KR20230021554A - 프린팅 장치 - Google Patents

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KR20230021554A
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Abstract

본 발명은 프린팅 장치에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 프린팅 장치는 기판 상부에서 잉크 탄착 지점을 확대하여 도시하는 광학 유닛 및 잉크를 토출하는 노즐 유닛을 포함하며, 상기 노즐 유닛은 상기 기판에 대하여 경사지게 배치되는 노즐 바디 및 상기 노즐 바디에 결합되고 잉크가 토출되는 유로가 형성되며 끝단부가 상기 기판을 향하여 굴곡된 노즐을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

프린팅 장치{PRINTING APPARATUS}
본 발명은 프린팅 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 잉크의 탄착 지점을 관찰하며 프린팅을 수행하며 탄착 정밀도를 향상시킬 수 있는 프린팅 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 유체를 액적의 형태로 분사시키는 잉크 분사 장치는 과거에는 주로 잉크젯 프린터에 적용되어 왔으나, 최근에는 디스플레이 제조 공정, 인쇄회로기판 제조 공정, DNA칩 제조 공정 등과 같은 첨단 산업에 널리 응용되고 있다.
잉크 분사 장치는 유체 상태의 잉크로부터 액적을 토출시키기 위한 장치로서, 액적을 토출시키는 방식에 따라 크게 가열 방식(Thermal type)과 가압 방식(Piezoelectric type)으로 크게 나뉘는데, 최근에는 초미세 프린팅을 위하여 전기수력학적(electrodynamic) 방식을 사용하는 정전기 젯 프린터가 널리 사용되고 있다.
정전기 젯 프린터는 노즐과 기판 사이에 전압을 인가함에 따라 발생하는 전위차에 의한 정전기력을 이용하여 하전된 잉크를 분사시킨다. 정전기 젯 프린터는 액면을 정전기력으로 당기는 힘을 이용하여 액적 또는 연속 젯을 토출시키기 때문에 종래 다른 방식의 젯 프린터와는 달리 나노 스케일의 패터닝도 가능하고 고점도의 잉크도 토출할 수 있으며 균일한 액적 생성이 가능하다는 점 등 여러 가지 장점이 있는 것으로 알려져 있다.
한편, 정밀한 프린팅을 수행하기 위해, 노즐 유닛을 탄착 지점인 기판에 대하여 경사지게 배치하여 잉크를 토출시키고, 기판 상부에서 카메라와 같은 광학 유닛을 이용하여 잉크의 탄착 지점을 관찰하며 노즐의 위치를 조절하며 프린팅을 수행하는 프린팅 장치가 시도되고 있다.
이때, 노즐 유닛의 경사 방향에 따라서 액적이 토출되어 기판에 탄착된다. 전기장이 없을 때에는 중력 및 관성력에 영향을 받으며 액적이 기판에 탄착되고, 전기수력학 방식의 전기장이 인가되면 액적의 전하밀도와 전기장의 세기에 따라서 액적의 궤도가 달라지며 전기장의 분포를 따라 액적이 기판에 탄착될 수 있다.
상기와 같이 경사진 노즐 유닛을 통해 경사진 방향으로 액적을 토출시키며 프린팅을 수행할 때, 경우에 따라서는 노즐 유닛을 Z축(기판에 수직인 방향) 방향으로 이동을 시키며 프린팅을 수행하게 되는데, 이 경우 Z축 방향으로 노즐 유닛을 미세하게 움직여도 노즐의 경사각에 의해 액적의 탄착 위치가 크게 바뀌는 문제가 발생한다. 즉, 노즐 유닛이 경사지게 배치됨에 따라서 노즐 유닛의 Z축 방향 이동 거리가 증가할수록 잉크의 탄착 정밀도가 현저하게 떨어지는 문제점이 발생한다.
이에, 본 발명에서는 노즐 유닛을 경사지게 배치시켜 경사 방향으로 잉크를 토출시키고 기판 상부에서 잉크가 탄착되는 지점을 관찰하며 프린팅을 수행하는 기본 구조를 유지하되, 탄착 정밀도를 향상시킬 수 있는 프린팅 장치를 제안하고자 한다.
