KR20190069011A - Conductive inks ejection apparatus and patterning apparatus including the same - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a conductive ink ejection apparatus capable of performing a patterning process by continuously ejecting an ink, and to a patterning apparatus comprising the same. The conductive ink ejection apparatus comprises: an ink chamber in which a conductive ink is stored; an adapter disposed on a lower portion of the ink chamber and provided with a non-conductive material; and an ejection nozzle disposed on a lower portion of the adapter and connected to the ink chamber to eject the conductive ink to the outside. An effect of performing the patterning operation is obtained by continuously ejecting the conductive ink.

Description

전도성 잉크 토출장치 및 이를 포함하는 패터닝 장치{CONDUCTIVE INKS EJECTION APPARATUS AND PATTERNING APPARATUS INCLUDING THE SAME}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a conductive ink ejecting apparatus and a patterning apparatus including the same. [0002]

본 발명은 전도성 잉크 토출장치 및 이를 포함하는 패터닝 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 잉크를 연속적으로 토출하여 패터닝 공정을 수행할 수 있는 전도성 잉크 토출장치 및 이를 포함하는 패터닝 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a conductive ink discharging apparatus and a patterning apparatus including the conductive ink discharging apparatus, and more particularly, to a conductive ink discharging apparatus and a patterning apparatus including the conductive ink discharging apparatus.

일반적으로, 센서란 직접 피측정 대상에 접촉하거나 그 가까이서 데이터를 알아내어 필요한 정보를 신호로 전달하는 장치이다. 이러한 센서는 온도, 습도, 초음파, 압력, 가스, 가속도, 조도 등을 측정하여 기계 장치의 제어에 활용하거나, 사람의 맥박, 혈압, 혈당, 산소포화도 등을 측정하여 의료기기나 헬스케어 장치에 활용하는 등 다양한 분야에 응용되고 있다. Generally, a sensor is a device that directly contacts the object to be measured or detects data close to the object to be measured, and transmits necessary information to the signal. These sensors measure temperature, humidity, ultrasound, pressure, gas, acceleration, and illuminance and use them to control machinery, or measure human pulse, blood pressure, blood sugar, oxygen saturation, etc. and use them in medical devices and healthcare devices. And the like.

최근 들어, 식품에 대한 안정성 논란이 끊임없이 제기되는 가운데, 정확하고, 간단하며, 빠른 분석 결과를 제공하는 분석법에 대한 요구가 지속되고 있고, 이와 관련하여 바이오센서를 이용하여 대표적인 식품유해균인 살모렐라균, 대장균, O-157균 등의 존재 유무 및 농도를 검출하고 분석하여 소비자 또는 연구자에게 알리는 기술의 개발이 요구되고 있고, 생물학적 검출 대상에 따라 침 이나 타액, 땀, 피부의 각질 등의 유기물과 혈액, 배설물 등을 통한 질병 및 건강상태의 진단 기술 개발이 요구되고 있다.In recent years, there has been constant controversy over the stability of foods. There has been a continuing demand for analytical methods that provide accurate, simple, and quick results. In connection with this, a biosensor has been used to identify salmonella strains , E. coli, O-157 bacteria, and the like are detected and analyzed to notify consumers or researchers, and it is required to develop a technique for detecting organic substances such as saliva, saliva, sweat, , And the development of diagnostic technology for disease and health condition through excretion.

따라서, 생물학적인 요소들의 대상 물질을 검출함에 있어서 감도 및 선택성은 보강하면서 센서 시스템의 안정성이 보장될 수 있는 바이오 센서의 개발이 요구되고 있다.Therefore, development of a biosensor capable of ensuring the stability of a sensor system while enhancing sensitivity and selectivity in detecting a target substance of biological elements is required.

종래에 바이오센서를 제작하기 위한 패턴 형성 과정의 대표적인 예시는 증착 공정, 식각 공정 및 이온 주입 공정 등을 포함하는 포토리소그래피 공정(photolithography process)이다. 기판 세척, 박막 도포, 포토레지스트 도포, 노광, 포토레지스트 현상, 기판 에칭, 포토레지스트 제거 등의 복잡한 과정을 축소하여 바이오센서를 제작하는 데 있어, 제조 기간 및 제조 비용 등을 절감할 수 있는 기술의 개발이 필요한 실정이다.Conventionally, a typical example of the pattern formation process for fabricating the biosensor is a photolithography process including a deposition process, an etching process, and an ion implantation process. Technology for reducing manufacturing time and manufacturing cost in manufacturing a biosensor by reducing complex processes such as substrate cleaning, thin film application, photoresist application, exposure, photoresist development, substrate etching, and photoresist removal Development is necessary.

일 예로, 대한민국 공개특허공보 제2010-0043542호에 나노 패터닝 기술인 딥펜(dip-pen)을 이용하는 방식이 개시되어 있다. 하지만, 딥펜을 이용하는 방식은 팁(tip)에 전도성 잉크를 공급하여 패터닝하는 방식 때문에 연속적인 공정이 불가능하여 대량 생산에 활용하기에 어려운 문제가 있다.For example, Korean Patent Publication No. 2010-0043542 discloses a method using a dip-pen, which is a nano patterning technique. However, there is a problem that it is difficult to utilize the deep-ink for mass production because a continuous process can not be performed due to a method of patterning by supplying a conductive ink to a tip.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 전도성 잉크를 연속적으로 토출하여 패터닝 공정을 수행할 수 있는 전도성 잉크 토출장치 및 이를 포함하는 패터닝 장치를 제공하는 데에 그 목적이 있다. It is an object of the present invention to provide a conductive ink discharging device and a patterning device including the conductive ink discharging device, which are capable of performing a patterning process by continuously discharging conductive ink.

그리고, 본 발명은, 전도성 잉크를 연속적으로 토출하여 미세전극 패턴을 제작할 수 있는 전도성 잉크 토출장치 및 이를 포함하는 패터닝 장치를 제공하는 데에 그 목적이 있다.It is another object of the present invention to provide a conductive ink discharging apparatus and a patterning apparatus including the conductive ink discharging apparatus, which can produce a fine electrode pattern by continuously discharging a conductive ink.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전도성 잉크 토출장치는, 전도성 잉크가 저장되는 잉크 챔버; 상기 잉크 챔버의 하부에 배치되고, 비전도성 재질로 마련되는 어댑터; 및 상기 어댑터의 하부에 배치되고, 상기 잉크 챔버에 연계되어 전도성 잉크를 외부로 토출하는 토출 노즐;을 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a conductive ink ejecting apparatus including: an ink chamber in which conductive ink is stored; An adapter disposed below the ink chamber and provided with a nonconductive material; And an ejection nozzle disposed at a lower portion of the adapter and connected to the ink chamber to eject the conductive ink to the outside.

상기 잉크 챔버는, 외부 잉크 공급라인과 연결되어 전도성 잉크를 공급받는 잉크 주입구가 상측면에 형성되고, 저장된 잉크를 배출하는 배출홀이 하측면에 형성되게 마련될 수 있다.The ink chamber may include an ink injection port connected to the external ink supply line to receive the conductive ink, and a discharge hole for discharging the stored ink may be formed on the lower side.

