KR20090097288A - Electrohydrodynamic spray nozzle, spray device and patterning method using the same - Google Patents

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Abstract

An electro-hydrodynamical injecting nozzle and an injecting device employing the same are provided to realize stabilization and miniature of patterning. An electro-hydrodynamical injecting nozzle comprises: an injecting needle installed on a path along which a liquid is injected to the outside of a liquid acceptor(100); an electro-hydrodynamical lens(220) with a spray end portion and a liquid injecting path, which is located at some distance from the injecting needle; a first insulator(230) combined between the liquid acceptor and injecting needle; a second insulator(240) combined between the injecting needle and electro-hydrodynamical lens; and an electrode connector(250) having an injecting needle connecting portion, which is combined between the first and second insulators.

Description

전기수력학적 분사노즐, 이를 이용한 분사장치 및 패터닝방법{electrohydrodynamic spray nozzle, spray device and patterning method using the same}Electrohydrodynamic spray nozzle, spray device and patterning method using the same

본 발명은 전기수력학적 분사노즐, 전기수력학적 분사노즐, 이를 이용한 분사장치 및 패터닝방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전기수력학적 분사 기술을 적용하여 마이크로 사이즈의 미세한 패턴을 안정적으로 형성시킬 수 있도록 하는 전기수력학적 분사노즐, 이를 이용한 분사장치 및 패터닝방법에 관한 것이다.The present invention relates to an electro-hydraulic injection nozzle, an electro-hydraulic injection nozzle, an injector and a patterning method using the same, and more particularly, by applying an electro-hydraulic injection technique to stably form a micro-size fine pattern It relates to an electro-hydraulic injection nozzle, an injection device and a patterning method using the same.

전기수력학적 분사(electrohydrodynamic spray) 기술은 용액에 고전압을 인가하여 전하를 부여한 후 전하를 갖는 용액을 초미립화하는 기술로, 전기수력학을 이용한 분사 인쇄는 다량의 잉크를 분사대상물측으로 이송하며 인쇄하기 전에 전처리 과정을 전기적으로 수행할 수 있으며 전기적으로 유도된 유체 흐름을 나노스케일 노즐에 적용가능하여, 종래의 잉크젯 인쇄방식에 비해 나노스케일의 해상도를 현격하게 향상시킬 수 있고 전기적으로 조정하는 새로운 방식으로 인쇄상태를 제어가능한 특징을 가진다.Electrohydrodynamic spray technology is a technique of applying a high voltage to a solution to impart a charge and then ultra-fine the solution having a charge. The electro-hydrodynamic spray printing is used to transfer and print a large amount of ink to the injection target side. Previously, the pretreatment process can be performed electrically and electrically induced fluid flow can be applied to nanoscale nozzles, resulting in a significantly improved and electrically adjustable nanoscale resolution over conventional inkjet printing. It has a feature that can control the printing state.

일반적으로 전기수력학 분사식 인쇄장치는 컴퓨터 제어에 의해 이동되는 지 지대와 상기 지지대 위에 설치된 마이크로모세관 노즐로 이루어져 있으며, 노즐을 통해 분사된 미세한 잉크 방울은 이동중인 기판 위에 부착되며 패턴을 인쇄하게 된다.In general, the electro-hydraulic jet printing apparatus is composed of a zone moved by computer control and a microcapillary nozzle installed on the support, and fine ink droplets injected through the nozzle are attached onto the moving substrate and print a pattern.

전기수력학적 분사(electrohydrodynamic spray) 기술은 보안 및 생물기술과 광전자(photonics)의 응용 영역을 포함하여 대규모 회로판과 전시용 광전지 모듈의 응용 영역에 광범위하게 적용될 수 있으며, 반도체 공정상에서 유동적인 플라스틱 기질에도 인쇄가능하고, 나노스케일 실리콘 막대기와 같이 고체 물질의 현탁 부유물질을 포함한 기능성 유기, 무기 물질에도 다양하게 확대 적용될 수 있다.Electrohydrodynamic spray technology can be applied to a wide range of applications in large scale circuit boards and display photovoltaic modules, including security and biotechnology and photonics applications, and also prints on flexible plastic substrates in semiconductor processes. It is possible and can be extended to various functional organic and inorganic materials including suspended solids suspended in solid materials such as nanoscale silicon sticks.

종래의 잉크젯을 이용한 방법에 따르면, 노즐의 크기가 액적의 크기에 미치는 영향이 절대적이므로, 미세한 액적을 분무하기 위해서는 노즐의 크기가 비례적으로 미세해져야 하는데, 미세한 크기의 노즐을 이용할수록 노즐 출구에서 노즐 막힘 현상이 빈번히 발생하고, 분사되는 액적이 공기중에서의 브라운 운동 등의 영향으로 기판 표면의 지정위치에 정확하게 부착되기 어렵다는 문제점이 있었다.According to the conventional inkjet method, since the size of the nozzle has an absolute effect on the size of the droplets, the size of the nozzle must be proportionally fine to spray fine droplets. There was a problem that nozzle clogging frequently occurs, and sprayed droplets are difficult to adhere accurately to a designated position on the surface of the substrate under the influence of brown motion in the air.

또한, 종래에 전기수력학적 분사를 통하여 액주모드를 구현함에 있어서는, 패터닝되는 기판의 아래에 원형, 핀형, 판형 등의 접지전극(ground electrode)이 항상 필요한 pin-pin방식으로 구현하였는데, 선폭의 미세화에는 긍적적인 영향을 줄 수 있는 반면에, 상기와 같은 다양한 분야에 적용됨에 있어서 접지전극 설치와 운용에 따른 한계를 가지게 되며, 기판 아래의 접지전극으로부터 전기적인 영향을 받아 안정적으로 패턴을 형성시키기 어려운 경우가 발생하게 된다는 다른 문제점이 있었다.In addition, in the conventional implementation of the liquid injection mode through the electro-hydraulic injection, a pin-pin method that always requires a ground electrode (circular, pin-shaped, plate-shaped, etc.) under the patterned substrate is implemented in a pin-pin method. On the other hand, there is a limit due to the installation and operation of the ground electrode in the application to the various fields as described above, and it is difficult to form a pattern stably under the influence of the ground electrode under the substrate. There was another problem that cases would arise.

이러한 문제점을 해결하기 위해 안출된 종래기술로써 대한민국 특허등록 제800321호의 렌즈를 이용한 전기수력학 프린팅 장치 및 방법을 포함한 pin-lens 방식의 기술이 제안되어 있으나, 패터닝을 구현하기 위한 분사노즐의 구조가 실험에 의해 분사결과를 확인가능한 정도로만 구현된 상태로, 전기수력학적 기술을 접목가능한 다양한 산업분야에 실질적으로 적용할 수 있는 안정된 구조로의 구체화 및 최적화를 이루지 못하고 있는 실정이다. In order to solve this problem, a pin-lens type technique including an electro-hydraulic printing apparatus and method using a lens of Korean Patent Registration No. 800321 has been proposed as a conventional technique, but the structure of the spray nozzle for implementing patterning is In the state that only the injection result is confirmed by the experiment, it has not been realized and optimized into a stable structure that can be applied practically to various industrial fields that can apply electro-hydraulic technology.

상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명은, 잉크젯 방식에 비해 상대적으로 큰 입경의 노즐을 이용해 보다 미세하고 균일한 크기의 액적을 지정위치에 오차없이 부착시킬수 있으면서도, 기판 아래에 접지전극을 별도로 설치하지 않고도 안정적으로 패터닝을 구현할 수 있으며, 산업분야에 실질적으로 적용할 수 있는 안정된 구조로의 구체화 및 최적화를 구현한 전기수력학적 분사노즐, 이를 이용한 분사장치 및 패터닝방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention devised to solve the above-described problems, while using a nozzle of a relatively large particle size compared to the inkjet method can be attached to the droplets of finer and uniform size without error at the designated position, while the ground electrode under the substrate The purpose of the present invention is to provide an electro-hydraulic injection nozzle that can realize stable patterning without additional installation, and to realize the specification and optimization of a stable structure that can be practically applied to an industrial field, an injection device and a patterning method using the same. It is done.