대한민국공개특허 제10-2017-0072748호
따라서, 본 발명의 목적은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 기판에 대하여 경사 배치되는 노즐 유닛의 노즐 끝단부를 기판을 향하여 굴곡시켜, 노즐 유닛을 Z축 방향으로 이동시키며 프린팅을 수행하여도 탄착 정밀도를 높게 유시할 수 있는 프린팅 장치를 제공함에 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 기판 상부에서 잉크 탄착 지점을 확대하여 도시하는 광학 유닛; 및 잉크를 토출하는 노즐 유닛을 포함하며, 상기 노즐 유닛은 상기 기판에 대하여 경사지게 배치되는 노즐 바디; 및 상기 노즐 바디에 결합되고 잉크가 토출되는 유로가 형성되며 끝단부가 상기 기판을 향하여 굴곡된 노즐을 포함하는 프린팅 장치에 의해 달성될 수 있다.
여기서, 상기 광학 유닛은 상기 기판의 수직 상부에서 잉크 탄착 지점을 확대하여 디스플레이할 수 있다.
여기서, 상기 노즐 유닛은 고전압이 인가되는 전극을 더 포함하고, 상기 전극과 상기 기판 사이의 전위차에 의한 정전기력을 이용하여 잉크를 토출할 수 있다.
여기서, 상기 전극은 노즐 유닛 내부에 내삽되거나 상기 노즐 유닛 내측면에 형성될 수 있다.
여기서, 상기 전극은 절연체로 분리되어 상기 노즐 유닛 내부의 잉크와 접촉하지 않을 수 있다.
여기서, 상기 노즐 유닛은 상기 노즐 바디 내부에 공기압을 가하여 프린팅 전에 상기 노즐에 있는 잉크를 토출하는 에어퍼징(air-purging)부를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 노즐 바디의 축 방향을 중심으로 상기 노즐의 절곡된 끝단부의 회전 위치를 정렬하는 노즐 얼라인부를 더 포함할 수 있다.
여기서, 노즐 얼라인부는 상기 노즐 바디를 축 방향으로 회전시키는 회전 구동부를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 광학 유닛은 상기 기판의 수직 상부에서 노즐팁의 영상을 획득하고, 상기 노즐 얼라인부는 획득된 영상의 정보를 기초로 상기 노즐의 회전 위치를 정렬시킬 수 있다.
여기서, 상기 노즐은 상기 노즐 바디에 교체 가능하게 장착될 수 있다.
여기서,, 상기 기판의 법선과 상기 노즐 끝단부 사이의 각도가 45도 이내가 되도록 상기 노즐의 끝단부는 굴곡될 수 있다.
상기 노즐의 직경은 수십㎛ 이하일 수 있다.
상기 노즐의 직경은 1 ㎛ 이하일 수 있다..
상기한 바와 같은 본 발명의 프린팅 장치에 따르면 기판 상부에 위치하는 광학 유닛으로 잉크의 탄착 지점을 관찰하며 기판에 대하여 경사 배치되는 노즐 유닛을 통해 경사 방향으로 잉크를 토출시키며 프린팅을 수행하기 때문에 프린팅 정밀도가 높다는 장점이 있다.
또한, 경사 배치되는 노즐 유닛의 노즐 끝단부를 기판을 향하여 굴곡시킴에 따라서 노즐 유닛을 Z축 방향으로 이동시키며 프린팅을 수행하여도 프린팅 정밀도를 높게 유지할 수 있다는 장점도 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 프린팅 장치의 사시도를 도시한다.
도 2는 도 1의 정면도를 도시한다.
도 3은 도 1의 노즐 유닛을 확대하여 도시한다.
도 4는 본 발명에 따라 제작된 다양한 형태의 노즐 사진이다.
도 5는 일직선 형태의 종래의 노즐과 본 발명에 따른 굴곡된 노즐을 이용하여 제팅 실험을 한 결과를 도시한다.
실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다
이하, 본 발명의 실시예들에 의하여 프린팅 장치를 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 프린팅 장치의 사시도를 도시하고, 도 2는 도 1의 정면도를 도시하고, 도 3은 도 1의 노즐 유닛을 확대하여 도시하고, 도 4는 본 발명에 따라 제작된 다양한 형태의 노즐 사진이며, 도 5는 일직선 형태의 종래의 노즐과 본 발명에 따른 굴곡된 노즐을 이용하여 제팅 실험을 한 결과를 도시한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 프린팅 장치는 광학 유닛(110) 및 노즐 유닛(120)을 포함하여 구성될 수가 있다. 또한, 거리측정 유닛(130) 또는 이동 유닛(150)을 더 포함할 수가 있다.