그리고, 상기 잉크 챔버는, 외부 기체 공급라인과 연결되어 기체를 공급받는 기체 주입구가 상측면에 형성될 수도 있다.The ink chamber may be formed with a gas injection port connected to the external gas supply line to receive the gas.

나아가, 상기 잉크 챔버는 비전도성 재질로 마련되고, 상기 잉크 챔버에 구비되어 저장된 전도성 잉크가 특정 온도 범위를 만족하도록 냉각하는 냉각부;를 더 포함할 수 있다.The ink chamber may further include a cooling unit that is made of a nonconductive material and cools the conductive ink stored in the ink chamber so that the conductive ink satisfies a specific temperature range.

또한, 상기 토출 노즐에 구비되어 토출되는 전도성 잉크가 특정 온도 범위를 만족하도록 가열하는 가열부;를 더 포함할 수도 있다.The apparatus may further include a heating unit provided in the discharge nozzle to heat the conductive ink discharged so as to satisfy a specific temperature range.

그리고, 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 패터닝 장치는, 기판이 안착되고, 기판을 3축 방향으로 이동시키는 스테이지; 기판에 전도성 잉크를 토출하는 상기 전도성 잉크 토출장치; 상기 전도성 잉크 토출장치의 토출 노즐에 전압을 인가하여 전도성 잉크를 대전시키고, 상기 스테이지에는 상기 토출 노즐과 반대되는 전압을 인가하는 전원장치; 및 상기 전도성 잉크 토출장치에서 전도성 잉크가 기판에 토출되게 상기 전원장치를 제어하고, 기판을 이동시켜 특정 패턴이 형성되도록 상기 스테이지를 제어하는 제어부;를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a patterning apparatus comprising: a stage on which a substrate is placed and which moves a substrate in three axial directions; The conductive ink ejecting apparatus ejecting the conductive ink to the substrate; A power supply device for applying a voltage to the discharge nozzle of the conductive ink discharge device to charge the conductive ink, and applying a voltage opposite to the discharge nozzle to the stage; And a control unit for controlling the power source device so that the conductive ink is discharged to the substrate in the conductive ink discharging device, and controlling the stage such that a specific pattern is formed by moving the substrate.

여기서, 상기 제어부는, 상기 토출 노즐에 인가되는 전압을 조절하여 기판에 토출되는 전도성 잉크의 양을 조절하도록 마련될 수 있다.Here, the controller may be provided to adjust the amount of the conductive ink discharged onto the substrate by adjusting a voltage applied to the discharge nozzle.

상기 전도성 잉크 토출장치는, 상기 잉크 챔버에 구비되어 저장된 전도성 잉크의 온도를 측정하는 챔버 온도센서;를 더 포함할 수 있다.The conductive ink ejecting apparatus may further include a chamber temperature sensor for measuring a temperature of the conductive ink stored in the ink chamber.

여기서, 상기 제어부는, 상기 챔버 온도센서로부터 온도 데이터를 수신하여 상기 잉크 챔버에 저장된 전도성 잉크가 3~15℃의 온도 범위를 만족하도록 냉각부를 제어할 수도 있다.Here, the control unit may receive the temperature data from the chamber temperature sensor and may control the cooling unit so that the conductive ink stored in the ink chamber satisfies a temperature range of 3 to 15 占 폚.

상기 전도성 잉크 토출장치는, 상기 토출 노즐에 구비되어 토출되는 전도성 잉크의 온도를 측정하는 노즐 온도센서;를 더 포함할 수도 있다.The conductive ink ejecting apparatus may further include a nozzle temperature sensor provided in the ejection nozzle for measuring a temperature of the conductive ink ejected.

여기서, 상기 제어부는, 상기 노즐 온도센서로부터 온도 데이터를 수신하여 상기 토출 노즐에서 토출되는 전도성 잉크가 20~100℃의 온도 범위를 만족하도록 가열부를 제어할 수도 있다.Here, the controller may receive the temperature data from the nozzle temperature sensor, and may control the heating unit so that the conductive ink discharged from the discharge nozzle satisfies a temperature range of 20 to 100 ° C.

상기 전도성 잉크 토출장치의 잉크 챔버에 구비되어 저장된 전도성 잉크의 수위를 측정하는 수위센서; 및 상기 잉크 챔버에 연결되어 전도성 잉크를 공급하는 잉크 공급수단;을 더 포함할 수도 있다.A water level sensor for measuring the water level of the conductive ink stored in the ink chamber of the conductive ink discharging device; And ink supply means connected to the ink chamber to supply the conductive ink.

여기서, 상기 제어부는, 상기 수위센서로부터 데이터를 수신하여 상기 잉크 챔버에 전도성 잉크가 일정 수위를 유지하도록 상기 잉크 공급수단을 제어할 수도 있다.Here, the control unit may receive the data from the level sensor and control the ink supply unit to maintain the conductive ink in the ink chamber at a constant water level.

상기 잉크 챔버에 연결되어 기체를 공급하여 전도성 잉크의 토출 압력을 조절하는 기체 공급수단;을 더 포함할 수도 있다.And gas supply means connected to the ink chamber to supply gas to adjust the discharge pressure of the conductive ink.

여기서, 상기 제어부는, 상기 잉크 챔버에 저장된 전도성 잉크가 상기 토출 노즐의 단부까지 공급될 수 있도록 상기 잉크 챔버 내부의 압력을 조절하도록 상기 기체 공급수단을 제어할 수도 있다.Here, the control unit may control the gas supply means to adjust the pressure inside the ink chamber so that the conductive ink stored in the ink chamber can be supplied to the end of the discharge nozzle.

나아가, 상기 제어부는, 기판에 10㎛ 이하의 선 폭을 가지는 패턴을 형성하도록 상기 전원장치와, 잉크 공급수단, 그리고 기체 공급수단을 제어하도록 마련될 수 있다.Furthermore, the control unit may be provided to control the power supply unit, the ink supply unit, and the gas supply unit so as to form a pattern having a line width of 10 mu m or less on the substrate.

이를 위하여, 상기 제어부는, 2.5kV의 전압차가 발생하도록 상기 전원장치를 제어하고, 상기 잉크 챔버에 10㎕/hr 유량으로 전도성 잉크가 공급되도록 상기 잉크 공급수단을 제어하며, 상기 토출 노즐에 -0.5kPa의 압력이 인가되도록 상기 기체 공급수단을 제어하도록 마련될 수 있다.To this end, the control unit controls the power supply unit to generate a voltage difference of 2.5 kV, controls the ink supply unit to supply conductive ink at a flow rate of 10 μl / hr to the ink chamber, kPa is applied to the gas supply means.

본 발명에 의한 전도성 잉크 토출장치 및 이를 포함하는 패터닝 장치에 따르면, 전도성 잉크를 연속적으로 토출하여 패터닝 작업을 수행할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.According to the conductive ink discharging apparatus and the patterning apparatus including the conductive ink discharging apparatus according to the present invention, it is possible to achieve the effect of performing the patterning operation by continuously discharging the conductive ink.

그리고, 본 발명에 의하면, 기판에 토출되는 전도성 잉크의 크기를 제어할 수 있어 원하는 크기로 패터닝 작업을 수행할 수 있는 효과를 얻을 수 있다. According to the present invention, the size of the conductive ink discharged onto the substrate can be controlled, and the patterning operation can be performed with a desired size.