상술한 바와 같은 목적 달성을 위한 본 발명은, 전도성 소재로 구성되며, 용액의 분사통로를 구비하여 용액수용체(100) 외부로 용액이 분사되는 경로상에 설치되는 분사니들(210); 전도성 소재로 구성되며, 상기 분사니들(210)로부터 분사되는 용액이 연속적으로 통과가능한 용액 분사통로와 원통 내지 원추형상의 분사단부(221)를 구비하여 상기 분사니들(210)과 이격되게 설치되는 전기수력학 렌 즈(220); 상기 용액수용체(100)와 분사니들(210)을 전기적으로 절연시키도록 상기 용액수용체(100)와 분사니들(210) 사이에 결합되는 제1절연체(230); 상기 분사니들(210)과 전기수력학 렌즈(220)를 전기적으로 절연시키도록 상기 분사니들(210)과 전기수력학 렌즈(220) 사이에 결합되는 제2절연체(240); 및 전도성 소재로 구성되며, 상기 분사니들(210)의 지정위치에 전압을 인가가능하도록 상기 분사니들(210)과의 접속부를 구비하여 상기 제1절연체(230)와 제2절연체(240) 사이에 결합되는 전극연결체(250);를 포함하여 구성되는 전기수력학적 분사노즐(200)을 기술적 요지로 한다.The present invention for achieving the object as described above, is composed of a conductive material, the injection needle having a spray passage of the solution is installed on the path in which the solution is injected to the outside of the solution receptor 100; It is composed of a conductive material, the electro-hydraulic is provided to be spaced apart from the injection needle 210 by having a solution injection passage and the cylindrical or conical injection end 221 through which the solution injected from the injection needle 210 can pass continuously Crane lens 220; A first insulator (230) coupled between the solution receptor (100) and the injection needle (210) to electrically insulate the solution receptor (100) and the injection needle (210); A second insulator 240 coupled between the injection needle 210 and the electrohydraulic lens 220 to electrically insulate the injection needle 210 and the electrohydraulic lens 220; And a conductive material, and having a connection portion with the injection needle 210 to enable a voltage to be applied to a predetermined position of the injection needle 210, between the first insulator 230 and the second insulator 240. Electro-hydraulic injection nozzle 200 that is configured to include; the electrode connector 250 is coupled to the technical gist.

여기서, 상기 제1절연체(230), 전극연결체(250), 제2절연체(240), 전기수력학 렌즈(220)는, 상기 분사니들(210)을 내부에 수용하며 나사결합에 의해 순차적으로 연결조립되는 것이 바람직하다.Here, the first insulator 230, the electrode connector 250, the second insulator 240, and the electrohydraulic lens 220 accommodate the injection needle 210 therein and are sequentially screwed. It is preferred to be assembled.

그리고, 상기 제1절연체(230), 전극연결체(250), 제2절연체(240)는, 일측부의 내경 및 외경이 타측부에 비해 확장된 형상을 가지며, 상기 제1절연체(230)의 타측부의 외경에 상기 전극연결체(250)의 일측부의 내경이 접속되고, 상기 전극연결체(250)의 타측부의 외경에 상기 제2절연체(240)의 일측부이 내경이 접속되며 상기 제1절연체(230), 전극연결체(250), 제2절연체(240)의 연속조립체가 일정한 외경을 가지는 원주형상을 이루게 되는 것이 바람직하다.In addition, the first insulator 230, the electrode connector 250, and the second insulator 240 may have an inner diameter and an outer diameter extending from one side of the first insulator 230, and an outer diameter of the first insulator 230. The inner diameter of one side of the electrode connector 250 is connected to the outer diameter of the other side, and the inner diameter of one side of the second insulator 240 is connected to the outer diameter of the other side of the electrode connector 250. It is preferable that the continuous assembly of the first insulator 230, the electrode connector 250, and the second insulator 240 form a cylindrical shape having a constant outer diameter.

또한, 상기 분사니들(210)은, 상기 제1절연체(230)의 타측부의 내경보다 큰 너비를 가지고 상기 제1절연체(230)의 일측부 내부에 수용되는 걸림턱(211a)과, 상기 걸림턱(211a)과 일체로 연결형성되며 상기 제1절연체(230)의 타측부 내부에 수 용되는 니들고정체(211b)가 구비되는 몸체부(211); 및 상기 몸체부의 니들고정체(211b)에 일단부가 일체로 연결형성되고 상기 제1절연체(230)로부터 상기 전기수력학 렌즈(220)까지의 연장길이를 가지며 중간부가 상기 전극연결체(250)의 내경에 접속지지되는 니들부(212);를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.In addition, the injection needle 210 has a width larger than the inner diameter of the other side of the first insulator 230, the locking jaw (211a) is accommodated in one side of the first insulator 230, and the locking A body part 211 integrally formed with the jaw 211a and having a needle fixing body 211b accommodated inside the other side of the first insulator 230; And an end portion integrally connected to the needle fixture 211b of the body portion, and has an extension length from the first insulator 230 to the electro-hydraulic lens 220, and an intermediate portion of the electrode connector 250. Needle portion 212 is connected to the inner diameter; is preferably configured to include.

그리고, 상기 전기수력학 렌즈(220)와 전극연결체(250)는, 전원을 공급하는 전원공급단자(310)와의 물리적인 접속 및 고정이 일정하게 이루어질 수 있도록 외경상에 지정위치와 형태로 돌출형성된 단자접속부를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.The electro-hydraulic lens 220 and the electrode connector 250 protrude in a specified position and shape on the outer diameter so that physical connection and fixing with the power supply terminal 310 for supplying power can be made constant. It is preferable to comprise the formed terminal connection part.

또한, 전도성 소재로 구성되며, 링형상의 고정부(261)와, 상기 고정부(261)를 외경방향으로 관통하여 트임형성된 트임부(262)와, 상기 트임부(262)의 양단부를 관통하여 결합되는 볼트부재를 구비한 직경조정부(263)와, 전원을 공급하는 전원공급단자(310)와의 물리적인 접속 및 고정이 일정하게 이루어질 수 있도록 상기 고정부(261)의 외경상에 지정위치와 형태로 돌출형성된 단자접속부(264)를 구비하여 상기 전기수력학 렌즈(220) 또는 전극연결체(250)의 외경 둘레에 착탈조립되는 전원단자 접속수단(260);을 더 포함하여 구성되는 것도 바람직하다.In addition, it is made of a conductive material, through the ring-shaped fixing part 261, the trimming part 262 formed through the fixing part 261 in the outer diameter direction and formed through the both ends of the trimming part 262 Designated position and shape on the outer diameter of the fixed portion 261 so that the physical adjustment and fixed with the diameter adjusting unit 263 having a bolt member to be coupled and the power supply terminal 310 for supplying power can be made constant It is also preferably configured to further include a; power supply terminal connecting means 260 which is provided with a terminal connecting portion 264 protruded to be detachably assembled around the outer diameter of the electro-hydraulic lens 220 or the electrode connector 250. .

그리고, 상기 제1절연체(230), 전극연결체(250), 제2절연체(240), 전기수력학 렌즈(220) 중 적어도 어느 하나에는, 사용자의 손가락이나 회전력전달수단으로부터 회전력을 명확하게 전달받을 수 있도록 외면에 홈부(235) 내지 모서리부가 형성되거나 마찰돌기가 형성되는 것이 바람직하다.In addition, at least one of the first insulator 230, the electrode connector 250, the second insulator 240, and the electro-hydraulic lens 220 clearly transmits the rotational force from the user's finger or the rotational force transmitting means. It is preferable that grooves 235 to corners are formed on the outer surface or friction protrusions are formed to receive them.