광학 유닛(110)은 카메라로서 기판(10) 상부에서 잉크가 탄착되는 지점을 확대한 영상을 별도의 디스플레이 장치(미도시)를 통해 디스플레이한다.
광학 유닛(110)은 잉크가 탄착되는 기판(10)의 수직 상부에서 아래로 잉크의 탄착 지점을 촬영하도록 하는 것이 바람직하다. 경사진 방향으로 탄착 지점을 촬영하는 경우 영상의 왜곡이 발생할 수 있는데, 기판(10)의 수직 상부에서 탄착 지점을 촬영하면 왜곡 없이 탄착 지점의 영상을 촬영할 수 있기 때문이다. 하지만, 측면에서 탄착 지점을 촬영하는 별도의 광학 유닛(150)을 추가로 더 포함할 수도 있다.
노즐 유닛(120)은 기판(10)을 향하여 잉크를 분사한다. 본 실시예에서는 노즐 유닛(120)은 전기수력학적 방식을 이용하여 기판(10)과 노즐 유닛(120) 사이의 전기장에 의한 정전기력으로 하전된 잉크를 액적으로 분사시키도록 하나, 반드시 이에 한정되지 않고 가열 방식, 가압 방식 또는 상기 방식들이 조합되는 하이브리드 방식으로 잉크를 토출시킬 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 노즐 유닛(120)은 노즐 바디(122) 및 노즐(125)을 포함하여 구성될 수 있다. 또한, 에어퍼징(air-purging)부 또는 노즐 얼라인부를 더 포함할 수 있다.
노즐 바디(122)는 노즐 유닛(120)을 형성하는 몸체로서 내부에 잉크가 저장되도록 밀폐된 챔버가 형성될 수 있다. 상기 챔버에는 별도로 외부와 연통하는 잉크 주입구가 형성되어 쉬린지 펌프(미도시) 등으로부터 소진된 잉크를 충진시킬 수 있다.
본 발명에서 노즐 바디(122)는 기판(10)에 대하여 경사지게 배치된다. 노즐 바디(122)가 경사지게 배치된 상태에서 경사 방향으로 잉크를 토출하기 때문에 탄착 지점 상부에 배치되는 광학 유닛(110)을 통해 간섭 없이 잉크 탄착 지점의 영상을 촬영할 수 있다. 따라서, 잉크 탄착 지점을 촬영하여 얻은 영상 정보로부터 노즐 유닛(120)을 이동시키며 프린팅을 수행할 수 있기 때문에 잉크 액적의 탄착 정확성을 더욱 높일 수가 있다.
노즐(125)은 노즐 바디(122)에 결합되고 내부에는 노즐 바디(122)에 저장된 잉크를 외부로 토출시키도록 유로가 형성된다. 본 발명에서 노즐(125)은 끝단부가 기판(10)을 향하여 아래로 굽어진 형태로 형성된다. 따라서, 노즐(125) 내부의 유로도 굴곡된 형태로 형성될 수 있다.
본 발명에서 노즐 유닛(120)은 프린팅 과정에서 Z축 방향(기판(10)에 수직한 방향)으로 이동을 하며 프린팅을 수행할 수 있는데, 노즐 유닛(120)을 포함하여 노즐(125)이 경사지게 배치됨에 따라서 노즐 유닛(120)이 Z축으로 이동할 때 탄착 지점이 크게 바뀌는 문제가 발생한다. 하지만, 본 발명에서는 노즐(125)의 끝단부를 기판(10)을 향하여 굴곡된 형태로 형성하여, 기판(10)에 수직한 법선 방향을 기준으로 잉크가 토출되는 경사 각도를 최대한 줄일 수 있도록 하여 노즐 유닛(120)이 Z축으로 이동을 하며 프린팅을 수행하더라도 탄착 정밀도를 높게 유지할 수가 있다. 또한, 기판(10)의 수직 상부에 위치하는 광학 유닛(110)을 통해 노즐(125) 끝단부를 포함하여 잉크 액적의 탄착 지점의 영상을 간섭 없이 촬영할 수 있다.
전기수력학 잉크젯 방식으로 토출된 액적은 전하를 띄고 있으며, 공간에 분포된 전기장에 의하여 정전기력이 액적에 지속적으로 작용한다. 액적에 작용하는 정전기력, 중력, 관성력이 액적이 기판을 향해 날아가는 궤적을 결정한다. 전기장은 Maxwell 방정식으로 표현된다.