또한, 본 발명에 의하면, 기판에 형성되는 전극 패턴을 10㎛ 이하의 미세한 선 폭으로 제작할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.According to the present invention, an electrode pattern formed on a substrate can be formed with a fine line width of 10 m or less.

도 1은 본 발명의 실시예에 의한 전도성 잉크 토출장치를 개략적으로 도시해 보인 도면,
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 전도성 잉크 토출장치를 포함하는 패터닝 장치를 개략적으로 도시해 보인 도면,
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 패터닝 장치에서 전압 조건과 토출 노즐에 인가되는 압력 조건을 가변하여 형성된 패턴의 선 폭을 압력 조건에 대한 선 폭의 평균값으로 나타낸 그래프,
도 4는 본 발명의 실시예에 의한 패터닝 장치에서 인가되는 전압 조건을 가변하여 형성된 패턴의 선 폭을 전압 조건에 대한 선 폭으로 나타낸 그래프,
도 5는 본 발명의 실시예에 의한 패터닝 장치를 이용하여 형성한 패턴을 3차원 표면 형상 측정장치를 통하여 측정한 결과를 나타낸 것,
도 6은 본 발명의 실시예에 의한 패터닝 장치를 이용하여 형성한 패턴을 주사전자현미경을 통하여 측정한 결과를 나타낸 것이다.1 is a schematic view illustrating a conductive ink discharging apparatus according to an embodiment of the present invention,
2 is a schematic view illustrating a patterning apparatus including a conductive ink discharging apparatus according to an embodiment of the present invention;
FIG. 3 is a graph showing a line width of a pattern formed by varying a voltage condition and a pressure condition applied to a discharge nozzle in the patterning apparatus according to an embodiment of the present invention as an average value of a line width with respect to a pressure condition,
FIG. 4 is a graph showing the line width of a pattern formed by varying a voltage condition applied to the patterning apparatus according to an embodiment of the present invention,
FIG. 5 is a graph showing a result of measurement of a pattern formed using a patterning apparatus according to an embodiment of the present invention through a three-dimensional surface shape measuring apparatus,
FIG. 6 shows a result of a pattern formed by using the patterning device according to the embodiment of the present invention, by means of a scanning electron microscope.

본 발명의 특징들에 대한 이해를 돕기 위하여, 이하 본 발명의 실시예와 관련된 전도성 잉크 토출장치 및 이를 포함하는 패터닝 장치에 대하여 보다 상세하게 설명하기로 한다. Hereinafter, a conductive ink ejecting apparatus and a patterning apparatus including the conductive ink ejecting apparatus according to embodiments of the present invention will be described in detail in order to facilitate understanding of the features of the present invention.

이하 설명되는 실시예의 이해를 돕기 위하여 첨부된 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.It should be noted that, in order to facilitate understanding of the embodiments described below, reference numerals are added to the components of the accompanying drawings, so that the same components are denoted by the same reference numerals even though they are shown in different drawings . In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.

이하에서는 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 구체적인 실시예에 대하여 설명한다.Hereinafter, a specific embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 실시예에 의한 전도성 잉크 토출장치를 개략적으로 도시해 보인 도면이다.1 is a schematic view illustrating a conductive ink discharging apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 전도성 잉크 토출장치(100)는 전도성 잉크(10)가 저장되는 잉크 챔버(110)와, 상기 잉크 챔버(110)의 하부에 배치되고 비전도성 재질로 마련되는 어댑터(120), 그리고 상기 어댑터(120)의 하부에 배치되고 상기 잉크 챔버(110)에 연계되어 전도성 잉크(10)를 외부로 토출하는 토출 노즐(130)을 포함한다.1, a conductive ink ejecting apparatus 100 according to an embodiment of the present invention includes an ink chamber 110 in which conductive ink 10 is stored, a nonconductive material (not shown) disposed under the ink chamber 110, And an ejection nozzle 130 disposed under the adapter 120 and connected to the ink chamber 110 to eject the conductive ink 10 to the outside.

보다 구체적으로, 상기 잉크 챔버(110)는 내부에 전도성 잉크(10)가 저장되게 중공부(111)를 가지도록 형성되고, 외부 잉크 공급라인(미도시)과 연결되어 전도성 잉크(10)를 공급받도록 잉크 주입구(112)가 상측면에 형성되고, 저장된 잉크를 배출하는 배출홀(114)이 하측면에 형성된다. More specifically, the ink chamber 110 is formed to have a hollow portion 111 for storing the conductive ink 10 therein, and is connected to an external ink supply line (not shown) to supply the conductive ink 10 An ink inlet 112 is formed on the upper side and a discharge hole 114 for discharging the stored ink is formed on the lower side.

그리고, 상기 잉크 챔버(110)는 외부 기체 공급라인(미도시)과 연결되어 기체를 공급받는 기체 주입구(113)가 상측면에 형성될 수 있다. The ink chamber 110 is connected to an external gas supply line (not shown), and a gas inlet 113 for receiving the gas may be formed on the upper surface.

즉, 상기 잉크 챔버(110)의 중공부(111)에 기체를 주입하여 상기 잉크 챔버(110)에 저장된 전도성 잉크를 하측에 배치되는 토출 노즐(130)의 단부까지 공급되도록 압력을 제공한다. 이때, 상기 잉크 챔버(110)에 공급되는 기체는 저장된 전도성 잉크(10)와의 화학반응을 방지하기 위하여 불활성 기체가 공급되는 것이 바람직하다.That is, a gas is injected into the hollow portion 111 of the ink chamber 110 to provide pressure to supply the conductive ink stored in the ink chamber 110 to the end of the discharge nozzle 130 disposed at the lower side. At this time, it is preferable that an inert gas is supplied to the ink chamber 110 to prevent the chemical reaction with the stored conductive ink 10.

나아가, 상기 잉크 챔버(110)에는 저장된 전도성 잉크가 특정 온도 범위 예를 들어, 3~15℃의 온도 범위를 만족하도록 냉각하는 냉각부(140)가 마련될 수 있다. 전도성 잉크는 일정 온도 이상으로 가열되어 잉크 공급수단을 통하여 상기 잉크 챔버(110)에 공급되는데, 전도성 잉크에 함유된 휘발성 물질이 상기 잉크 챔버(110) 내부에 저장된 상태에서 휘발되어 전도성 잉크가 변성될 수 있어 이를 방지하기 위함이다. Further, the ink chamber 110 may be provided with a cooling unit 140 for cooling the stored conductive ink to a specific temperature range, for example, a temperature range of 3 to 15 ° C. The conductive ink is heated to a certain temperature or higher and is supplied to the ink chamber 110 through the ink supply means. Volatile substances contained in the conductive ink are volatilized while being stored in the ink chamber 110, so that the conductive ink is denatured This is to prevent this.

이때, 상기 잉크 챔버(110)는 비전도성 재질로 마련되는 것이 바람직하다. 이는, 상기 냉각부(140)를 가동하기 위하여 전류가 인가되는 경우, 이에 의하여 상기 잉크 챔버(110) 내부에 저장된 전도성 잉크가 특정 전하로 대전되는 것을 방지하기 위함이다. At this time, the ink chamber 110 is preferably made of a non-conductive material. This is to prevent the conductive ink stored in the ink chamber 110 from being charged with a specific electric charge when a current is applied to operate the cooling unit 140.