또한, 본 발명은, 전도성 입자가 함유된 콜로이드 용액을 수용 및 가압전달 하는 용액수용체(100); 전도성 소재로 구성되며 용액의 분사통로를 구비하여 용액수용체(100) 외부로 용액이 분사되는 경로상에 설치되는 분사니들(210)과, 전도성 소재로 구성되며 상기 분사니들(210)로부터 분사되는 용액이 연속적으로 통과가능한 용액 분사통로와 원통 내지 원추형상의 분사단부(221)를 구비하여 상기 분사니들(210)과 이격되게 설치되는 전기수력학 렌즈(220)와, 상기 용액수용체(100)와 분사니들(210)을 전기적으로 절연시키도록 상기 용액수용체(100)와 분사니들(210) 사이에 결합되는 제1절연체(230)와, 상기 분사니들(210)과 전기수력학 렌즈(220)를 전기적으로 절연시키도록 상기 분사니들(210)과 전기수력학 렌즈(220) 사이에 결합되는 제2절연체(240)와, 전도성 소재로 구성되며 상기 분사니들(210)의 지정위치에 전압을 인가가능하도록 상기 분사니들(210)과의 접속부를 구비하여 상기 제1절연체(230)와 제2절연체(240) 사이에 결합되는 전극연결체(250)가 구비되는 전기수력학적 분사노즐(200); 및 상기 전기수력학 렌즈(220)와 전극연결체(250)에 전압을 인가하는 전원공급장치(300);를 포함하여 구성되는 전기수력학적 분사장치를 다른 기술적 요지로 한다.In addition, the present invention, the solution receptor 100 for receiving and pressurizing the colloidal solution containing the conductive particles; The injection needle 210 is made of a conductive material and provided with a spray passage of the solution is installed on the path in which the solution is injected to the outside of the solution receptor 100, a solution made of a conductive material and sprayed from the injection needle 210 The electro-hydraulic lens 220 is provided to be spaced apart from the injection needle 210, the solution injection passage and the cylindrical to conical injection end portion 221 that can be passed continuously, the solution receptor 100 and the injection needle The first insulator 230 coupled between the solution receptor 100 and the injection needle 210 to electrically insulate the 210, and the injection needle 210 and the electrohydraulic lens 220 electrically. A second insulator 240 coupled between the injection needle 210 and the electro-hydraulic lens 220 to insulate, and a conductive material, and to apply a voltage to a predetermined position of the injection needle 210. Connection portion with the injection needle 210 An electrohydraulic injection nozzle (200) having an electrode connector (250) coupled between the first insulator (230) and the second insulator (240); And an electro-hydraulic injector configured to apply a voltage to the electro-hydraulic lens 220 and the electrode connector 250.

그리고, 본 발명은, 전도성 소재로 구성되며 용액의 분사통로를 구비한 분사니들(210)과, 전도성 소재로 구성되며 상기 분사니들(210)로부터 분사되는 용액이 연속적으로 통과가능한 용액 분사통로와 원통 내지 원추형상의 분사단부(221)를 구비하여 상기 분사니들(210)과 이격되게 설치되는 전기수력학 렌즈(220)와, 상기 용액수용체(100)와 분사니들(210)을 전기적으로 절연시키도록 상기 용액수용체(100)와 분사니들(210) 사이에 결합되는 제1절연체(230)와, 상기 분사니들(210)과 전기 수력학 렌즈(220)를 전기적으로 절연시키도록 상기 분사니들(210)과 전기수력학 렌즈(220) 사이에 결합되는 제2절연체(240)와, 전도성 소재로 구성되며 상기 분사니들(210)의 지정위치에 전압을 인가가능하도록 상기 분사니들(210)과의 접속부를 구비하여 상기 제1절연체(230)와 제2절연체(240) 사이에 결합되는 전극연결체(250)로 이루어지는 전기수력학적 분사노즐(200)을 전도성 입자가 함유된 콜로이드 용액을 수용 및 가압전달하는 용액수용체(100)의 분사경로상에 연결설치함과 동시에 스테이지(400)에 안착된 분사대상물(410) 상측에 제공하는 분사노즐 제공단계; 상기 전기수력학적 분사노즐(200)을 통해 분사되는 용액의 분사형태를 원뿔형으로 변환시키도록 상기 전기수력학 렌즈(220)와 전극연결체(150)에 전압을 인가하는 분사장치 작동단계; 및 상기 전기수력학적 분사노즐(200)을 통해 용액을 상기 분사대상물(410)측으로 분사함과 동시에 상기 스테이지(400) 및 분사대상물(410)을 지정속도와 위치로 연속이동시키며 상기 분사대상물(410)에 지정 패턴으로 용액을 부착시켜 전도성 라인을 형성하는 패터닝단계;를 포함하여 구성되는 전기수력학적 패터닝방법을 또 다른 기술적 요지로 한다.In addition, the present invention, the injection needle 210 made of a conductive material and having a spray passage of the solution, and the solution injection passage and the cylinder made of a conductive material and the solution sprayed from the spray needle 210 can continuously pass through To an electro-hydraulic lens 220 installed to be spaced apart from the injection needle 210 and having the cone-shaped injection end 221, so as to electrically insulate the solution receptor 100 and the injection needle 210. A first insulator 230 coupled between the solution receptor 100 and the injection needle 210, and the injection needle 210 to electrically insulate the injection needle 210 and the electro-hydraulic lens 220. A second insulator 240 coupled between the electro-hydraulic lenses 220 and a connection portion with the injection needle 210 made of a conductive material and capable of applying a voltage to a predetermined position of the injection needle 210. The first insulator 230 and the second insulator ( Connecting and installing an electro-hydraulic injection nozzle (200) comprising an electrode connector (250) coupled between 240 on the injection path of the solution receptor (100) for receiving and pressurizing colloidal solutions containing conductive particles; At the same time, the injection nozzle providing step of providing the upper side of the injection target 410 seated on the stage 400; An injector operation step of applying a voltage to the electrohydraulic lens 220 and the electrode connector 150 to convert the spray form of the solution sprayed through the electrohydraulic spray nozzle 200 into a conical shape; And simultaneously spraying the solution toward the injection target 410 through the electro-hydraulic injection nozzle 200 and continuously moving the stage 400 and the injection target 410 to a predetermined speed and position. The patterning step of forming a conductive line by attaching a solution in a predetermined pattern) to another electrotechnical patterning method comprising a.

여기서, 상기 전기수력학적 분사노즐의 분사니들(210) 또는 전기수력학 렌즈(220), 제1절연체(230), 제2절연체(240), 전극연결체(250)의 교체나 수리가 필요한 경우, 상기 분사니들(210), 전기수력학 렌즈(220), 제1절연체(230), 제2절연체(240), 전극연결체(250)간의 결합지점 중 임의의 결합지점을 기준으로 상호 착탈조립하며 교체 내지 수리하는 분사노즐 재조립단계;를 더 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.Here, when the injection needle 210 or the electro-hydraulic lens 220, the first insulator 230, the second insulator 240, the electrode connector 250 of the electro-hydraulic injection nozzle need to be replaced or repaired Removable assembly is based on any coupling point between the injection needle 210, the electro-hydraulic lens 220, the first insulator 230, the second insulator 240, the electrode connector 250. And replacing or repairing the spray nozzle reassembly step.

상술한 바와 같은 구성에 의한 본 발명은, 전도성 용액을 분사하는 분사니들이 제1절연체, 제2절연체, 전극연결체와 전기수력학 렌즈의 내부에 안정적으로 수용되는 구조를 구현함으로써 전도성 용액을 분사대상물측으로 공급 및 분사하는 과정에서 외부요인으로부터 안정되게 보호할 수 있으며, 전극연결체와 전원단자 접속수단에 의해 분사니들과 전기수력학 렌즈에 전극을 안정적으로 연결 및 해제할 수 있어, 전도성 용액의 안정적인 공급 및 전기적 제어에 의한 패터닝의 안정화 및 정밀화를 구현할 수 있다는 효과가 있다.According to the present invention having the above-described configuration, the conductive needle is sprayed with a conductive solution by implementing a structure that is stably accommodated in the interior of the first insulator, the second insulator, the electrode connector and the electro-hydraulic lens. In the process of supplying and spraying to the side, it can be stably protected from external factors, and the electrode can be reliably connected to and disconnected from the injection needle and the electro-hydraulic lens by means of the electrode connector and the power terminal connection means. There is an effect that the stabilization and precision of the patterning by the supply and the electrical control can be implemented.

그리고, pin-lens 방식의 전기수력학적 분사 기술을 안정적으로 구현가능함에 따라, 잉크젯 방식에 비해 상대적으로 큰 입경의 분사니들을 이용해서도 보다 미세하고 균일한 크기의 액적을 지정위치에 오차없이 부착시킬수 있으며, 기판 아래에 접지전극을 별도로 설치하여야 하는 pin-pin 방식의 전기수력학적 분사 기술과 비교해서도 접지전극의 영향없이 안정적으로 패터닝을 구현할 수 있다는 다른 효과가 있다.In addition, as pin-lens type electro-hydraulic injection technology can be stably implemented, even finer and more uniform droplets can be attached to the designated position without using an injection needle having a relatively larger particle diameter than the inkjet method. Compared to the pin-pin electro-hydraulic injection technique in which the ground electrode is separately installed under the substrate, there is another effect that the patterning can be stably realized without the influence of the ground electrode.