Figure pat00001
여기서, E는 전기장(external electric field (V/m)),
Figure pat00002
는 전위(electric potential (V)),
Figure pat00003
는 유전율(permittivity (Coulomb/Vm)),
Figure pat00004
는 전하밀도(charge density (Coulomb/m3))이다.
액적의 비행 속도 및 궤적은 다음의 Newton 2법칙에 따른 방정식으로 구할 수 있다.
Figure pat00005
여기서, v는 액적의 속도(m/s), t는 시간(second), g는 중력가속도, qdrop 은 액적의 전하량(Coulomb), m은 액적의 질량(kg)이다.
때문에 노즐의 굴곡에 따라 액적의 토출 방향이 더욱 수직에 가깝게 기판으로 향하게 되며, 탄착의 정확도와 정밀도를 증진시킬 수 있다. 전기장의 분포는 전압을 인가하는 노즐의 위치와 형상, 기판의 크기, 기판의 재질, 프린팅 주변환경, 잉크의 점도, 잉크의 밀도, 잉크의 전기전도도, 잉크의 유전상수 등에 따라 달라질 수 있다.
굴곡된 노즐이 노즐과 기판 사이의 수직방향으로 전기장 STREAMLINE을 형성할 수 있고 이는 전하를 띄는 액적의 기판 탄착의 정밀도에 도움을 준다.
도 4에서는 다양한 형태로 제작된 노즐(125)을 도시하는데, 노즐(125) 내 유로의 직경, 노즐(125) 끝단부의 꺾어진 각도, 꺾어진 노즐(125) 끝단부의 길이 등을 다양하게 바꾸어 제작되어 노즐 바디(122)에 교체 장착할 수 있다. 이때, 노즐의 직경은 수㎛~수십㎛의 범위로 다양하게 형성될 수 있다. 또는 노즐의 직경은 1 ㎛ 이하가 될 수도 있다.
노즐 바디(122)가 기판(10)에 대하여 대략 45도 정도 경사지게 배치된다고 할 때, 상기 노즐(125) 끝단부의 꺾어진 각도는 45도 이내로 형성하는 것이 바람직하다. 따라서, 기판(10)의 법선과 노즐(125) 끝단부 사이의 각도는 45도 이내가 되도록 노즐(125) 끝단부가 굴곡 형성될 수 있다. 상기 노즐(125) 끝단부의 각도는 노즐 바디(122)가 경사 배치되는 각도에 따라서 다양하게 바뀔 수가 있는데, 노즐 바디(122)의 배치 각도 및 노즐(125) 끝단부의 꺾어진 각도는 기판(10) 상부의 광학 유닛(110)을 통해 노즐(125) 끝단 및 노즐(125) 끝단을 통해 토출되는 잉크를 촬영할 수 있도록 각도를 설정하는 것이 바람직하다.
본 발명에서 노즐 유닛(120)은 전기수력학적 방식으로 잉크를 분사하기 때문에, 노즐 유닛(120) 내부 또는 외부에 고전압이 인가되는 전극(미도시)이 형성될 수 있다.
상기 전극은 노즐(125) 내부에 내삽되거나 챔버 또는 노즐(125) 내측면에 형성되어, 잉크와 직접 접촉하도록 구성될 수 있다. 또는, 상기 전극은 절연체로 분리되어 노즐(125) 내부의 잉크와 직접 접촉하지 않은 형태로 노즐(125) 내부 또는 외부에 배치될 수도 있다. 예를 들어, 상기 전극은 절연체로 코팅되어 노즐(125) 내부에 내삽되는 형태로 형성될 수 있다. 또 다른 방법으로, 노즐(125)을 절연체로 형성하고, 노즐(125)의 외벽 또는 노즐(125)과 이격된 위치에 전극을 배치시킬 수도 있다. 또 다른 방법으로, 노즐(125) 자체를 전도성 재질로 형성하여 전극으로 사용하고 노즐(125)을 절연체로 코팅시키는 방법이 있을 수 있다. 이와 같이, 고전압이 인가되는 전극이 노즐(125) 내 잉크와 직접 접촉하지 않더라도, 절연체를 사이에 두고 있는 잉크를 유도 전기력으로 하전시킬 수가 있고 상기 전극은 기판을 향하여 전기장을 형성하여 하전된 잉크를 정전기력으로 토출시킬 수 있다.