상기 어댑터(120)는 상기 잉크 챔버(110)와 상기 토출 노즐(130) 사이에 배치되어, 상기 잉크 챔버(110)와 상기 토출 노즐(130)을 체결하도록 마련되고, 상기 잉크 챔버(110)에 저장된 전도성 잉크(10)가 상기 토출 노즐(130)로 공급되게 연통홀(121)이 형성된다. The adapter 120 is disposed between the ink chamber 110 and the discharge nozzle 130 so as to be coupled to the ink chamber 110 and the discharge nozzle 130, The communication hole 121 is formed so that the stored conductive ink 10 is supplied to the discharge nozzle 130.

그리고, 상기 어댑터(120)는 세라믹 등과 같은 비전도성 재질로 마련된다. 이는 상기 토출 노즐(130)에 인가되는 전류가 상기 잉크 챔버(110)로 흐르지 않도록 차단하기 위함이다. 즉, 상기 토출 노즐(130)은 전도성 잉크를 양(+)전압으로 대전하기 위하여 고전압이 인가되기 때문에 상기 잉크 챔버(110)에서 미리 전도성 잉크가 양(+)전압으로 대전되는 것을 방지하기 위하여 상기 어댑터(120)는 전류의 이동을 차단한다.The adapter 120 is made of a non-conductive material such as ceramic. This is to prevent the current applied to the ejection nozzle 130 from flowing into the ink chamber 110. [ That is, since the high voltage is applied to the discharge nozzle 130 to charge the conductive ink with a positive voltage, in order to prevent the conductive ink from being charged to the positive voltage in advance in the ink chamber 110, The adapter 120 blocks the movement of current.

상기 토출 노즐(130)은 상기 어댑터(120)에 체결되고, 상기 잉크 챔버(110)에서 공급되는 전도성 잉크(10)를 공급받아 토출구(131)를 통하여 기판에 특정 크기로 전도성 잉크를 토출하여 패터닝 작업을 수행할 수 있도록 제공된다. The discharge nozzle 130 is connected to the adapter 120 and receives the conductive ink 10 supplied from the ink chamber 110 to discharge the conductive ink to a predetermined size on the substrate through the discharge port 131, So that they can perform work.

이를 위하여, 기판 측은 음(-)극성을 띠고 있고, 상기 토출 노즐(130)에는 고전압이 인가되어 상기 토출 노즐(130) 내부에 저장된 전도성 잉크를 양(+)극성으로 대전하여 상기 토출 노즐(130)의 토출구(131)를 통하여 전도성 잉크(10)가 기판 측으로 토출된다. 이때, 전압의 크기를 제어하여 토출되는 양을 조절할 수 있다.A high voltage is applied to the discharge nozzle 130 to charge the conductive ink stored in the discharge nozzle 130 with a positive polarity so that the discharge nozzle 130 The conductive ink 10 is discharged to the substrate side. At this time, the amount of discharged voltage can be controlled by controlling the voltage level.

상기 토출 노즐(130)에는 토출되는 전도성 잉크가 특정 온도 범위 예를 들어, 20~100℃의 온도 범위를 만족하도록 가열하는 가열부(150)가 구비될 수 있다. 이는, 상기 잉크 챔버(110)에서 냉각된 전도성 잉크를 20~100℃ 정도로 가열하여 전도성 잉크의 점도를 낮춰 보다 원활히 토출하기 위함이다. 이때, 전도성 잉크의 점도가 낮아지면 그에 따라 인가되는 전압을 낮출 수 있어 소비 전력을 저감할 수 있고, 전도성 잉크의 점도가 낮아지면 토출되는 양을 보다 용이하게 조절할 수도 있다.The discharging nozzle 130 may be provided with a heating unit 150 for heating the conductive ink to be discharged so as to satisfy a predetermined temperature range, for example, a temperature range of 20 to 100 ° C. This is because the conductive ink cooled in the ink chamber 110 is heated to about 20 to 100 DEG C to lower the viscosity of the conductive ink so as to smoothly discharge the conductive ink. At this time, if the viscosity of the conductive ink is lowered, the applied voltage can be lowered so that the power consumption can be reduced. If the viscosity of the conductive ink is lowered, the discharged amount can be more easily adjusted.

여기서, 상기 냉각부(140) 및 상기 가열부(150)는 열전소자로 마련될 수 있다. Here, the cooling unit 140 and the heating unit 150 may be provided as thermoelectric elements.

그리고, 상기 토출 노즐(130)은 전도성 잉크 토출시 최적의 메니스커스를 형성하도록 45°의 경사면을 가지는 원뿔 형태로 마련되고, 전도성 잉크 토출부의 직경이 30~50㎛로 마련된다.The discharge nozzle 130 is formed in a conical shape having an inclined surface of 45 ° so as to form an optimal meniscus for the conductive ink discharge, and the diameter of the conductive ink discharge portion is 30 to 50 μm.

도 2는 본 발명의 실시예에 의한 전도성 잉크 토출장치를 포함하는 패터닝 장치를 개략적으로 도시해 보인 도면이다.2 is a schematic view illustrating a patterning apparatus including a conductive ink discharging apparatus according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 실시예에 의한 패터닝 장치는 기판(20)이 안착되고 기판(20)을 3축 방향으로 이동시키는 스테이지(200)와, 기판(20)에 전도성 잉크를 토출하는 전도성 잉크 토출장치(100)와, 상기 전도성 잉크 토출장치(100)의 토출 노즐(130)에 전압을 인가하여 전도성 잉크를 대전시키고 상기 스테이지(200)에는 상기 토출 노즐(130)과 반대되는 전압을 인가하는 전원장치(300), 그리고 상기 전도성 잉크 토출장치(100)에서 전도성 잉크가 기판(20)에 토출되게 상기 전원장치(300)를 제어하고 기판(20)을 이동시켜 특정 패턴(30)이 형성되도록 상기 스테이지(200)를 제어하는 제어부(400)를 포함한다. A patterning apparatus according to an embodiment of the present invention includes a stage 200 on which a substrate 20 is placed and on which a substrate 20 is moved in three axial directions, a conductive ink ejecting apparatus 100 for ejecting conductive ink onto the substrate 20 A power supply 300 for applying a voltage to the ejection nozzle 130 of the conductive ink ejection apparatus 100 to charge the conductive ink and applying a voltage opposite to the ejection nozzle 130 to the stage 200, And the conductive ink is discharged to the substrate 20 in the conductive ink discharging apparatus 100 and the substrate 20 is moved by controlling the power source apparatus 300 so that the specific pattern 30 is formed, (Not shown).

여기서, 상기 기판(20)은 종이, 플라스틱, PET 등과 같은 플렉시블 소재로 마련될 수 있다. 물로, 플렉시블 소재에 한정되는 것은 아니고 PCB 등으로 마련될 수도 있다.Here, the substrate 20 may be formed of a flexible material such as paper, plastic, PET, or the like. Water, not limited to a flexible material, but may also be provided by a PCB or the like.