또한, 분사니들, 전기수력학 렌즈, 제1절연체, 제2절연체, 전극연결체가 상호 조립결합된 구조를 가짐 따라, 연구 목적이나 제품의 제조공정에 실질적으로 적용됨에 있어서, 임의의 결합지점에서 조립상태를 해제함으로써 내부를 용이하게 확인가능하여 점검, 교체 및 수리가 용이하게 이루어질 수 있으며, 다양한 형상의 전기수력학 렌즈나 분사니들을 적용함에 있어서도 교체가 부분적으로 용이하게 이루어질 수 있어 전기수력학 기술 분야 전반에 걸쳐 실용화 가능성이 높다는 다른 효 과가 있다.In addition, since the injection needle, the electro-hydraulic lens, the first insulator, the second insulator, and the electrode connector have a structure in which they are mutually assembled, they are assembled at an arbitrary coupling point in the practical application to the research purpose or the manufacturing process of the product. By releasing the state, the inside can be easily checked and can be easily checked, replaced, and repaired. Also, in the case of applying various types of electrohydraulic lenses or injection needles, the replacement can be easily made partially, and the electrohydraulic technology There is another effect that there is a high possibility of practical use throughout the field.

먼저, 본 발명에 따른 전기수력학적 분사노즐 및 이를 이용한 분사장치에 대해 다음의 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.First, the electrohydraulic injection nozzle and the injection device using the same according to the present invention will be described in more detail with reference to the following drawings.

도 1은 본 발명에 따른 전기수력학적 분사장치의 제1실시예를 도시한 개략도이고, 도 2는 본 발명에 따른 전기수력학적 분사노즐의 제1실시예를 도시한 요부단면도이며, 도 3, 4는 각각 도 2의 사시도와 분해사시도이고, 도 5는 전원단자 접속수단의 조립과정을 도시한 사시도이며, 도 6은 회전력 전달수단을 이용하여 전기수력학적 분사노즐을 조립하는 일예를 도시한 사시도이다.1 is a schematic view showing a first embodiment of an electrohydrodynamic injection device according to the present invention, Figure 2 is a cross-sectional view of the main portion showing a first embodiment of the electrohydrodynamic injection nozzle according to the present invention, Figure 3, 4 is a perspective view and an exploded perspective view of Figure 2, Figure 5 is a perspective view showing the assembly process of the power terminal connection means, Figure 6 is a perspective view showing an example of assembling an electro-hydraulic injection nozzle using a rotational force transmission means to be.

본 발명에 따른 전기수력학적 분사노즐(200)은, 크게 분사니들(210), 전기수력학 렌즈(220), 제1절연체(230), 제2절연체(240), 전극연결체(250)으로 이루어지며, 용액수용체(100)(이하 설명)로부터 상기 분사니들(210) 사이에 상기 제1절연체(230)가 결합되고, 상기 분사니들(210)과 전기수력학 렌즈(220) 사이에 제2절연체(240)가 결합되며, 상기 제1절연체(230)와 제2절연체(240)사이에 상기 분사니들(210)과 접속된 상태로 상기 전극연결체(250)가 결합되는 구조를 가진다.Electro-hydraulic injection nozzle 200 according to the present invention, the injection needle 210, electro-hydraulic lens 220, the first insulator 230, the second insulator 240, the electrode connector 250 The first insulator 230 is coupled between the solution receptor 100 (described below) and the injection needle 210, and a second between the injection needle 210 and the electrohydrodynamic lens 220. The insulator 240 is coupled, and the electrode connector 250 is coupled between the first insulator 230 and the second insulator 240 while being connected to the injection needle 210.

본 발명에 따른 전기수력학적 분사장치는, 도 1에 도시된 바와 같이 크게 상기 용액수용체(100), 상기 전기수력학적 분사노즐(200), 전원공급장치(300)로 이루어지며, 상기 용액수용체(100)는 전도성 입자가 함유된 콜로이드 용액을 수용 및 가압전달하며, 상기 전원공급장치(300)는 상기와 같은 구조를 가지는 본 발명에 따른 전기수력학적 분사노즐의 전기수력학 렌즈(220)와 전극연결체(250)로 전압을 공 하도록 연결설치되는 구조를 가진다.Electro-hydraulic injector according to the present invention, as shown in Figure 1 largely consists of the solution receptor 100, the electro-hydraulic injection nozzle 200, the power supply device 300, the solution receptor ( 100 receives and pressurizes the colloidal solution containing the conductive particles, the power supply device 300 is an electrohydrodynamic lens 220 and the electrode of the electro-hydraulic injection nozzle according to the present invention having the structure as described above It has a structure that is connected to provide a voltage to the connector 250.

본 발명에 따른 전기수력학적 분사장치의 용액수용체(100)와 전원공급장치(300)는 상기와 같은 기능과 작동원리를 구현가능하다면 특정한 구조와 형태로 한정되지 않으며, 전기수력학적 분사장치의 공지기술을 따르는 바 그 구조와 그 상세한 설명을 생략하기로 하며, 이하에서는 상기 전기수력학적 분사노즐(200)에 대해 설명하기로 한다.The solution receptor 100 and the power supply device 300 of the electro-hydraulic injector according to the present invention are not limited to a specific structure and form as long as the above functions and operating principles can be implemented, and are known in the electro-hydraulic injector. The structure and the detailed description thereof will be omitted according to the description, and hereinafter, the electrohydraulic injection nozzle 200 will be described.

상기 전기수력학적 분사노즐의 분사니들(210)과 전기수력학 렌즈(220)는 상기 전원공급장치(300)와 전기적으로 연결되어 전압을 인가받을 수 있도록 전도성 소재로 구성되며, 도 2에 도시된 바와 같이 상기 분사니들(210)은 용액의 분사통로를 구비하여 용액수용체(100) 외부로 용액이 분사되는 경로상에 설치되며, 상기 전기수력학 렌즈(220)는 상기 분사니들(210)과 이격되게 위치되는 원통 내지 원추형상의 분사단부(221)를 구비하여 상기 분사니들(210) 외부로 용액이 분사되는 경로상에 설치된다. The injection needle 210 and the electro-hydraulic lens 220 of the electro-hydraulic injection nozzle are made of a conductive material to be electrically connected to the power supply 300 to receive a voltage, as shown in FIG. As shown, the injection needle 210 is provided on a path through which the solution is injected to the outside of the solution receptor 100 by including a spray passage of the solution, and the electrohydrodynamic lens 220 is spaced apart from the injection needle 210. It has a cylindrical to conical injection end portion 221 is positioned so as to be installed on the path that the solution is injected to the injection needle 210 outside.

상기 제1절연체(230)는 상기 용액수용체(100)와 분사니들(210)을 전기적으로 절연시키도록 상기 용액수용체(100)와 분사니들(210) 사이에 결합되고, 상기 제2절연체(240)는 상기 분사니들(210)과 전기수력학 렌즈(220)를 전기적으로 절연시키도록 상기 분사니들(210)과 전기수력학 렌즈(220) 사이에 결합되며, 상기 전극연결체(250)는 상기 전원공급장치(300)로부터 전압을 전달받을 수 있는 전도성 소재로 구성되어 상기 분사니들(210)과의 접속부를 구비하여 상기 제1절연체(230)와 제2절연체(240) 사이에 결합된다.The first insulator 230 is coupled between the solution receptor 100 and the injection needle 210 to electrically insulate the solution receptor 100 and the injection needle 210, and the second insulator 240. Is coupled between the injection needle 210 and the electrohydraulic lens 220 to electrically insulate the injection needle 210 and the electrohydraulic lens 220, the electrode connector 250 is the power source. It is made of a conductive material that can receive a voltage from the supply device 300 is provided between the injection needle 210 and the coupling between the first insulator 230 and the second insulator 240.

