KR20170110891A - Nozzle for EHD inkjet and manufaturing the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 EHD 잉크젯용 노즐 및 이의 제조방법에 대한 발명으로, 노즐은 하방으로 직경이 작아지는 원뿔형 노즐에 있어서, 상기 노즐 하방영역 외면에 소수성 합성섬유를 포함하는 코팅층이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다. The present invention relates to a nozzle for an EHD inkjet and a method of manufacturing the same, wherein a nozzle is a conical nozzle whose diameter is reduced downward, wherein a coating layer including hydrophobic synthetic fibers is formed on the outer surface of the nozzle downward region .
Description
본 발명은 EHD 잉크젯용 노즐 및 이의 제조방법에 대한 발명이다. The present invention relates to an EHD inkjet nozzle and a method for manufacturing the same.
기존에는 전도성 미세 패턴 제작에 사용되고 있는 노광과 식각공정을 기반으로 하는 광학적 패터닝(photolithography) 방법이 주로 사용되고 있으나, 여러 단계의 복잡한 제조 공정을 거치는 에너지 집약적이고 고비용의 생산기술일 뿐만 아니라 노광과 식각 공정 중에 배출되는 가스, 폐수 등 환경오염 발생 가능성으로 대체 공정 기술 개발이 연구 중이며, 이러한 대체 공정 기술로써 간단하고 친환경적 저비용 공정 기술인 잉크젯프린팅 응용 기술이 활발하게 연구 중이다.In the past, photolithography methods based on exposure and etching processes, which are used in the fabrication of conductive fine patterns, are mainly used. However, they are not only energy-intensive and costly production techniques that involve complicated manufacturing processes at various stages, The development of alternative process technology is under study due to the possibility of environmental pollution such as exhausted gas and wastewater. Inkjet printing application technology, which is a simple and environmentally friendly low cost process technology, is being actively studied as an alternative process technology.
잉크젯 기술은 가정용 프린터에서부터 제조 도구로 확대 되었다. 최근 인쇄전자 분야에서 고해상도 인쇄가 요구되고 있다. 기존의 잉크젯 인쇄 패터닝 방식을 향상 시키기 위해 EHD(Electrohydrodynamics) 잉크젯(또는 전기수력학잉크젯) 기술이 최근 주목을 받고 있는데 노즐 직경보다 작은 방울을 토출할 수 있고 넓은 점도 범위와 재료를 사용할 수 있기 때문이다.Inkjet technology has expanded from home printers to manufacturing tools. Recently, high resolution printing has been required in the field of printing electronics. EHD (Electrohydrodynamics) Inkjet (or Electrohydrodynamic Inkjet) technology has recently attracted attention because it can eject droplets smaller than the nozzle diameter and can use a wide range of viscosity and materials to improve the existing inkjet printing patterning scheme .
또한, 기존의 잉크젯에서 토출 가능한 잉크의 범위는 약 1-20cP 정도이기 때문에 다양한 점도의 잉크를 사용하지 못하는 문제가 있었으며, 이러한 한계를 극복하기 위하여 EHD 잉크젯이 응용되기 시작하였다. In addition, since the range of the ink that can be discharged from the conventional inkjet is about 1-20 cP, there is a problem that the ink of various viscosity can not be used. To overcome this limitation, the EHD inkjet has started to be applied.
그러나, EHD 잉크젯에 적용되는 노즐 끝단의 내경을 5um 이하로 사용하는 경우, 200cps 점도를 갖는 금속 잉크 적용시 잉크가 노즐 외벽을 타고 올라가 맺히고, 그 크기가 일정하지 않기 때문에 EHD 방식에 필요한 탈출 전압의 펄스가 일정하지 않게 되어 공정 확보에 문제점을 발생시켰다. However, when the inner diameter of the nozzle tip applied to the EHD inkjet is less than 5 micrometers, the ink rises up on the outer wall of the nozzle when the metal ink having the viscosity of 200 cps is applied and the size thereof is not constant. The pulse was not constant and thus caused a problem in securing the process.
본 발명은 EHD 잉크젯용 노즐의 외벽에 잉크가 타고 올라오거나 맺힘현상을 방지하지할 수 있는 EHD 잉크젯용 노즐을 제공하는데 목적이 있다. It is an object of the present invention to provide an EHD inkjet nozzle capable of preventing the ink from rising on the outer wall of the EHD inkjet nozzle or preventing the ink from being formed on the outer wall of the EHD inkjet nozzle.