보다 구체적으로, 상기 스테이지(200)는 전도성 잉크가 패터닝 형성되는 기판(20)이 안착되고, 상기 기판(20)을 전후, 좌우 및 상하 방향으로 이동시켜 상기 기판(20)에 특정 패턴(30)이 형성되도록 마련된다. More specifically, the stage 200 is mounted with a substrate 20 on which conductive ink is patterned, and moves the substrate 20 back and forth, left and right, and up and down directions to form a specific pattern 30 on the substrate 20, Is formed.

이를 위하여, 상기 스테이지(200)는 도면에 도시하지는 않았지만, 전후 방향으로 이동하는 플레이트와, 좌우 방향으로 이동하는 플레이트, 그리고 상기 플레이트들을 상하 방향으로 이동시키는 액츄에이터로 마련될 수 있다. 즉, 상기 스테이지(200)는 X축, Y축, Z축인 3축으로 이동되게 마련된다. 물론, 상기 스테이지(200)의 구성이 이에 한정되는 것은 아니고 다양한 기계적 이동수단이 적용될 수 있다.For this, the stage 200 may be provided with a plate moving in the front-rear direction, a plate moving in the left-right direction, and an actuator moving the plates in the vertical direction, though not shown in the figure. That is, the stage 200 is movable in three axes, that is, the X axis, the Y axis, and the Z axis. Of course, the configuration of the stage 200 is not limited thereto, and various mechanical moving means can be applied.

따라서, 상기 스테이지(200)는 상기 전도성 잉크 토출장치(100)를 통하여 상기 기판(20)에 전도성 잉크가 토출되면, 특정 방향으로 상기 기판(20)을 이동시켜 상기 기판(20)에 패턴(30)이 형성되게 제공된다. When the conductive ink is ejected to the substrate 20 through the conductive ink ejecting apparatus 100, the stage 200 moves the substrate 20 in a specific direction to form the pattern 30 Are formed.

나아가, 상기 스테이지(200)는 상기 기판(20)에 10㎛ 이하의 선 폭을 가지는 패턴을 형성하도록 각 축은 0.5㎛ 이하의 정밀도를 가지도록 마련된다. 또한, 각 축 방향으로의 스테이지의 이송 속도는 25mm/s 이하로 제어될 수 있도록 마련된다.Further, the stage 200 is provided on the substrate 20 so that each axis has a precision of 0.5 μm or less so as to form a pattern having a line width of 10 μm or less. In addition, the feed speed of the stage in each axis direction can be controlled to be 25 mm / s or less.

상기 전도성 잉크 토출장치(100)는 상기 기판(20)에 전도성 잉크를 토출하여 상기 기판(20)에 패터닝을 형성하도록 상기 기판(20)의 상부에 배치된다. 이러한 상기 전도성 잉크 토출장치(100)의 상세한 구성은 도 1을 참조하여 설명한 상기 전도성 잉크 토출장치(100)와 동일하므로 그 상세한 설명은 생략한다. The conductive ink ejection apparatus 100 is disposed on the substrate 20 to eject conductive ink onto the substrate 20 to form a pattern on the substrate 20. The detailed configuration of the conductive ink ejecting apparatus 100 is the same as that of the conductive ink ejecting apparatus 100 described with reference to FIG. 1, and thus a detailed description thereof will be omitted.

상기 전원장치(300)는 고전압 발생장치로, 상기 전도성 잉크 토출장치(100)의 토출 노즐(130)에 고전압을 인가하여 전도성 잉크를 양(+)전하로 대전시키고, 상기 스테이지(200)에는 상기 토출 노즐과 반대되는 음(-)전압을 인가하여, 상기 토출 노즐(130)에서 상기 기판(20) 측으로 전도성 잉크가 토출되게 전압을 인가한다. The power source device 300 is a high voltage generating device that applies a high voltage to the ejection nozzle 130 of the conductive ink ejection apparatus 100 to charge the conductive ink with positive electric charge, A negative voltage opposite to the discharge nozzle is applied to apply a voltage to discharge the conductive ink from the discharge nozzle 130 toward the substrate 20 side.

이때, 상기 토출 노즐(130)과 상기 스테이지(200) 간의 전압차를 제어하여 상기 기판(20)에 토출되는 전도성 잉크의 양을 조절할 수 있다. At this time, the amount of conductive ink discharged onto the substrate 20 can be controlled by controlling the voltage difference between the discharge nozzle 130 and the stage 200.

상기 제어부(400)는 상기 전원장치(300)와 스테이지(200)를 제어하여 상기 기판(20)에 원하는 형상의 패턴(30)을 형성할 수 있다. 즉, 상기 제어부(400)는 상기 전원장치(300)와 스테이지(200)를 제어하여 상기 기판(20)에 형성되는 패턴(30)의 두께 및 폭을 조절할 수 있고, 또한, 상기 스테이지(200)를 이동시켜 특정 패턴(30)을 형성할 수 있다. The control unit 400 controls the power supply unit 300 and the stage 200 to form a pattern 30 having a desired shape on the substrate 20. That is, the controller 400 controls the power supply 300 and the stage 200 to control the thickness and width of the pattern 30 formed on the substrate 20, So that the specific pattern 30 can be formed.

나아가, 상기 전도성 잉크 토출장치(100)는 상기 잉크 챔버(110)에 구비되어 상기 잉크 챔버(110)에 저장된 전도성 잉크의 온도를 측정하는 챔버 온도센서(510)를 더 구비할 수 있다. The conductive ink ejecting apparatus 100 may further include a chamber temperature sensor 510 provided in the ink chamber 110 to measure the temperature of the conductive ink stored in the ink chamber 110.

따라서, 상기 제어부(400)는 상기 챔버 온도센서(510)로부터 온도 데이터를 수신하여 상기 잉크 챔버(110)에 저장된 전도성 잉크가 특정 온도 범위 예를 들어, 3~15℃의 온도 범위를 만족하도록 냉각부(140)를 제어할 수 있다. The control unit 400 receives the temperature data from the chamber temperature sensor 510 and determines whether the conductive ink stored in the ink chamber 110 is cooled (cooled) to a predetermined temperature range, for example, The control unit 140 can be controlled.

그리고, 상기 전도성 잉크 토출장치(100)는 상기 토출 노즐(130)에 구비되어 상기 토출 노즐(130)을 통하여 토출되는 전도성 잉크의 온도를 측정하는 노즐 온도센서(520)를 더 구비할 수 있다. The conductive ink ejecting apparatus 100 may further include a nozzle temperature sensor 520 provided in the ejection nozzle 130 for measuring the temperature of the conductive ink ejected through the ejection nozzle 130.

따라서, 상기 제어부(400)는 상기 노즐 온도센서(520)로부터 온도 데이터를 수신하여 상기 토출 노즐(130)에서 토출되는 전도성 잉크가 특정 온도 범위 예를 들어, 20~100℃의 온도 범위를 만족하도록 가열부(150)를 제어할 수 있다.Accordingly, the controller 400 receives the temperature data from the nozzle temperature sensor 520 and determines that the conductive ink discharged from the discharge nozzle 130 satisfies a predetermined temperature range, for example, a temperature range of 20 to 100 ° C The heating unit 150 can be controlled.