상기 제1절연체(230), 전극연결체(250), 제2절연체(240), 전기수력학 렌즈(220)는, 상기 분사니들(210)을 외부에서 커버링할 수 있도록 상기 분사니들(210)을 내부에 수용가능한 크기의 관통홀을 구비하여 상기 분사니들(210)을 내부에 수용하며 순차적으로 결합된 구조를 가지며, 상호간의 접속부에는 암나사부 또는 상기 암나사부에 계합되는 수나사부가 형성되어 나사결합에 의해 용액의 누설을 방지할 수 있도록 상호 기밀하게 결합되며 회전조작에 의해 착탈조립 또한 용이하게 이루어질 수 있다.The first insulator 230, the electrode connector 250, the second insulator 240, and the electrohydraulic lens 220 may cover the injection needle 210 from the outside so that the injection needle 210 may be covered. It has a through hole of the size accommodated therein to accommodate the injection needle 210 therein and has a structure that is sequentially coupled to each other, the mutual connection portion is formed with a female screw portion or a male screw portion engaged with the female screw portion screw connection By the airtightly coupled to each other to prevent the leakage of the solution by the rotation operation can be easily assembled and detached assembly.

상기 제1절연체(230), 전극연결체(250), 제2절연체(240), 전기수력학 렌즈(220)는 사용의 편이성이나 호환성을 고려하여 순차적으로 상호 결합된 상태에서 전체적으로 연속된 표면을 가지는 일정한 형태의 외관을 형성하게 되는 것이 바람직한데, 본 발명에 따른 전기수력학적 분사노즐의 제1실시예에서는 도 3에 도시된 바와 같이 일정한 외경을 가지는 원주형상을 이루고 있다.The first insulator 230, the electrode connector 250, the second insulator 240, and the electro-hydraulic lens 220 may be formed of a totally continuous surface in a state in which they are sequentially coupled to each other in consideration of ease of use or compatibility. It is preferable to form the appearance of a certain shape, in the first embodiment of the electro-hydraulic injection nozzle according to the present invention has a cylindrical shape having a constant outer diameter as shown in FIG.

본 발명에 따른 전기수력학적 분사노즐의 외관이 전체적으로 원주형상을 이루도록 함에 있어서는, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 제1절연체(230), 전극연결체(250), 제2절연체(240) 각각을 일측부의 내경 및 외경이 타측부에 비해 확장된 형상을 가지도록 제작하고, 상기 제1절연체(230)의 타측부의 외경에 상기 전극연결체(250)의 일측부의 내경을 접속하고, 상기 전극연결체(250)의 타측부의 외경에 상기 제2절연체(240)의 일측부의 내경을 접속하여 상기 제1절연체(230), 전극연결체(250), 제2절연체(240)의 연속조립체를 형성함으로써 이루어진다.As shown in FIG. 4, the first and second insulators 230, the electrode connectors 250, and the second insulator 240 may be formed in the shape of the electro-hydraulic injection nozzle according to the present invention. The inner diameter and the outer diameter of one side portion are manufactured to have an expanded shape relative to the other side portion, and the inner diameter of one side portion of the electrode connector 250 is connected to the outer diameter of the other side portion of the first insulator 230, The inner diameter of one side of the second insulator 240 is connected to the outer diameter of the other side of the electrode connector 250 to continuously connect the first insulator 230, the electrode connector 250, and the second insulator 240. By forming an assembly.

상기 분사니들(210)은 상기 제1절연체(230) 내부에서 정위치 결합되는 몸체 부(211)와, 상기 몸체부(211)와 일체로 연결형성되며 상기 제1절연체(230)로부터 상기 전기수력학 렌즈(220)까지의 연장길이를 가지는 니들부(212)로 이루어지며, 상기 몸체부(211)는 상기 제1절연체(230)의 타측부의 내경보다 큰 너비를 가지고 상기 제1절연체(230)의 일측부 내부에 수용되는 걸림턱(211a)과, 상기 걸림턱(211a)과 일체로 연결형성되며 상기 제1절연체(230)의 타측부 내부에 수용되는 니들고정체(211b)로 이루어지고, 상기 니들부(212)의 중간부는 상기 전극연결체(250)의 내경에 접속지지되어, 상기 제1절연체(230), 전극연결체(250), 제2절연체(240), 전기수력학 렌즈(220)의 연속조립체 내부에서 정위치에 안정되게 고정결합된다.The injection needle 210 is integrally connected to the body portion 211 and the body portion 211 that is coupled in position in the first insulator 230, the electro-hydraulic from the first insulator 230 It is made of a needle portion 212 having an extension length to the lens lens 220, the body portion 211 has a width larger than the inner diameter of the other side of the first insulator 230, the first insulator 230 And a locking jaw 211a accommodated in one side of the side) and a needle fixing body 211b integrally connected with the locking jaw 211a and received inside the other side of the first insulator 230. The intermediate part of the needle part 212 is connected to the inner diameter of the electrode connector 250 and is connected to the first insulator 230, the electrode connector 250, the second insulator 240, and an electro-hydraulic lens. It is stably fixed in position in the continuous assembly of 220.

상기 전기수력학 렌즈(220)와 전극연결체(250)에 전원을 공급하기 위해 상기 전원공급장치(300)에 연결형성되는 전원공급단자(310)는 일반적으로 전선의 단부에 결합되는 구조를 가지며, 전원을 전달하는 기능을 구현함에 있어서 상기 전기수력학 렌즈(220)와 전극연결체(250)의 외면 전반에 걸쳐 접속될 필요가 없으므로 상기 전기수력학 렌즈(220)와 전극연결체(250)와의 접속부는 상기 전기수력학 렌즈(200)와 전극연결체(250)의 일부에 해당되는 크기를 가진다.The power supply terminal 310 connected to the power supply device 300 to supply power to the electro-hydraulic lens 220 and the electrode connector 250 generally has a structure that is coupled to the end of the wire. In order to implement a function of transmitting power, the electro-hydraulic lens 220 and the electrode connector 250 do not need to be connected throughout the outer surface of the electro-hydraulic lens 220 and the electrode connector 250. The contact portion has a size corresponding to a part of the electrohydraulic lens 200 and the electrode connector 250.

상기 전기수력학 렌즈(220)와 전극연결체(250)의 외면이 원주형상으로 형성되는 경우, 표면이 매끄럽고 상대적으로 큰 사이즈를 가지는 상기 전기수력학 렌즈(220)와 전극연결체(250)의 원주면상에 상기 전원공급단자(310)가 일정하게 접속 및 고정되기 어려우므로, 특히 상기 전원공급단자(310)가 일반적인 집게형상을 가지는 것과 같은 경우, 상기 전기수력학 렌즈(200)와 전극연결체(250)의 외경상에 지정위치와 형태로 돌출형성된 단자접속부를 형성하면 상기 단자접속부에 상기 전원공급단자(310)를 용이하게 부착결합시킬 수 있으며, 전원공급이 필요하지 않는 경우에는 상기 전원공급단자(310)의 이탈 또한 용이하게 이루어질 수 있다.When the outer surfaces of the electro-hydraulic lens 220 and the electrode connector 250 is formed in a circumferential shape, the surface of the electro-hydraulic lens 220 and the electrode connector 250 having a smooth and relatively large size Since it is difficult for the power supply terminal 310 to be constantly connected and fixed on the circumferential surface, especially in the case where the power supply terminal 310 has a general forceps shape, the electro-hydraulic lens 200 and the electrode connector When the terminal connection portion protruding in a predetermined position and shape is formed on the outer diameter of the 250, the power supply terminal 310 can be easily attached to the terminal connection portion, and when the power supply is not required, the power supply is required. The separation of the terminal 310 may also be easily performed.

상기와 같이 상기 전기수력학 렌즈(220)와 전극연결체(250)에 외면상에 상기 단자접속부를 일체로 돌출형성시키는 실시예도 바람직하나, 상기 전원공급단자(310)가 접속되지 않은 상태에서 본 발명의 조립성 및 사용의 편리성을 위해 상기 전기수력학 렌즈(220)와 전극연결체(250)의 외면을 매끈한 원주형상으로 형성하고 상기 전기수력학 렌즈(220) 및 전극연결체(250)와 상기 전원공급단자(310)간의 접속을 매개하는 전원단자 접속수단(260)을 별도로 구비하는 것도 바람직하다.As described above, an embodiment in which the terminal connecting portion is integrally formed on the outer surface of the electro-hydraulic lens 220 and the electrode connector 250 is also preferable, but the power supply terminal 310 is not connected to the present embodiment. For the assembly and ease of use of the invention the outer surface of the electro-hydraulic lens 220 and the electrode connector 250 is formed in a smooth cylindrical shape and the electro-hydraulic lens 220 and the electrode connector 250 And a power terminal connecting means 260 which mediates the connection between the power supply terminal 310 and the power supply terminal 310.