또한, 노즐 유닛(120)에는 노즐 바디(122) 내부에 공기압을 가하는 에어퍼징부를 더 포함할 수 있다.
전술한 바와 같이 본 발명의 노즐(125)은 끝단부가 굴곡 형성됨에 따라서 프린팅에 앞서 노즐(125) 내 잉크를 충진시키는 과정에서 공기가 트랩되어 초기에 잉크가 정상적으로 토출되지 않을 수 있다. 이에, 본 발명에서는 프린팅 전에 에어퍼징부를 통해 노즐 바디(122) 내부에 공기압을 가하여 노즐(125)에 채워진 잉크를 토출시킨 후, 프린팅을 수행할 수가 있다.
도 3에 도시되어 있는 것과 같이 노즐 바디(122) 외측에는 내부의 챔버와 연통하는 공기 주입구(126)가 형성되고, 상기 공기 주입구(126)를 통해 고압의 공기를 노즐 유닛(120) 내부에 공급하여 프린팅 전 노즐(125) 내부에 채워진 잉크를 외부로 토출시킬 수 있다.
따라서, 상기 에어퍼징부는 공기 주입구(126)와 연결되어 고압의 공기를 공급하는 에어 펌프(280) 및 프린팅 전에 노즐 유닛(120)을 소정의 위치로 이동시키고 상기 에어 펌프(280)를 동작시켜 노즐(125) 내 잉크를 토출시키도록 제어하는 제어부(미도시)를 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 노즐 유닛(120)에는 노즐 얼라인부를 더 포함할 수 있다. 전술한 바와 같이 본 발명의 노즐(125)은 끝단부가 굴곡되기 때문에 굴곡되는 끝단부의 위치를 얼라인하는 것이 중요하다. 보다 자세히는, 액적이 토출되는 기판(10)의 법선과 노즐 바디(122)의 축선이 형성하는 가상의 면에 굽어진 노즐(125)의 끝단부를 포함한 노즐(125)이 위치하도록 위치 정렬을 하는 것이 중요하다.
따라서, 노즐 얼라인부는 노즐 바디(122)의 축 방향을 중심으로 노즐(125)의 절곡된 끝단부의 회전 위치를 정렬한다. 일 예로, 노즐 얼라인부는 노즐 바디(122)를 축 방향으로 회전시키는 회전 구동부(129)로 구성될 수 있다. 도시되어 있는 것과 같이 노즐 바디(122) 후단부는 회전 구동부(129)에 연결되어 회전 구동부(129)에 의해 동력을 전달 받아 노즐 바디(122)의 축 방향을 중심으로 회전을 할 수가 있다. 노즐 바디(122)의 축 방향 회전에 의해 노즐 바디(122)에 결합된 노즐(125)도 함께 축 방향으로 회전한다. 따라서, 광학 유닛(110)을 통해 노즐(125)의 굴곡된 끝단부(노즐팁)를 촬영하면서 촬영된 영상의 정보를 기초로 회전 구동부(129)에 의해 노즐 바디(122)를 회전시켜 노즐(125) 끝단부의 위치를 정렬시킬 수가 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 프린팅 장치는 거리측정 유닛(130) 및 이동 유닛(150)을 더 포함할 수가 있다.
거리측정 유닛(130)과 이동 유닛(150)이 작동하여 기판(10)과 노즐(125) 끝단 사이의 거리가 일정하게 유지하도록 한다.
거리측정 유닛(130)은 기판(10)과의 거리를 측정하는데, 예를 들어 레이저를 이용하여 거리를 측정하는 레이저 거리 센서로 형성될 수가 있다. 도시되어 있는 것과 같이 거리측정 유닛(130)은 광학 유닛(110)의 일측에 형성되어 광학 유닛(110)의 몸통부를 향하여 레이저를 조사할 수가 있다. 상기 광학 유닛(110)의 몸통부에는 소정의 위치에 레이저의 경로를 바꾸는 반사경(미도시)이 형성되어 거리측정 유닛(130)으로부터 조사된 레이저광을 기판(10)을 향하여 조사하게 되고, 기판(10)으로부터 다시 반사된 레이저광을 다시 수신하여 레이저광의 속도 및 송수신 시간차를 이용하여 상기 기판(10)과의 거리를 측정할 수가 있다.