또한, 간단한 제조방법으로 상기 EHD 잉크젯용 노즐을 제공하는데 목적이 있다. Another object of the present invention is to provide a nozzle for the EHD inkjet by a simple manufacturing method.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 EHD 잉크젯용 노즐은, 하방으로 직경이 작아지는 원뿔형 노즐로, 상기 노즐 하방영역 외면에 소수성 합성섬유를 포함하는 코팅층이 형성된다.In order to achieve the above object, the EHD inkjet nozzle of the present invention is a conical nozzle whose diameter is reduced downward, and a coating layer including hydrophobic synthetic fibers is formed on the outer surface of the area below the nozzle.
일 실시예로, 상기 소수성 합성섬유는 테프론 소재일 수 있다.In one embodiment, the hydrophobic synthetic fibers may be a Teflon material.
다른 일 실시예로, 상기 노즐 하단 끝단 내경은 0.5 내지 5㎛ 일 수 있다.In another embodiment, the inner diameter of the lower end of the nozzle may be 0.5 to 5 占 퐉.
또 다른 일 실시예로, 상기 코팅층은 상기 노즐 하방영역 끝단에서부터 형성되며, 2 내지 5mm의 길이(T)를 가질 수 있다. In another embodiment, the coating layer is formed from the end of the region below the nozzle, and may have a length (T) of 2 to 5 mm.
또 다른 일 실시예로, 상기 코팅층의 두께는 50 내지 200nm 일 수 있다.In another embodiment, the thickness of the coating layer may be 50 to 200 nm.
본 발명은 상기 EHD 잉크젯용 노즐의 제조방법으로, 하방으로 직경이 작아지는 원뿔형 노즐 내부에 잉크를 채우는 제1 단계; 상기 노즐을 소수성 합성섬유 코팅액에 침지시켜 상기 노즐 하방영역 외면에 소수성 합성섬유를 포함하는 코팅층을 형성하는 제2 단계를 포함할 수 있다. The present invention provides a method of manufacturing an EHD inkjet nozzle, comprising: a first step of filling ink inside a conical nozzle whose diameter is downward; And a second step of immersing the nozzle in a hydrophobic synthetic fiber coating solution to form a coating layer containing hydrophobic synthetic fibers on the outer surface of the area below the nozzle.
일 실시예로, 제1 단계에서, 상기 전도성 잉크는 노즐 내부 끝단까지 채워질 수 있다.In one embodiment, in the first step, the conductive ink may be filled up to the inner end of the nozzle.
다른 일 실시예로, 제2 단계에는, 상기 코팅층 형성은 상온에서 건조 또는 300도 이하의 오븐에서 속건조하는 단계를 더 포함할 수 있다. In another embodiment, in the second step, the coating layer formation may further include drying at room temperature or drying in an oven at 300 degrees or less.
또 다른 일 실시예로, 상기 잉크는 Ag, Cu, Au, Si3N4, SiO2, Si(N,O)x 및 카본 블랙 중 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다. In another embodiment, the ink may include at least one selected from Ag, Cu, Au, Si 3 N 4 , SiO 2 , Si (N, O) x and carbon black.
본 발명은 EHD 잉크젯 적용시, 사용 잉크가 노즐 외벽을 타고 올라오는 현상을 방지하여, 탈출 전압의 펄스를 일정하게 함으로써 정밀하고 균일한 잉크 도포가 가능한 장점이 있다.The present invention has the advantage of precisely and uniformly applying ink by preventing the phenomenon in which the ink used rises on the outer wall of the nozzle during the EHD inkjet application and making the pulse of the escape voltage constant.
또한, 간단한 방법으로 상기 효과의 노즐을 제조할 수 있어 생산성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다. In addition, the nozzle having the above-mentioned effect can be manufactured by a simple method, and productivity can be improved.
도 1은 본 발명의 EHD 잉크젯용 노즐의 일 실시 형태를 나타낸 도면이다. 1 is a view showing an embodiment of an EHD inkjet nozzle of the present invention.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The present invention is capable of various modifications and various embodiments, and specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the detailed description. It is to be understood, however, that the invention is not to be limited to the specific embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "특징으로 한다", "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used in this application is used only to describe a specific embodiment and is not intended to limit the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, the terms " comprising, "" including, " or" having ", when used in this application, specify features, numbers, steps, operations, elements, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세하게 설명하면 다음과 같다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 이미 공지된 기능 혹은 구성에 대한 설명은, 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description of the present invention, the well-known functions or constructions are not described in order to simplify the gist of the present invention.