상기 전원단자 접속수단(260)은 상기 전기수력학 렌즈(220)와 전극연결체(250)상에 견고하게 착탈조립가능하며, 상기 전원공급단자(310)의 착탈조정 또한 가능하다면 도 5에 도시된 바와 같이 링형상으로 형성되거나 집게형상으로 형성된 실시예들을 포함하여 특정한 구조와 형상으로 한정되지 아니한다.The power terminal connecting means 260 is detachably assembled on the electro-hydraulic lens 220 and the electrode connector 250, and if the detachable adjustment of the power supply terminal 310 is also possible, shown in FIG. It is not limited to a specific structure and shape, including embodiments formed in a ring shape or tongs as described.

도 5에 도시된 상기 전원단자 접속수단(260)은, 링형상의 고정부(261), 트임부(262), 직경조정부(263), 단자접속부(264)로 이루어지며, 상기 트임부(262)는 상기 고정부(261)를 내·외경방향으로 관통하여 트임형성되고, 상기 직경조정부(263)는 상기 트임부(262)의 양단부를 관통하여 결합되는 볼트부재를 포함하여 구성되며, 상기 단자접속부(264)는 전원을 공급하는 전원공급단자(310)와의 물리적인 접속 및 고정이 일정하게 이루어질 수 있도록 상기 고정부(261)의 외경상에 지정위치와 형태로 돌출형성되어, 상기 직경조정부(263)의 회전조작하여 상기 고정부(261) 및 트입부(262)의 사이즈를 신축조정시킴으로써 상기 전기수력학 렌즈(220) 또는 전극연결체(250)의 외경 둘레에 용이하게 착탈조립가능하다.The power terminal connecting means 260 illustrated in FIG. 5 includes a ring-shaped fixing part 261, a trimming part 262, a diameter adjusting part 263, and a terminal connecting part 264, and the trimming part 262. ) Is formed through the fixing part 261 in the inner and outer diameter direction, and the diameter adjusting part 263 comprises a bolt member coupled through both ends of the trim part 262, the terminal The connection part 264 is formed to protrude in a predetermined position and shape on the outer diameter of the fixing part 261 so that the physical connection and fixing with the power supply terminal 310 for supplying power is made constant, the diameter adjusting part ( By rotating the 263 to adjust the size of the fixing part 261 and the opening 262 can be easily attached and detached around the outer diameter of the electro-hydraulic lens 220 or the electrode connector 250.

상기 제1절연체(230), 전극연결체(250), 제2절연체(240), 전기수력학 렌즈(220)를 나사결합에 의해 상호 체결 및 분리시킴에 있어서는, 사용자의 손가락이나 회전력전달수단(driver)으로부터 회전력을 명확하게 전달받을 수 있도록 도 6에 도시된 바와 같이 상기 제1절연체(230), 전극연결체(250), 제2절연체(240), 전기수력학 렌즈(220)의 외면 일부를 함몰시키거나 돌출시켜 파지용 또는 회전력전달수단 고정용 홈부(235), 또는 모서리부를 형성하거나, 표면의 마찰력을 증가시키는 마찰돌기를 형성하는 것이 바람직하다.In fastening and separating the first insulator 230, the electrode connector 250, the second insulator 240, and the electrohydraulic lens 220 by screwing, a user's finger or rotational force transmitting means ( As shown in FIG. 6, a portion of the outer surface of the first insulator 230, the electrode connector 250, the second insulator 240, and the electro-hydraulic lens 220 may be clearly transmitted from the driver. It is preferable to form the grooves 235 for holding or fixing the rotational force transmission means, or the corner portions by recessing or protruding the frictional projections, or to increase the frictional force of the surface.

다음으로, 본 발명에 따른 전기수력학적 패터닝방법에 대해 다음의 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.Next, the electrohydraulic patterning method according to the present invention will be described in more detail with reference to the following drawings.

도 7은 본 발명에 따른 전기수력학적 패터닝방법의 제1실시예를 도시한 흐름도이고, 도 8은 본 발명에 따른 전기수력학적 패터닝방법에 의해 전도성 라인을 형성시킨 인쇄회로기판의 사진이며, 도 9는 종래기술에 따른 pin-pin 방식으로 전도성 라인을 형성시킨 인쇄회로기판의 사진이다.7 is a flowchart illustrating a first embodiment of an electrohydrodynamic patterning method according to the present invention, FIG. 8 is a photograph of a printed circuit board on which conductive lines are formed by the electrohydrodynamic patterning method according to the present invention. 9 is a photograph of a printed circuit board on which a conductive line is formed by a pin-pin method according to the prior art.

본 발명에 따른 전기수력학적 패터닝방법은, 크게 분사노즐 제공단계, 분사장치 작동단계, 패터닝단계로 이루어지며, 상기 분사노즐 제공단계에서는 상기 용액수용체(100)에 상기 전기수력학적 분사노즐(200)을 연결하고 분사대상물(410)의 상측에 상기 전기수력학적 분사노즐(200)을 위치시키며, 상기 분사장치 작동단계에 서는 상기 전기수력학적 분사노즐의 전기수력학 렌즈(220)와 전극연결체(150)에 전압을 인가하며, 상기 패터닝단계에서는 상기 분사대상물(410)이 안착된 스테이지(400)를 이동시키며 상기 분사대상물(410)에 분사 용액으로 패턴을 형성한다.The electrohydraulic patterning method according to the present invention comprises a spray nozzle providing step, an injector operating step, and a patterning step. In the spray nozzle providing step, the electrohydraulic injection nozzle 200 is applied to the solution receptor 100. And the electro-hydraulic injection nozzle 200 on the injection object 410, and in the operation of the injection device, the electro-hydraulic lens 220 of the electro-hydraulic injection nozzle and the electrode connector ( The voltage is applied to 150, and in the patterning step, the stage 400 on which the injection target 410 is seated is moved and a pattern is formed on the injection target 410 with injection solution.

상기 분사노즐 제공단계에서는 상기와 같은 구조의 전기수력학적 분사노즐(200)을 상기 용액수용체(100)의 분사경로상에 연결설치함과 동시에 스테이지(400)에 안착된 분사대상물(410) 상측에 제공하며, 상기 분사장치 작동단계에서는 상기 전기수력학적 분사노즐(200)을 통해 분사되는 용액의 분사형태를 원뿔형 액주모드로 변환시키도록 상기 전기수력학 렌즈(220)와 전극연결체(150)에 전압을 인가한다.In the spray nozzle providing step, the electro-hydraulic spray nozzle 200 having the structure described above is connected to the spray path of the solution receptor 100 and installed on the spray object 410 seated on the stage 400. In the injector operation step, the electrohydraulic lens 220 and the electrode connector 150 to convert the injection form of the solution injected through the electro-hydraulic injection nozzle 200 to a conical liquid injection mode Apply voltage.

상기 패터닝단계에서는 상기 전기수력학적 분사노즐(200)을 통해 상기 분사대상물(410)측으로 용액을 분사함과 동시에 상기 스테이지(400) 및 분사대상물(410)을 지정속도와 위치로 연속이동시키며 상기 분사대상물(410)에 지정 패턴으로 용액을 부착시켜 전도성 라인을 형성하게 되며, 상기 분사장치 작동단계와 동시에 이루어지는 것이 바람직하다.In the patterning step, while spraying the solution toward the injection object 410 through the electro-hydraulic injection nozzle 200 and at the same time continuously moving the stage 400 and the injection object 410 to a predetermined speed and position the injection By attaching the solution to the object 410 in a predetermined pattern to form a conductive line, it is preferably made at the same time as the operation of the injector.

상기와 같은 방법으로 전기수력학적 패터닝을 수행하는 과정에 상기 전기수력학적 분사노즐(200)의 오작동 내지 손상이 발생하여 상기 전기수력학적 분사노즐(200)의 점검, 교체 또는 수리가 필요한 경우에는, 상기 분사니들(210), 전기수력학 렌즈(220), 제1절연체(230), 제2절연체(240), 전극연결체(250)간의 결합지점 중 임의의 결합지점을 기준으로 상호 착탈조립하며 교체 내지 수리하는 분사노즐 재조립단계를 거쳐 신속하게 재가동시킬 수 있다.When malfunction or damage occurs in the electrohydraulic injection nozzle 200 in the process of performing electrohydraulic patterning as described above, when the inspection, replacement or repair of the electrohydrodynamic injection nozzle 200 is necessary, Detachable and assembled on the basis of any coupling point between the injection needle 210, the electro-hydraulic lens 220, the first insulator 230, the second insulator 240, the electrode connector 250, It can be quickly restarted by replacing or repairing the spray nozzle reassembly step.

