KR102017258B1

KR102017258B1 - 프린팅 장치

Info

Publication number: KR102017258B1
Application number: KR1020120073552A
Authority: KR
Inventors: 조성환; 이상조
Original assignee: 삼성디스플레이 주식회사
Priority date: 2012-07-05
Filing date: 2012-07-05
Publication date: 2019-09-03
Also published as: US9004649B2; JP6090981B2; TW201402348A; KR20140006495A; CN103522752B; CN103522752A; TWI583565B; JP2014014812A; US20140008463A1

Abstract

본 발명에 따른 프린팅 장치는 용액 탱크, 용액 탱크와 제1 관으로 연결되어 있는 분배로, 분배로와 연결되어 있는 복수의 노즐을 포함하는 노즐부, 노즐부와 제2 관으로 연결되어 있는 가스 공급부, 노즐부와 제3 관으로 연결되어 있는 배출부를 포함하고, 분배로는 서로 다른 폭을 가지는 제1 부분과 제2 부분을 포함한다.

Description

프린팅 장치{printing device}

본 발명은 프린팅 장치에 관한 것으로, 특히 표시 장치를 제조하기 위한 프린팅 장치에 관한 것이다.

액정 표시 장치의 컬러 필터, 유기 EL 장치의 성막을 위해서 기능성 재료를 포함하는 용액을 토출하는 프린팅 방법이 사용된다.

프린팅 방법은 용액을 토출하는 프린팅 장치를 이용하여 형성할 수 있으며, 프린팅 장치는 용액 탱크를 가압시켜 용액을 노즐로 보내어 액상체를 토출시키는 방법이다.

이러한 프린팅 장치의 노즐 직경은 매우 작아 파티클에 취약하여 노즐 막힘 현상이 발생한다. 그리고 용액 탱크를 교환할 때 공기가 들어가서 버블이 발생하는 현상도 종종 일어난다.

이런 경우 노즐 첨단부 방향으로 강한 압력을 가해서 파티클 또는 버블을 제거하고 있으나, 노즐 입구로 갈수록 직경이 더욱 좁아져 버블이나 파티클이 높은 압력에도 불구하고 쉽게 제거되지 않는 문제점이 있다.

따라서 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로 노즐의 직경이 좁아지더라도 노즐 내의 파티클이나 버블을 용이하게 제거할 수 있는 프린팅 장치를 제공한다.

상기 제1 부분은 노즐과 대응하고, 제2 부분은 노즐과 노즐 사이와 대응할 수 있다.

상기 제1 부분의 폭은 제2 부분의 폭보다 클 수 있다.

상기 제1 부분의 폭: 제2 부분의 폭은 10: 8.2 내지 9 일 수 있다.

상기 제2 부분의 폭은 점진적으로 변화할 수 있고, 제2 부분의 폭은 제3 관으로 갈수록 좁아질 수 있다.

상기 제1 부분의 폭: 제2 부분의 가장 좁은 부분의 폭은 10: 8.2 내지 9 일 수 있다.

상기 분배로는 제1 관과 연결된 상부면에 대해서 기울어진 경사부를 가질 수 있다.

상기 경사부의 경사면을 연장하여 상부면과 만나서 이루는 각도는 30°이하일 수 있다.

상기 경사면은 곡면을 가질 수 있다.

상기 경사면은 계단을 이룰 수 있고, 계단의 폭은 등간격으로 이루어질 수 있다.

상기 계단의 폭은 점진적으로 변화할 수 있다.

본 발명에서와 같은 프린팅 장치를 이용하면 노즐 내에 위치하는 파티클이나 버블을 용이하게 제거할 수 있다.

따라서 노즐 손상을 감소시켜 프린팅 장치의 사용 기한을 늘릴 수 있으며, 파티클을 제거하기 위한 시간을 단축하여 공정 시간의 증가를 최소화할 수 있다.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 프린팅 장치의 개략적인 블럭도이다.
도 2는 도 1의 노즐부를 구체적으로 확대 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따라서 파티클을 제거하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 4 내지 도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 노즐부의 단면도이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 여러 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.

도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 그리고 도면에서, 설명의 편의를 위해, 일부 층 및 영역의 두께를 과장되게 나타내었다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 “위에” 있다고 할 때, 이는 다른 부분 “바로 위에”는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.

또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서 전체에서, “위에”라 함은 대상 부분의 위 또는 아래에 위치함을 의미하는 것이며, 반드시 중력 방향을 기준으로 상 측에 위치하는 것을 의미하는 것은 아니다.

이하, 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명의 한 실시예에 따른 프린팅 장치에 대해서 구체적으로 설명한다.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 프린팅 장치의 개략적인 블럭도이고, 도 2는 도 1의 노즐부를 구체적으로 확대 도시한 단면도이다.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 한 실시예에 따른 프린팅 장치(1001)는 용액 탱크(100), 용액 탱크(100)와 연결되어 있는 가스 공급부(200) 및 노즐부(300)를 포함한다.

용액 탱크(100)는 노즐을 통해서 분출하고자 하는 용액을 담고 있다.