도 1은 본 발명의 EHD 잉크젯용 노즐(100)을 나타낸 도면으로, 좌측 그림은 일반적인 EHD 잉크젯용 토출유닛 전체를 나타낸 것이고, 우측 그림은 토출유닛의 노즐 부분을 확대한 도면이다. 본 발명은 일반적으로 통용되는 '노즐'이라는 기능적인 용어에 한정하지 않고, EHD 잉크젯 장치에 적용되어 잉크를 토출하는 기능을 가지는 모든 유닛은 본 발명의 노즐에 포함되는 것으로 해석되어야 한다. FIG. 1 is a view showing an
도 1을 참조하면, 본 발명의 EHD 잉크젯용 노즐(100)은 하방으로 직경이 작아지는 원뿔형 형상을 가지며, 하방영역 외면에 코팅층(200)이 형성된다. Referring to FIG. 1, the
상기 코팅층(200)은 소수성 합성섬유를 포함할 수 있으며, 바람직하게는 테프론 섬유를 포함할 수 있다. 코팅층(200)은 노즐(100) 하방영역 끝단에서부터 형성되어 일정한 길이를 가질 수 있다. 코팅층(200) 길이(T)는 도 1에 도시된 바와 같이 코팅층(200)이 형성되는 노즐(100) 끝단부터의 길이(T)로, 2 내지 5mm의 범위를 가질 수 있다. 2mm 이하일 경우에는 노즐(100)을 타고 올라오는 잉크를 효과적으로 차단할 수 없을 수 있으며, 5mm 이상일 경우에는 코팅층의 내구성(벗겨지는 등)에 문제가 생길 수 있다. 또한, 코팅층(200)의 두께는 50 내지 200nm 범위를 가질 수 있다. 50nm 이하일 경우에는 균일한 코팅층(200) 형성이 어려우며, 200nm 이상일 경우에는 코팅층(200)이 벗겨질 가능성이 있다. The
본 발명의 노즐(100) 하단 끝단 내경은 0.5 내지 5㎛의 범위를 가질 수 있다. 노즐(100)의 끝단 내경은 잉크에 포함된 파티클의 입자에 따라 달라 질 수 있으며, 잉크가 적용되는, 즉 수리하고자 하는 금속배선 등의 폭에 따라 달라질 수 있다. 본 발명의 노즐(100)은 미세한 영역에 적용하고자 하는 기술로, 미세한 파티클을 포함하는 고점도 잉크를 적용할 경우에 노즐(100) 하방영역에서 타고 올라오는 경향이 더욱 심해지므로, 본 발명의 코팅층의 역할이 더욱 효과적으로 적용될 수 있다. 즉, 노즐(100) 하단 끝단 내경이 0.5 내지 5㎛의 범위로 적용되는 잉크 적용시, 잉크가 노즐(100)을 타고 올라오는 것이 경향이 강하며, 본 발명의 코팅층(200)을 적용시 이러한 현상으로 효과적으로 방지할 수 있다. The inner diameter of the lower end of the
본 발명의 EHD 잉크젯용 노즐(100) 제조방법은 노즐(100) 내부에 잉크를 채우는 제1 단계 및 노즐(100)을 코팅액에 침지시켜 코팅층(200)을 형성하는 제2 단계를 포함한다. The method for manufacturing an
상기 노즐(100)의 구조 등의 설명은 상기 노즐(100) 구성에서 이미 설명하였으므로 설명을 생략한다. 제1 단계는 노즐(100) 내부에 잉크를 채우는 단계를 포함하는데, 노즐(100) 내부 끝단까지 잉크를 채움으로써, 제2 단계의 코팅액 침지시 노즐(100) 내부로 코팅액 침투를 방지할 수 있으며, 코팅액의 노즐(100) 내부 침투를 방지하기 위한 별도의 구성이 필요 없다는 장점을 가지고 있다. 또한, 사용하고자 하는 잉크를 채움으로써 코팅 완료와 동시에 프린팅 작업을 바로 할 수 있어, 생산성의 측면에서도 유리한 장점을 가지고 있다. The description of the structure of the
상기 잉크의 소재로는 특별한 제한이 없으나, 바람직하게는 Ag, Cu, Au, Si3N4, SiO2, Si(N,O)x, 카본 블랙 등을 포함하는 잉크를 사용할 수 있다. 이러한 잉크를 사용시 본 발명이 효과적으로 적용될 수 있다. There is no particular limitation on the material of the ink, but preferably an ink containing Ag, Cu, Au, Si3N4, SiO2, Si (N, O) x, carbon black or the like can be used. The present invention can be effectively applied when such an ink is used.
상기 제2 단계의 코팅층(200) 형성단계에는 노즐(100)을 코팅액에 침지한 후, 코팅액 밖에서 건조하는 단계를 더 포함할 수 있다. 건조는 상온이나 300도 이하의 오븐에서 속건조 할 수 있다.The step of forming the
이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.As described above, the present invention has been described with reference to particular embodiments, such as specific elements, and limited embodiments and drawings. However, it should be understood that the present invention is not limited to the above- Various modifications and variations may be made thereto by those skilled in the art to which the present invention pertains. Accordingly, the spirit of the present invention should not be construed as being limited to the embodiments described, and all of the equivalents or equivalents of the claims, as well as the following claims, belong to the scope of the present invention .