상기 분사노즐 제공단계에서 설치가 이루어지는 전기수력학적 분사노즐에 대해서는 본 발명에 따른 전기수력학적 분사노즐(200)에 대한 설명에서 상세하게 설명하고 있으며, 상기 분사장치 작동단계와 패터닝단계에 대해서는 대한민국 특허등록 제800321호의 렌즈를 이용한 전기수력학 프린팅 장치 및 방법에서 명확하게 설명하고 있는 바, 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.The electro-hydraulic injection nozzle that is installed in the injection nozzle providing step is described in detail in the description of the electro-hydraulic injection nozzle 200 according to the present invention, the Korean patent for the operation and patterning step of the injection device Since the electro-hydraulic printing apparatus and method using the lens of No. 800321 is clearly described, the detailed description thereof will be omitted.

본 발명에 따른 전기수력학적 분사노즐, 이를 이용한 분사장치 및 패터닝방법에 의하면, 상기 제1절연체(230), 전극연결체(250), 제2절연체(240), 전기수력학 렌즈(220)가 상기 분사니들(210)을 외부에서 커버링하는 구조를 구현함으로써, 전도성 용액을 분사대상물측으로 공급 및 분사하는 과정에서 외부요인으로부터 안정되게 보호할 수 있으며, 상기 분사니들(210)와 전기수력학 렌즈(220)가 상기 제1절연체(230)와 제2절연체(240)에 의해 다른 부분과 절연된 상태로 독립적으로 전극을 안정적으로 전달받을 수 있으며, 상기 전극연결체(250)와 전기수력학 렌즈(220)에 전극을 안정적으로 연결 및 해제할 수 있어, 전도성 용액의 안정적인 공급 및 전기적 제어에 의한 패터닝의 안정화 및 정밀화를 구현할 수 있다.According to the electro-hydraulic injection nozzle, the injection device and the patterning method using the same, the first insulator 230, the electrode connector 250, the second insulator 240, the electro-hydraulic lens 220 By implementing the structure to cover the injection needle 210 from the outside, it can be stably protected from external factors in the process of supplying and spraying the conductive solution to the injection target side, the injection needle 210 and the electro-hydraulic lens ( The electrode 220 can stably receive an electrode independently while being insulated from other parts by the first insulator 230 and the second insulator 240, and the electrode connector 250 and the electro-hydraulic lens ( 220, the electrode can be stably connected and disconnected, thereby realizing the stabilization and precision of the patterning by the stable supply of the conductive solution and the electrical control.

그리고, pin-lens 방식의 전기수력학적 분사 기술을 안정적으로 구현가능함에 따라, 잉크젯 방식에 비해 상대적으로 큰 입경의 분사니들을 이용해서도 보다 미세하고 균일한 크기의 액적을 지정위치에 오차없이 부착시킬수 있으며, 기판 아래에 접지전극을 별도로 설치하여야 하는 pin-pin 방식의 전기수력학적 분사 기술과 비교해서도 도 8, 9의 사진내용에서 확인할 수 있는 바와 같이 접지전극의 영향 이나 액적의 분산없이 안정적으로 마이크로 사이즈의 패터닝을 수행할 수 있다.In addition, as pin-lens type electro-hydraulic injection technology can be stably implemented, even finer and more uniform droplets can be attached to the designated position without using an injection needle having a relatively larger particle diameter than the inkjet method. Compared to the pin-pin electro-hydraulic injection technique, which requires the installation of a ground electrode under the substrate, it is stable without the influence of the ground electrode or dispersion of droplets, as can be seen in the photographs of FIGS. 8 and 9. Micro size patterning can be performed.

또한, 상기 분사니들(210), 전기수력학 렌즈(220), 제1절연체(230), 제2절연체(240), 전극연결체(250)가 상호 조립결합된 구조를 가짐 따라, 연구 목적이나 제품의 제조공정에 실질적으로 적용됨에 있어서, 임의의 결합지점에서 조립상태를 해제함으로써 내부를 용이하게 확인가능하여 점검, 교체 및 수리가 용이하게 이루어질 수 있으며, 다양한 형상의 전기수력학 렌즈나 분사니들을 적용함에 있어서도 교체가 부분적으로 용이하게 이루어질 수 있어 전기수력학 기술 분야 전반에 걸쳐 유용하게 적용할 수 있다.In addition, the injection needle 210, the electro-hydraulic lens 220, the first insulator 230, the second insulator 240, the electrode connector 250 has a structure that is mutually assembled, the purpose of research or In practical application in the manufacturing process of the product, by releasing the assembled state at any point of attachment can easily check the interior can be made easy to check, replace and repair, electro-hydraulic lenses or injection needles of various shapes In the application, the replacement can be made easily in part, and thus can be usefully applied throughout the field of electrohydraulic technology.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 들어 설명하였으나, 본 발명은 이러한 실시예에 한정되는 것이 아니고, 상기 실시예들을 기존의 공지기술과 단순히 조합적용한 실시예와 함께 본 발명의 특허청구범위와 상세한 설명에서 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 변형하여 이용할 수 있는 기술은 본 발명의 기술범위에 당연히 포함된다고 보아야 할 것이다.The present invention has been described with reference to preferred embodiments of the present invention, but the present invention is not limited to these embodiments, and the claims and detailed description of the present invention together with the embodiments in which the above embodiments are simply combined with existing known technologies. In the present invention, it can be seen that the technology that can be modified and used by those skilled in the art are naturally included in the technical scope of the present invention.

도 1 - 본 발명에 따른 전기수력학적 분사장치의 제1실시예를 도시한 개략도1-Schematic diagram showing a first embodiment of an electrohydrodynamic injector according to the present invention.

도 2 - 본 발명에 따른 전기수력학적 분사노즐의 제1실시예를 도시한 요부단면도Fig. 2-A sectional view showing the main parts of a first embodiment of an electrohydraulic injection nozzle according to the present invention.

도 3 - 도 2의 사시도3-perspective view of FIG. 2

도 4 - 도 2의 분해사시도Figure 4-exploded perspective view of Figure 2

도 5 - 전원단자 접속수단의 조립과정을 도시한 사시도5 is a perspective view illustrating an assembly process of a power terminal connecting means;

도 6 - 회전력 전달수단을 이용하여 전기수력학적 분사노즐을 조립하는 일예를 도시한 사시도6 is a perspective view showing an example of assembling the electro-hydraulic injection nozzle using the rotational force transmission means

도 7 - 본 발명에 따른 전기수력학적 패터닝방법의 제1실시예를 도시한 흐름도7-a flowchart showing a first embodiment of an electrohydrodynamic patterning method according to the present invention

도 8 - 본 발명에 따른 전기수력학적 패터닝방법에 의해 전도성 라인을 형성시킨 인쇄회로기판의 사진8-Photograph of a printed circuit board having conductive lines formed by an electrohydraulic patterning method according to the present invention

도 9 - 종래기술에 따른 pin-pin 방식으로 전도성 라인을 형성시킨 인쇄회로기판의 사진9-Photograph of a printed circuit board having conductive lines formed by a pin-pin method according to the prior art

<도면에 사용된 주요 부호에 대한 설명><Description of Major Symbols Used in Drawings>

100 : 용액수용체 200 : 전기수력학적 분사노즐 100: solution receptor 200: electro-hydraulic injection nozzle

210 : 분사니들 211 : 몸체부 210: injection needle 211: body portion

211a : 걸림턱 211b : 니들고정체 211a: locking jaw 211b: needle fixation

212 : 니들부 220 : 전기수력학 렌즈 212: needle portion 220: electrohydrodynamic lens

221 : 분사단부 230 : 제1절연체 221: injection end 230: first insulator

235 : 홈부 240 : 제2절연체 235 groove 240 240 second insulator

250 : 전극연결체 260 : 전원단자 접속수단 250: electrode connector 260: power terminal connection means

261 : 고정부 262 : 트임부 261: fixing part 262: trimming part

263 : 직경조정부 264 : 단자접속부263: diameter adjusting part 264: terminal connection part