또한, 상기 전도성 잉크 토출장치(100)의 잉크 챔버(110)에 구비되어 저장된 전도성 잉크의 수위를 측정하는 수위센서(530)와, 상기 잉크 챔버(110)에 연결되어 전도성 잉크를 공급하는 잉크 공급수단(610)을 더 포함할 수 있다. A water level sensor 530 for measuring the level of the conductive ink stored in the ink chamber 110 of the conductive ink discharging device 100 and a water level sensor 530 connected to the ink chamber 110 for supplying the conductive ink, Means 610 may also be included.

여기서, 상기 잉크 공급수단(610)은, 도면에 도시하지는 않았지만, 전도성 잉크가 저장된 탱크와 상기 잉크 챔버(110)가 배관으로 연결되고, 상기 배관에 펌프가 구비되어 탱크에 저장된 전도성 잉크를 상기 잉크 챔버(110)로 공급하도록 구성될 수 있다. 물론, 상기 잉크 챔버(110)에 전도성 잉크를 공급하기 위한 방법이 이에 한정되는 것은 아니고, 다양한 공급 방법이 적용될 수 있다.Here, although not shown in the figure, the ink supply means 610 includes a tank in which conductive ink is stored and the ink chamber 110 are connected by a pipe, and a pump is provided in the pipe, To the chamber < RTI ID = 0.0 > 110 < / RTI > Of course, the method for supplying the conductive ink to the ink chamber 110 is not limited thereto, and various feeding methods can be applied.

따라서, 상기 제어부(400)는 상기 수위센서(530)로부터 데이터를 수신하고, 상기 잉크 챔버(110)에 전도성 잉크가 일정 수위 이하로 낮아지면 상기 잉크 공급수단(610)을 동작시켜 상기 잉크 챔버(110)에 전도성 잉크를 공급하고, 상기 잉크 챔버(110)에 일정 수위로 전도성 잉크가 채워지면 상기 잉크 공급수단(610)을 정지시켜 상기 잉크 챔버(110)에 항시 일정량 이상의 전도성 잉크가 유지되게 제어할 수 있다. 이를 통하여, 연속적으로 패터닝 작업을 수행할 수 있다. The control unit 400 receives data from the level sensor 530 and operates the ink supply unit 610 when the conductive ink in the ink chamber 110 is lowered to a certain level or lower, The conductive ink is supplied to the ink chamber 110. When the conductive ink is filled in the ink chamber 110 at a predetermined level, the ink supply means 610 is stopped to control the ink chamber 110 to maintain the predetermined amount of conductive ink can do. Thus, the patterning operation can be continuously performed.

나아가, 상기 전도성 잉크 토출장치(100)의 잉크 챔버(110)에 연결되어 상기 잉크 챔버(110)의 내부로 기체를 공급하여 전도성 잉크의 토출 압력을 조절하는 기체 공급수단(620)을 더 포함한다.The apparatus further includes gas supply means 620 connected to the ink chamber 110 of the conductive ink ejection apparatus 100 to supply gas into the ink chamber 110 to regulate the ejection pressure of the conductive ink .

따라서, 상기 제어부(400)는 상기 잉크 챔버(110)에 저장된 전도성 잉크가 상기 토출 노즐(130)의 단부까지 공급될 수 있도록 상기 잉크 챔버(110) 내부의 압력을 조절하도록 상기 기체 공급수단(620)을 제어한다. The control unit 400 controls the gas supply unit 620 to adjust the pressure inside the ink chamber 110 so that the conductive ink stored in the ink chamber 110 can be supplied to the end of the discharge nozzle 130. [ ).

즉, 테스트를 통하여 상기 상기 토출 노즐(130)의 단부까지 전도성 잉크가 공급되는 상기 잉크 챔버(110) 내부의 압력을 측정하여 상기 제어부(400)에 미리 저장하고, 상기 제어부(400)는 상기 잉크 챔버(110) 내부의 압력이 기 설정된 압력값을 유지할 수 있도록 상기 기체 공급수단(620)을 제어할 수 있다. That is, the pressure inside the ink chamber 110 to which the conductive ink is supplied from the discharge nozzle 130 to the end of the discharge nozzle 130 is measured and stored in advance in the controller 400, The gas supply means 620 can be controlled so that the pressure inside the chamber 110 can maintain a predetermined pressure value.

이때, 테스트를 통하여 상기 잉크 챔버(110)에 저장된 전도성 잉크의 온도와, 상기 토출 노즐(130)에 저장되어 있는 전도성 잉크의 온도에 대응하여 상기 잉크 챔버(110) 내부의 압력을 측정하는 것이 바람직하다.At this time, it is preferable to measure the pressure inside the ink chamber 110 corresponding to the temperature of the conductive ink stored in the ink chamber 110 and the temperature of the conductive ink stored in the discharge nozzle 130 through the test Do.

이러한 구성을 통하여, 본 발명의 실시예에 의한 패터닝 장치는 전도성 잉크를 연속적으로 공급하여 패터닝 공정을 연속적으로 수행할 수 있고, 토출 노즐(130)과 스테이지(200) 간의 전압차 및 전도성 잉크의 온도를 조절하여 토출되는 전도성 잉크의 양을 보다 정밀하게 제어할 수 있다. The patterning device according to the embodiment of the present invention can continuously supply the conductive ink to continuously perform the patterning process, and the voltage difference between the discharge nozzle 130 and the stage 200 and the temperature of the conductive ink The amount of the conductive ink to be discharged can be controlled more precisely.

나아가, 본 발명의 실시예에 의한 패터닝 장치는 10㎛ 이하의 선 폭을 가지는 패턴을 형성할 수 있다.Furthermore, the patterning apparatus according to the embodiment of the present invention can form a pattern having a line width of 10 μm or less.

보다 구체적으로, 상기 패터닝 장치는 Ag 파티클 함량 70~90wt%와 점도 1000~5000cps를 만족하는 전도성 잉크를 사용하고, 잉크 챔버에 10㎕/hr 유량으로 전도성 잉크가 공급되고, 토출 노즐에 인가되는 압력이 -0.5kPa인 조건에서 2.5kV의 전압차를 발생시켜 전도성 잉크를 토출하여 패턴을 형성하면 10㎛ 이하의 선 폭을 가지는 패턴을 기판에 형성할 수 있다.More specifically, the patterning device uses a conductive ink that satisfies an Ag particle content of 70 to 90 wt% and a viscosity of 1000 to 5000 cps, and conductive ink is supplied to the ink chamber at a flow rate of 10 μl / hr, and a pressure A voltage difference of 2.5 kV is generated under the condition of -0.5 kPa to form a pattern by ejecting the conductive ink, a pattern having a line width of 10 mu m or less can be formed on the substrate.

여기서, 토출 노즐에 인가되는 압력과 인가되는 전압을 가변하여 10㎛ 이하의 선 폭을 가지는 패턴을 가지는 최적의 조건을 도출하였다.Here, the optimal condition having a pattern having a line width of 10 mu m or less was derived by varying the pressure applied to the ejection nozzle and the applied voltage.