100 : 노즐
200 : 코팅층100: nozzle
200: Coating layer
Claims (13)
상기 노즐 하방영역 외면에 소수성 합성섬유를 포함하는 코팅층이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 EHD 잉크젯용 노즐
In a conical nozzle whose diameter decreases downward,
Characterized in that a coating layer comprising hydrophobic synthetic fibers is formed on the outer surface of the area below the nozzle
상기 소수성 합성섬유는 테프론 소재인 것을 특징으로 하는 EHD 잉크젯용 노즐
The method according to claim 1,
Characterized in that the hydrophobic synthetic fiber is a Teflon material. The EHD inkjet nozzle
상기 노즐 하단 끝단 내경은 0.5 내지 5㎛인 것을 특징으로 하는 EHD 잉크젯용 노즐
The method according to claim 1,
And the inner diameter of the lower end of the nozzle is 0.5 to 5 占 퐉.
상기 코팅층은 상기 노즐 하방영역 끝단에서부터 형성되며,
2 내지 5mm의 길이(T)를 가지는 것을 특징으로 하는 EHD 잉크젯용 노즐
The method according to claim 1,
Wherein the coating layer is formed from the end of the region below the nozzle,
Characterized in that the nozzle has a length (T) of 2 to 5 mm.
상기 코팅층의 두께는 50 내지 200nm인 것을 특징으로 하는 EHD 잉크젯용 노즐
The method according to claim 1,
Wherein the thickness of the coating layer is 50 to 200 nm.
상기 노즐을 소수성 합성섬유 코팅액에 침지시켜 상기 노즐 하방영역 외면에 소수성 합성섬유를 포함하는 코팅층을 형성하는 제2 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 EHD 잉크젯용 노즐의 제조방법
A first step of filling ink inside a conical nozzle whose diameter is downward;
And a second step of immersing the nozzle in a hydrophobic synthetic fiber coating solution to form a coating layer containing hydrophobic synthetic fibers on the outer surface of the area below the nozzle.
상기 소수성 합성섬유는 테프론 소재인 것을 특징으로 하는 EHD 잉크젯용 노즐의 제조방법
The method of claim 6,
Wherein the hydrophobic synthetic fiber is a Teflon material.
상기 노즐 하방 끝단 내경은 0.5 내지 5미크론인 것을 특징으로 하는 EHD 잉크젯용 노즐의 제조방법
The method of claim 6,
Wherein the inner diameter of the lower end of the nozzle is 0.5 to 5 microns.
상기 코팅층은 상기 노즐 하방영역 끝단에서부터 형성되며,
2 내지 5mm의 길이(T)를 가지는 것을 특징으로 하는 EHD 잉크젯용 노즐의 제조방법
The method of claim 6,
Wherein the coating layer is formed from the end of the region below the nozzle,
Wherein the nozzle has a length (T) of 2 to 5 mm.
상기 코팅층의 두께는 50 내지 200nm의 범위로 형성하는 것을 특징으로 하는 EHD 잉크젯용 노즐의 제조방법
The method of claim 6,
Wherein the thickness of the coating layer is in the range of 50 to 200 nm.
제1 단계에서, 상기 전도성 잉크는 노즐 내부 끝단까지 채워지는 것을 특징으로 하는 EHD 잉크젯용 노즐의 제조방법
The method of claim 6,
In the first step, the conductive ink is filled up to the inner end of the nozzle.
제2 단계에는,
상기 코팅층 형성은 상온에서 건조 또는 300도 이하의 오븐에서 속건조하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 EHD 잉크젯용 노즐의 제조방법
The method of claim 6,
In the second step,
Wherein the coating layer is formed by drying at room temperature or drying in an oven at 300 DEG C or less.
상기 잉크는 Ag, Cu, Au, Si3N4, SiO2, Si(N,O)x 및 카본 블랙 중 선택된 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 EHD 잉크젯용 노즐의 제조방법
The method of claim 6,
Wherein the ink comprises at least one selected from Ag, Cu, Au, Si 3 N 4 , SiO 2 , Si (N, O) x and carbon black.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| KR1020160035260A KR20170110891A (en) | 2016-03-24 | 2016-03-24 | Nozzle for EHD inkjet and manufaturing the same |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113459671A (en) * | 2021-06-28 | 2021-10-01 | 华南理工大学 | Flexible variable-size micro-piezoelectric spray head based on electromagnetic coupling effect and adjusting method |
-
2016
- 2016-03-24 KR KR1020160035260A patent/KR20170110891A/en active Application Filing
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