용액 탱크(100)는 노즐부(300)와 제1 관(10)으로 연결되어 있으며, 제1 관(10)에는 용액 탱크(100)로부터 노즐부(300)로 전달되는 용액의 유량을 조절하기 위한 밸브(12) 및 질량 유량기(도시하지 않음)가 연결되어 있다.

가스 공급부(200)는 용액 탱크(100)와 관으로 연결되어, 용액 탱크(100) 내의 용액이 토출될 수 있도록 용액을 가압하기 위한 것으로, 1 기압 내지 10기압의 범위 내에서 용액을 가압한다. 이때, 가스는 질소 가스일 수 있다.

또한, 가스 공급부(200)는 제2 관(20)을 통해서 노즐부(300)와 연결되어 있으며 밸브(22)에 의해서 노즐부(300)에 공급되는 가스량을 조절한다.

노즐부(300)는 제1 관(10)과 연결되어 있는 분배로(302) 및 복수의 노즐(304)을 포함한다. 분배로(302)의 양단은 각각 제2 관(20) 및 제3 관(30)과 연결되어 있다.

이에 대해서는 도 2를 참조하여 좀 더 구체적으로 설명한다.

도 2에 도시한 바와 같이, 노즐부(300)는 용액 탱크(100)와 제1 관(10)으로 연결되어 있는 분배로(302), 분배로(302)와 연결되어 있는 복수의 노즐(304)을 포함한다.

그리고 분배로(302)의 양단은 각각 가스가 유입되는 제2 관(20)과 가스가 배출되는 제3 관(30)과 연결되어 있다.

분배로(302)에서 각각의 노즐(304)과 대응하는 제1 부분(A1)의 폭(W1)은 모두 동일하고, 노즐(304)과 노즐(304) 사이에 위치하는 제2 부분(A2)의 폭(W2)은 점진적으로 증가하거나 감소한다. 즉, 제2 부분(A2)에 위치하는 분배로(302)는 제1 관(10)과 연결된 분배로(302)의 상부면(S1)에 대해서 비스듬하게 기울어진 경사부(S2)를 포함한다. 이때, 제1 부분(A1)은 제 2관 또는 제3관과 연결된 부분의 폭과 같을 수 있다.

이때, 제1 부분(A1)의 폭(W1)과 제2 부분(A2)의 가장 작은 폭(W2)의 비율은 W1: W2=10: 8.2 내지 9일 수 있으며, 경사부(S2)의 경사면을 연장하여 분배로(302)의 상부면(S1)과 만나서 이루는 각도는 30°이하의 기울기를 가질 수 있다.

본 발명의 한 실시예에서와 같이 분배로(302)의 폭을 주기적으로 증감시키면 분배로 내에 유입되는 가스의 압력차로 인한 와류를 이용하여 노즐 내에 위치하는 파티클 및 버블을 용이하게 제거할 수 있다.

다시 도 1을 참조하면, 제3 관(30)은 배출부(400)와 연결되어 있다. 배출부(400)는 노즐부 내에 위치하는 파티클과 함께 노즐부에 유입된 가스를 수거하기 위한 것으로, 가스와 파티클을 분리하여 가스는 재 사용할 수 있도록 한다.

그럼 도 1 및 도 2의 프린팅 장치에서 파티클 및 버블을 제거하는 방법에 대해서 도 3을 참조하여 구체적으로 설명한다.

도 3은 본 발명의 한 실시예에 따라서 파티클을 제거하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.

도 3에 도시한 바와 같이, 노즐(304) 내에 존재하는 파티클(2)을 제거하기 위해서 노즐부(300)에 용액을 공급하는 제1 관(10)의 밸브를 잠근다. 따라서 노즐부(300)에는 더 이상의 용액이 공급되지 않는다.

그런 다음, 노즐부(300)에 가스가 공급되고 배기될 수 있도록 제2 관(20) 및 제3 관(30)의 밸브를 열어준다.

그러면 제2 관(20)을 통해서 가스가 노즐부로 유입되어 분배로(302)를 통과하며, 분배로(302) 끝에 연결된 제3 관(30)을 통해서 배출된다.

본 발명의 실시예에서와 같이 분배로(302)의 폭을 변화시키면 분배로에 유입된 가스가 배출구로 흐르면서 분배로의 폭 변화로 인해서 분배로 내에서 압력차를 발생시킨다.

이러한 압력차는 분배로 폭이 좁은 곳에서 넓은 곳으로 가스가 빠른 속도로 이동하도록 함으로써 와류를 형성하고, 형성된 와류에 의해서 파티클(2)이 분배로 쪽으로 이동할 수 있도록 가속시켜 분배로를 통과해서 배출구로 이동하는 가스와 함께 노즐부를 빠져나가도록 한다.

이때, 주입되는 가스의 유입량 또는 유입속도가 증가할수록 와류의 세기가 증가하므로 파티클(2)의 제거 상태에 따라서 가스의 유입량 또는 유입 속도를 변화시킬 수 있다.

파티클을 모두 제거한 후 제2 관(20) 및 제3 관(30)의 밸브를 잠가 더 이상의 가스 흐름이 발생되지 않도록 한 후 제1 관(10)을 열어서 용액을 유입시킨다.