즉, 도 3에 도시된 바와 같이, 전압차가 2.5kV, 2.6kV, 2.7kV로 되도록 각각 설정한 상태에서 토출 노즐에 인가되는 압력을 -0.5~1.5kPa 범위에서 가변하여 형성된 패턴의 선 폭의 크기를 측정한 결과 -0.5kPa 압력 조건에서 가장 작은 선 폭을 가지는 것을 확인하였다. 여기서, 스테이지에 0V를 인가하고, 토출 노즐에 인가되는 전압을 2.5kV, 2.6kV, 2.7kV로 변경하여 전압차를 발생시킬 수 있다.That is, as shown in FIG. 3, when the voltage difference is set to 2.5 kV, 2.6 kV, and 2.7 kV, the pressure applied to the ejection nozzle is varied in the range of -0.5 to 1.5 kPa, And it was confirmed that the line width was the smallest at -0.5 kPa pressure condition. Here, the voltage difference can be generated by applying 0 V to the stage and changing the voltages applied to the ejection nozzles to 2.5 kV, 2.6 kV, and 2.7 kV.

그리고, 토출 노즐에 인가되는 압력을 -0.5kPa로 설정하고, 도 4에 도시된 바와 같이, 전압차를 1~5kV 범위에서 가변하여 형성된 패턴의 선 폭의 크기를 측정한 결과 2.5kV 조건에서 10㎛ 이하의 선 폭을 가지는 패턴이 형성되는 것을 확인하였다. 그리고, 2.5kV를 기준으로 인가되는 전압이 작아지거나 커지면 선 폭이 다시 커지는 것을 확인하였다.As a result of measuring the line width of the pattern formed by varying the voltage difference in the range of 1 to 5 kV as shown in Fig. 4, the pressure applied to the discharge nozzle was set to -0.5 kPa, It was confirmed that a pattern having a line width of 탆 or less was formed. It was confirmed that the line width again increases when the voltage applied based on 2.5 kV becomes smaller or larger.

도 5 및 도 6은 본 발명의 실시예에 의한 패터닝 장치를 이용하여 형성한 패턴을 3차원 표면 형상 측정장치 및 주사전자현미경을 통하여 측정한 결과를 나타낸 것이다. 보다 구체적으로, 도 5의 (a) 및 도 6은 패턴의 선 폭을 측정한 결과를 나타낸 것이고, 도 5의 (b)는 패턴의 높이를 측정한 결과를 나타낸 것이다.FIGS. 5 and 6 show the results of measurement of a pattern formed using the patterning apparatus according to an embodiment of the present invention, using a three-dimensional surface shape measuring apparatus and a scanning electron microscope. More specifically, Figs. 5A and 6 show the results of measuring the line width of the pattern, and Fig. 5B shows the results of measuring the height of the pattern.

여기서, 도 5 및 도 6은 Ag 파티클 함량 70~90wt%와 점도 1000~5000cps를 만족하는 전도성 잉크를 사용하고, 잉크 챔버에 10㎕/hr 유량으로 전도성 잉크가 공급되고, 토출 노즐에 인가되는 압력이 -0.5kPa인 조건에서 2.5kV의 전압차를 발생시켜 전도성 잉크를 토출하여 형성된 패턴의 선 폭을 측정한 결과를 나타낸 것이다.5 and 6 show a case where a conductive ink satisfying an Ag particle content of 70 to 90 wt% and a viscosity of 1000 to 5000 cps is used, conductive ink is supplied to the ink chamber at a flow rate of 10 μl / hr, the pressure applied to the ejection nozzle The voltage difference of 2.5 kV was generated under the condition of -0.5 kPa, and the line width of the pattern formed by discharging the conductive ink was measured.

도 5에 도시된 바와 같이, 3차원 표면 형상 측정장치를 이용하여 측정한 결과 패턴의 평균 선 폭은 약 9㎛이고, 패턴의 평균 높이는 약 550nm로 측정되었다.As shown in FIG. 5, the average line width of the pattern measured by using the three-dimensional surface shape measuring apparatus was about 9 μm, and the average height of the pattern was measured to be about 550 nm.

그리고, 도 6에 도시된 바와 같이, 주사전자현미경(SU-70)을 통하여 측정한 결과 패턴의 평균 선 폭은 약 8.321㎛이다.As shown in FIG. 6, the average line width of the pattern measured through the scanning electron microscope (SU-70) is about 8.321 μm.

따라서, 본원발명의 실시예에 의한 패터닝 장치를 이용하면 패턴의 선 폭이 10㎛ 이하의 크기를 가지도록 형성할 수 있다.Therefore, when the patterning apparatus according to the embodiment of the present invention is used, the line width of the pattern can be formed to be 10 μm or less.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형 가능함은 물론이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. It is to be understood that various changes and modifications may be made without departing from the scope of the appended claims.

10 : 전도성 잉크 20 : 기판
30 : 패턴 100 : 전도성 잉크 토출장치
110 : 잉크 챔버 111 : 중공부
112 : 잉크 주입구 113 : 기체 주입구
114 : 배출홀 120 : 어댑터
121 : 연통홀 130 : 토출 노즐
131 : 토출구 140 : 냉각부
150 : 가열부 200 : 스테이지
300 : 전원장치 400 : 제어부
510 : 챔버 온도센서 520 : 노즐 온도센서
530 : 수위센서 610 : 잉크 공급수단
620 : 기체 공급수단 10: conductive ink 20: substrate
30: Pattern 100: Conductive ink ejection device
110: ink chamber 111: hollow part
112: ink inlet 113: gas inlet
114: discharge hole 120: adapter
121: communication hole 130: discharge nozzle
131: discharge port 140:
150: heating section 200: stage
300: power supply device 400:
510: chamber temperature sensor 520: nozzle temperature sensor
530: Level sensor 610: Ink supply means
620: gas supply means

Claims (17)