거리측정 유닛(130)으로부터 구한 거리와 노즐 유닛(120)의 위치를 파악하면 기판(10)과 노즐(125) 끝단 사이의 거리를 구할 수가 있는데, 노즐 유닛(120)을 X, Y, Z축 방향으로 이동시키는 이동 유닛(150)을 동작시켜 노즐 유닛(120)의 노즐(125) 끝단과 기판(10) 사이의 거리를 일정하게 유지시킬 수가 있다.
이동 유닛(150)은 모터를 이용하여 노즐 유닛(120)을 3축 방향으로 이동시키는 유닛으로 종래의 기술적 구성과 동일하므로 이동 유닛에 대한 상세 설명은 생략하기로 한다.
도 5는 노즐끝에서 기판까지의 z축 거리를 변경하면서 젯팅 평가를 수행한 결과이다. 일직선 형태의 노즐(Normal Nozzle)을 경사 배치시키는 경우에는 탄착 정밀도에서 문제가 발생할 뿐만 아니라, 기판에 대한 노즐의 경사 때문에 노즐 팁에서의 전기장 집적도가 분산되어 액적이 균일하게 토출되지 않고 불균일할 뿐만 아니라 기판에서 splash 되는 경향을 보이기도 하고 있다. 반면에 본 발명에서와 같이 굴곡 노즐(Bended Nozzle)을 경사 배치시키는 경우에는, 노즐 끝단부가 기판에 대하여 수직에 가깝게 배치될 수 있어서 기판으로 수직 방향으로 형성되는 전기장의 분포를 따라 노즐팁에서도 전기장이 액적에 집중되어 균일한 액적이 토출되며 탄착정밀도도 개선되는 것을 확인할 수 있다.
본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되는 것이 아니라 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 형태의 실시예로 구현될 수 있다. 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 변형 가능한 다양한 범위까지 본 발명의 청구범위 기재의 범위 내에 있는 것으로 본다.
10: 기판
110: 광학 유닛
120: 노즐 유닛
122: 노즐 바디
125: 노즐
126: 공기 주입구
128: 에어 펌프
129: 회전 구동부
130: 거리측정 유닛
140: 이동 유닛

Claims (13)

  1. 기판 상부에서 잉크 탄착 지점을 확대하여 도시하는 광학 유닛; 및
    잉크를 토출하는 노즐 유닛을 포함하며,
    상기 노즐 유닛은
    상기 기판에 대하여 경사지게 배치되는 노즐 바디; 및
    상기 노즐 바디에 결합되고 잉크가 토출되는 유로가 형성되며 끝단부가 상기 기판을 향하여 굴곡된 노즐을 포함하는 프린팅 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 광학 유닛은 상기 기판의 수직 상부에서 잉크 탄착 지점을 확대하여 디스플레이하는 프린팅 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 노즐 유닛은 고전압이 인가되는 전극을 더 포함하고,
    상기 전극과 상기 기판 사이의 전위차에 의한 정전기력을 이용하여 잉크를 토출하는 프린팅 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 전극은 노즐 유닛 내부에 내삽되거나 상기 노즐 유닛 내측면에 형성되는 프린팅 장치.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 전극은 절연체로 분리되어 상기 노즐 유닛 내부의 잉크와 접촉하지 않는 프린팅 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 노즐 유닛은
    상기 노즐 바디 내부에 공기압을 가하여 프린팅 전에 상기 노즐에 있는 잉크를 토출하는 에어퍼징(air-purging)부를 더 포함하는 프린팅 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 노즐 바디의 축 방향을 중심으로 상기 노즐의 절곡된 끝단부의 회전 위치를 정렬하는 노즐 얼라인부를 더 포함하는 프린팅 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    노즐 얼라인부는 상기 노즐 바디를 축 방향으로 회전시키는 회전 구동부를 포함하는 프린팅 장치.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 광학 유닛은 상기 기판의 수직 상부에서 노즐팁의 영상을 획득하고,
    상기 노즐 얼라인부는 획득된 영상의 정보를 기초로 상기 노즐의 회전 위치를 정렬시키는 프린팅 장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 노즐은 상기 노즐 바디에 교체 가능하게 장착되는 프린팅 장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판의 법선과 상기 노즐 끝단부 사이의 각도가 45도 이내가 되도록 상기 노즐의 끝단부는 굴곡되는 프린팅 장치.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 노즐의 직경은 수십㎛ 이하인 프린팅 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 노즐의 직경은 1 ㎛ 이하인 프린팅 장치.
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