한편, 도 1의 실시예에서는 경사부(S2)를 직선으로 형성하였으나, 도 4 내지 도 11에서와 같이 다양한 형상을 가지도록 형성할 수 있다.

이하에서, 도 4 내지 도 10을 참조하여, 본 발명의 다른 실시예에 따른 프린팅 장치에 대해서 설명한다.

도 4 내지 도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 노즐부의 단면도이다.

도 4의 실시예는 도 1에 도시된 실시예와 비교하여, 경사부(S2)가 곡면 형상을 가지는 것을 제외하고 실질적으로 동일한 바 반복되는 설명은 생략한다.

도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 분배로(302)의 경사부(S2)는 휘어진 곡면 형상을 가진다.

그리고 경사부(S2)는 도 5 내지 도 9에서와 같이 계단을 이룰 수 있다.이때, 각각의 계단의 폭은 도 5 및 도 6에서와 같이 등간격으로 배치될 수 있으며, 도 7 및 도 8에서와 같이 점진적으로 넓어지거나 점진적으로 좁아지도록(도시하지 않음) 배치될 수 있다.

도 5 내지 도 8의 실시예에서는 제1 관을 향하는 방향으로 돌출되도록 경사면을 형성하였으나, 도 9에 도시한 바와 같이 반대방향으로 오목하도록 경사면을 형성할 수 있다.

도 5 내지 도 9의 실시예에서는 경사부(S2)를 3등분하여 계단을 형성하였으나, 2등분 또는 4등분 이상으로 분할하여 형성할 수 있다.

한편, 이상의 실시예들은 제2 부분(A2)의 분배로가 경사를 가지도록 형성되어 제2 부분(A2)의 폭이 점진적으로 변화하도록 하였다.

그러나 도 10에서와 같이, 제2 부분(A2)의 분배로는 상부면(S1)과 평행한 면(S3)을 가지도록 형성하여 동일한 폭을 가지도록 형성할 수 있다.

이처럼 제2 부분(A2)의 폭(W3)이 동일하더라도 가스가 주입되는 분배로(302)의 폭(W4)에 비해서 좁게 형성되므로 가스 흐름에 의한 압력차가 발생하고 이로 인한 와류가 형성되므로, 노즐 내에 위치하는 파티클 및 버블을 용이하게 제거할 수 있다.

이때, 분배로의 폭(W4)과 제2 부분(A2)의 폭(W3)의 비율은 W4: W3=10: 8.2 내지 9일 수 있다.

본 발명을 앞서 기재한 바에 따라 바람직한 실시예를 통해 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 다음에 기재하는 특허청구범위의 개념과 범위를 벗어나지 않는 한, 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에 종사하는 자들은 쉽게 이해할 것이다.

2: 파티클 10: 제1 관
12: 제1 밸브 20: 제2 관
22: 제2 밸브 30: 제3 관
32: 제3 밸브 100: 용액 탱크
200: 가스 공급부 300: 노즐부
302: 분배로 304: 노즐
400: 배출부(400)

Claims

용액 탱크,
상기 용액 탱크와 제1 관으로 연결되어 있는 분배로, 상기 분배로와 연결되어 있는 복수의 노즐을 포함하는 노즐부,
상기 노즐부와 제2 관으로 연결되어 있는 가스 공급부,
상기 노즐부와 제3 관으로 연결되어 있는 배출부
를 포함하고,
상기 분배로는 상기 제2 관으로부터 상기 제3 관으로 향하는 방향에 대해 수직이면서 상기 노즐의 형성 방향으로의 폭이 서로 다른 제1 부분과 제2 부분을 포함하고,
상기 제1 부분은 상기 노즐과 대응하고, 상기 제1 부분의 폭은 모두 동일하며,
상기 제2 부분은 상기 노즐과 노즐 사이와 대응하며, 상기 제1 부분의 폭보다 작은 프린팅 장치.
삭제
삭제
제1항에서,
상기 제1 부분의 폭: 상기 제2 부분의 폭은 10: 8.2 내지 10: 9 인 프린팅 장치.
제1항에서,
상기 제2 부분의 폭은 점진적으로 변화하는 프린팅 장치.
제5항에서,
상기 제2 부분의 폭은 상기 제3 관으로 갈수록 좁아지는 프린팅 장치.
제6항에서,
상기 제1 부분의 폭: 상기 제2 부분의 가장 좁은 부분의 폭은 10: 8.2 내지 10: 9 인 프린팅 장치.
제1항에서,
상기 분배로는 상기 제1 관과 연결된 상부면에 대해서 기울어진 경사부를 가지는 프린팅 장치.
제8항에서,
상기 경사부의 경사면을 연장하여 상기 상부면과 만나서 이루는 각도는 0° 초과 30°이하인 프린팅 장치.
제8항에서,
상기 경사부는 곡면을 가지는 프린팅 장치.
제8항에서,
상기 경사부는 계단을 이루는 프린팅 장치.
제11항에서,
상기 계단의 폭은 등간격으로 이루어지는 프린팅 장치.
제11항에서,
상기 계단의 폭은 점진적으로 변화하는 프린팅 장치.