전도성 잉크가 저장되는 잉크 챔버;
상기 잉크 챔버의 하부에 배치되고, 비전도성 재질로 마련되는 어댑터; 및
상기 어댑터의 하부에 배치되고, 상기 잉크 챔버에 연계되어 전도성 잉크를 외부로 토출하는 토출 노즐;
을 포함하는 전도성 잉크 토출장치.
An ink chamber in which conductive ink is stored;
An adapter disposed below the ink chamber and provided with a nonconductive material; And
A discharge nozzle disposed at a lower portion of the adapter and connected to the ink chamber to discharge the conductive ink to the outside;
Wherein the conductive ink discharging device comprises:
제1항에 있어서,
상기 잉크 챔버는,
외부 잉크 공급라인과 연결되어 전도성 잉크를 공급받는 잉크 주입구가 상측면에 형성되고, 저장된 잉크를 배출하는 배출홀이 하측면에 형성되는 것을 특징으로 하는 전도성 잉크 토출장치.
The method according to claim 1,
The ink chamber includes:
An ink injection port connected to the external ink supply line to receive conductive ink is formed on the upper side, and a discharge hole for discharging the stored ink is formed on the lower side.
제1항에 있어서,
상기 잉크 챔버는,
외부 기체 공급라인과 연결되어 기체를 공급받는 기체 주입구가 상측면에 형성되는 것을 특징으로 하는 전도성 잉크 토출장치.
The method according to claim 1,
The ink chamber includes:
And a gas inlet port connected to the external gas supply line to receive the gas is formed on the upper surface.
제1항에 있어서,
상기 잉크 챔버는 비전도성 재질로 마련되고,
상기 잉크 챔버에 구비되어 저장된 전도성 잉크가 특정 온도 범위를 만족하도록 냉각하는 냉각부;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전도성 잉크 토출장치.
The method according to claim 1,
Wherein the ink chamber is made of a nonconductive material,
A cooling unit for cooling the conductive ink stored in the ink chamber to satisfy a specific temperature range;
Wherein the conductive ink discharging device further comprises:
제1항에 있어서,
상기 토출 노즐에 구비되어 토출되는 전도성 잉크가 특정 온도 범위를 만족하도록 가열하는 가열부;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전도성 잉크 토출장치.
The method according to claim 1,
A heating unit provided in the discharge nozzle to heat the conductive ink discharged so as to satisfy a specific temperature range;
Wherein the conductive ink discharging device further comprises:
기판이 안착되고, 기판을 3축 방향으로 이동시키는 스테이지;
기판에 전도성 잉크를 토출하는 제1항 내지 제5항 중 어느 하나의 전도성 잉크 토출장치;
상기 전도성 잉크 토출장치의 토출 노즐에 전압을 인가하여 전도성 잉크를 대전시키고, 상기 스테이지에는 상기 토출 노즐과 반대되는 전압을 인가하는 전원장치; 및
상기 전도성 잉크 토출장치에서 전도성 잉크가 기판에 토출되게 상기 전원장치를 제어하고, 기판을 이동시켜 특정 패턴이 형성되도록 상기 스테이지를 제어하는 제어부;
를 포함하는 패터닝 장치.
A stage on which the substrate is placed and which moves the substrate in three axial directions;
A conductive ink ejection apparatus according to any one of claims 1 to 5, which ejects conductive ink onto a substrate;
A power supply device for applying a voltage to the discharge nozzle of the conductive ink discharge device to charge the conductive ink, and applying a voltage opposite to the discharge nozzle to the stage; And
A control unit for controlling the power source device so that the conductive ink is discharged to the substrate in the conductive ink discharging device, and controlling the stage so that a specific pattern is formed by moving the substrate;
/ RTI >
제6항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 토출 노즐에 인가되는 전압을 조절하여 기판에 토출되는 전도성 잉크의 양을 조절하는 것을 특징으로 하는 패터닝 장치.
The method according to claim 6,
Wherein,
And adjusting the voltage applied to the ejection nozzle to adjust the amount of the conductive ink ejected to the substrate.
제6항에 있어서,
상기 전도성 잉크 토출장치는,
상기 잉크 챔버에 구비되어 저장된 전도성 잉크의 온도를 측정하는 챔버 온도센서;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 패터닝 장치.
The method according to claim 6,
The conductive ink discharging device includes:
A chamber temperature sensor for measuring the temperature of the conductive ink stored in the ink chamber;
Wherein the patterning device further comprises:
제8항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 챔버 온도센서로부터 온도 데이터를 수신하여 상기 잉크 챔버에 저장된 전도성 잉크가 3~15℃의 온도 범위를 만족하도록 냉각부를 제어하는 것을 특징으로 하는 패터닝 장치.
9. The method of claim 8,
Wherein,
And receives the temperature data from the chamber temperature sensor to control the cooling unit so that the conductive ink stored in the ink chamber satisfies a temperature range of 3 to 15 占 폚.
제6항에 있어서,
상기 전도성 잉크 토출장치는,
상기 토출 노즐에 구비되어 토출되는 전도성 잉크의 온도를 측정하는 노즐 온도센서;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 패터닝 장치.
The method according to claim 6,
The conductive ink discharging device includes:
A nozzle temperature sensor provided in the discharge nozzle for measuring the temperature of the conductive ink discharged;
Wherein the patterning device further comprises:
제10항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 노즐 온도센서로부터 온도 데이터를 수신하여 상기 토출 노즐에서 토출되는 전도성 잉크가 20~100℃의 온도 범위를 만족하도록 가열부를 제어하는 것을 특징으로 하는 패터닝 장치.
11. The method of claim 10,
Wherein,
And receives the temperature data from the nozzle temperature sensor and controls the heating unit so that the conductive ink discharged from the discharge nozzle satisfies a temperature range of 20 to 100 캜.
제6항에 있어서,
상기 전도성 잉크 토출장치의 잉크 챔버에 구비되어 저장된 전도성 잉크의 수위를 측정하는 수위센서; 및
상기 잉크 챔버에 연결되어 전도성 잉크를 공급하는 잉크 공급수단;
을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 패터닝 장치.
The method according to claim 6,
A water level sensor for measuring the water level of the conductive ink stored in the ink chamber of the conductive ink discharging device; And
Ink supply means connected to the ink chamber to supply conductive ink;
Wherein the patterning device further comprises:
제12항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 수위센서로부터 데이터를 수신하여 상기 잉크 챔버에 전도성 잉크가 일정 수위를 유지하도록 상기 잉크 공급수단을 제어하는 것을 특징으로 하는 패터닝 장치.
13. The method of claim 12,
Wherein,
Wherein the controller controls the ink supply unit to receive data from the level sensor and maintain the conductive ink in the ink chamber at a constant water level.
제6항에 있어서,
상기 잉크 챔버에 연결되어 기체를 공급하여 전도성 잉크의 토출 압력을 조절하는 기체 공급수단;
을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 패터닝 장치.
The method according to claim 6,
A gas supply means connected to the ink chamber for supplying gas to adjust a discharge pressure of the conductive ink;
Wherein the patterning device further comprises:
제14항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 잉크 챔버에 저장된 전도성 잉크가 상기 토출 노즐의 단부까지 공급될 수 있도록 상기 잉크 챔버 내부의 압력을 조절하도록 상기 기체 공급수단을 제어하는 것을 특징으로 하는 패터닝 장치.
15. The method of claim 14,
Wherein,
And controls the gas supply means to adjust the pressure inside the ink chamber so that the conductive ink stored in the ink chamber can be supplied to the end of the discharge nozzle.
제6항에 있어서,
상기 제어부는,
기판에 10㎛ 이하의 선 폭을 가지는 패턴을 형성하도록 상기 전원장치와, 잉크 공급수단, 그리고 기체 공급수단을 제어하는 것을 특징으로 하는 패터닝 장치.
The method according to claim 6,
Wherein,
The ink supply means and the gas supply means are controlled so as to form a pattern having a line width of 10 mu m or less on the substrate.
제16항에 있어서,
상기 제어부는,
2.5kV의 전압차가 발생하도록 상기 전원장치를 제어하고, 상기 잉크 챔버에 10㎕/hr 유량으로 전도성 잉크가 공급되도록 상기 잉크 공급수단을 제어하며, 상기 토출 노즐에 -0.5kPa의 압력이 인가되도록 상기 기체 공급수단을 제어하는 것을 특징으로 하는 패터닝 장치.17. The method of claim 16,
Wherein,
Controlling the ink supply means to supply the conductive ink with a flow rate of 10 / / hr to the ink chamber, and applying a pressure of -0.5 kPa to the discharge nozzle, And controls the gas supply means.
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