 잉크 토출장치.
In claim 1,
Further comprising a laser beam irradiating unit for irradiating a laser beam so that ink that has been ejected from the nozzle unit and reaches the substrate is cured on the substrate.
전기 수력학을 이용하는 패턴라인 형성용 잉크 토출장치를 이용하여 패턴라인을 형성하는 방법에 있어서,
잉크가 토출되는 노즐유닛에 전원공급유닛을 통해 전원을 공급하여 상기 노즐유닛의 노즐을 통해 잉크를 토출하는 단계;
상기 노즐을 통해 토출된 잉크가 스테이지에 놓여진 기판쪽으로 향하도록 상기 잉크에 사용된 용매를 기체상태 만든 후 상기 기판방향으로 공급하는 단계;
상기 기판에 도달한 잉크가 경화되도록 레이저 빔 유닛에서 레이저를 조사하는 단계를 포함하는 전기 수력학을 이용하여 패턴라인을 형성하는 방법.
A method of forming a pattern line using an ink ejection apparatus for forming a pattern line using an electrohydraulic method,
Supplying power to a nozzle unit through which ink is ejected through a power supply unit to eject ink through a nozzle of the nozzle unit;
Supplying a solvent used in the ink in a gaseous state so that ink ejected through the nozzle is directed toward the substrate placed on the stage and then toward the substrate;
And irradiating the laser in the laser beam unit so that the ink reaching the substrate is cured.
청구항 10에서,
상기 잉크를 토출하는 단계에서,
상기 잉크의 토출이 원활이 이루어지도록 공압유닛을 통해 상기 노즐유닛에 공압을 공급하는 단계를 더 포함하는 전기 수력학을 이용하여 패턴라인을 형성하는 방법.
In claim 10,
In the step of ejecting the ink,
Further comprising feeding air pressure to the nozzle unit through a pneumatic unit so that ejection of the ink is smooth. ≪ Desc / Clms Page number 21 >
청구항 11에서,
상기 잉크를 토출하는 단계에서 잉크를 토출한 후 상기 노즐 끝단이 막히는 것을 방지하기 위하여 상기 공압유닛이 노즐에 음압을 형성하는 단계를 더 포함하는 전기 수력학을 이용하여 패턴라인을 형성하는 방법.
In claim 11,
Further comprising forming the negative pressure on the nozzle to prevent the nozzle end from clogging after ejecting the ink in the step of ejecting the ink. ≪ Desc / Clms Page number 21 >
청구항 10에서,
상기 노즐은 유리, 플라스틱을 포함하는 부도성 물질로 이루어지고, 상기 전원공급유닛과의 전기적 연결을 위해 상기 노즐의 표면은 금속물질로 코팅되어 있는 것을 특징으로 하는 전기 수력학을 이용하여 패턴라인을 형성하는 방법.
In claim 10,
Characterized in that the nozzle is made of a non-conductive material including glass and plastic, and the surface of the nozzle is coated with a metallic material for electrical connection with the power supply unit. Lt; / RTI >
청구항 13에서,
상기 노즐의 표면에 코팅되는 금속물질은 증착을 통해 형성하는 것을 특징으로 하는 전기 수력학을 이용하여 패턴라인을 형성하는 방법.

In claim 13,
Wherein the metal material coated on the surface of the nozzle is formed through deposition.

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