300 : 전원공급장치 310 : 전원공급단자300: power supply device 310: power supply terminal

400 : 스테이지 410 : 분사대상물400: stage 410: injection target

Claims (10)

전도성 소재로 구성되며, 용액의 분사통로를 구비하여 용액수용체(100) 외부로 용액이 분사되는 경로상에 설치되는 분사니들(210);An injection needle 210 formed of a conductive material and provided on a path through which the solution is injected to the outside of the solution receptor 100 having a spray passage of the solution; 전도성 소재로 구성되며, 상기 분사니들(210)로부터 분사되는 용액이 연속적으로 통과가능한 용액 분사통로와 원통 내지 원추형상의 분사단부(221)를 구비하여 상기 분사니들(210)과 이격되게 설치되는 전기수력학 렌즈(220);It is composed of a conductive material, the electro-hydraulic is provided to be spaced apart from the injection needle 210 by having a solution injection passage and the cylindrical or conical injection end 221 through which the solution injected from the injection needle 210 can pass continuously Crane lens 220; 상기 용액수용체(100)와 분사니들(210)을 전기적으로 절연시키도록 상기 용액수용체(100)와 분사니들(210) 사이에 결합되는 제1절연체(230);A first insulator (230) coupled between the solution receptor (100) and the injection needle (210) to electrically insulate the solution receptor (100) and the injection needle (210); 상기 분사니들(210)과 전기수력학 렌즈(220)를 전기적으로 절연시키도록 상기 분사니들(210)과 전기수력학 렌즈(220) 사이에 결합되는 제2절연체(240); 및A second insulator 240 coupled between the injection needle 210 and the electrohydraulic lens 220 to electrically insulate the injection needle 210 and the electrohydraulic lens 220; And 전도성 소재로 구성되며, 상기 분사니들(210)의 지정위치에 전압을 인가가능하도록 상기 분사니들(210)과의 접속부를 구비하여 상기 제1절연체(230)와 제2절연체(240) 사이에 결합되는 전극연결체(250);It is made of a conductive material and is provided between the first insulator 230 and the second insulator 240 by providing a connection portion with the injection needle 210 so that a voltage can be applied to a predetermined position of the injection needle 210. An electrode connector 250; 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 전기수력학적 분사노즐(200).Electro-hydraulic injection nozzle 200, characterized in that comprises a. 제 1항에 있어서, 상기 제1절연체(230), 전극연결체(250), 제2절연체(240), 전기수력학 렌즈(220)는,The method of claim 1, wherein the first insulator 230, the electrode connector 250, the second insulator 240, the electro-hydraulic lens 220, 상기 분사니들(210)을 내부에 수용하며 나사결합에 의해 순차적으로 연결조 립되는 것을 특징으로 하는 전기수력학적 분사노즐(200).The injection needle 210 is accommodated therein, the electro-hydraulic injection nozzle 200, characterized in that the assembly is sequentially assembled by screwing. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 제1절연체(230), 전극연결체(250), 제2절연체(240)는,The method of claim 1 or 2, wherein the first insulator 230, the electrode connector 250, the second insulator 240, 일측부의 내경 및 외경이 타측부에 비해 확장된 형상을 가지며, 상기 제1절연체(230)의 타측부의 외경에 상기 전극연결체(250)의 일측부의 내경이 접속되고, 상기 전극연결체(250)의 타측부의 외경에 상기 제2절연체(240)의 일측부이 내경이 접속되며 상기 제1절연체(230), 전극연결체(250), 제2절연체(240)의 연속조립체가 일정한 외경을 가지는 원주형상을 이루게 되는 것을 특징으로 하는 전기수력학적 분사노즐(200).The inner diameter and the outer diameter of one side portion have an expanded shape compared to the other side portion, the inner diameter of one side of the electrode connector 250 is connected to the outer diameter of the other side portion of the first insulator 230, the electrode connector An outer diameter of one side of the second insulator 240 is connected to an outer diameter of the other side of the 250, and an outer diameter of the continuous assembly of the first insulator 230, the electrode connector 250, and the second insulator 240 is constant. Electro-hydraulic injection nozzle 200, characterized in that to form a cylindrical shape having a. 제 3항에 있어서, 상기 분사니들(210)은,The method of claim 3, wherein the injection needle 210, 상기 제1절연체(230)의 타측부의 내경보다 큰 너비를 가지고 상기 제1절연체(230)의 일측부 내부에 수용되는 걸림턱(211a)과, 상기 걸림턱(211a)과 일체로 연결형성되며 상기 제1절연체(230)의 타측부 내부에 수용되는 니들고정체(211b)가 구비되는 몸체부(211); 및It has a width larger than the inner diameter of the other side portion of the first insulator 230 and is formed integrally connected with the locking step 211a accommodated in one side of the first insulator 230, the locking step 211a A body part 211 having a needle fixing body 211b accommodated inside the other side of the first insulator 230; And 상기 몸체부의 니들고정체(211b)에 일단부가 일체로 연결형성되고 상기 제1절연체(230)로부터 상기 전기수력학 렌즈(220)까지의 연장길이를 가지며 중간부가 상기 전극연결체(250)의 내경에 접속지지되는 니들부(212);One end portion is integrally connected to the needle fixing body 211b of the body portion, and has an extension length from the first insulator 230 to the electro-hydraulic lens 220, and the middle portion has an inner diameter of the electrode connector 250. A needle part 212 connected to and supported by the needle part 212; 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 전기수력학적 분사노즐(200).Electro-hydraulic injection nozzle 200, characterized in that comprises a. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 전기수력학 렌즈(220)와 전극연결체(250)는,According to claim 1 or 2, The electro-hydraulic lens 220 and the electrode connector 250, 전원을 공급하는 전원공급단자(310)와의 물리적인 접속 및 고정이 일정하게 이루어질 수 있도록 외경상에 지정위치와 형태로 돌출형성된 단자접속부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 전기수력학적 분사노즐(200).Electro-hydraulic injection nozzle 200 characterized in that it comprises a terminal connection portion protruding in a predetermined position and shape on the outer diameter so that the physical connection and fixing with the power supply terminal 310 for supplying power can be made constant ). 제 1항 또는 제 2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 전도성 소재로 구성되며, 링형상의 고정부(261)와, 상기 고정부(261)를 외경방향으로 관통하여 트임형성된 트임부(262)와, 상기 트임부(262)의 양단부를 관통하여 결합되는 볼트부재를 구비한 직경조정부(263)와, 전원을 공급하는 전원공급단자(310)와의 물리적인 접속 및 고정이 일정하게 이루어질 수 있도록 상기 고정부(261)의 외경상에 지정위치와 형태로 돌출형성된 단자접속부(264)를 구비하여 상기 전기수력학 렌즈(220) 또는 전극연결체(250)의 외경 둘레에 착탈조립되는 전원단자 접속수단(260);Consists of a conductive material, the ring-shaped fixing portion 261, the trimming portion 262 is formed through the fixing portion 261 in the outer diameter direction and formed through the both ends of the trimming portion (262) The diameter adjusting part 263 including the bolt member and the power supply terminal 310 for supplying power protrude in a predetermined position and shape on the outer diameter of the fixing part 261 so that the physical connection and fixing can be made constant. A power terminal connecting means (260) having a terminal connection part (264) formed thereon and detachably assembled around an outer diameter of the electro-hydraulic lens (220) or the electrode connector (250); 을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 전기수력학적 분사노즐(200).Electro-hydraulic injection nozzle 200, characterized in that further comprises. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 제1절연체(230), 전극연결체(250), 제2절연체(240), 전기수력학 렌즈(220) 중 적어도 어느 하나에는,The method according to claim 1 or 2, wherein at least one of the first insulator 230, the electrode connector 250, the second insulator 240, and the electro-hydraulic lens 220, 사용자의 손가락이나 회전력전달수단으로부터 회전력을 명확하게 전달받을 수 있도록 외면에 홈부(235) 내지 모서리부가 형성되거나 마찰돌기가 형성되는 것을 특징으로 하는 전기수력학적 분사노즐.Electro-hydraulic injection nozzle, characterized in that the groove portion 235 to the corner portion or the friction projection is formed on the outer surface so that the rotational force can be clearly transmitted from the user's finger or rotational force transmission means. 전도성 입자가 함유된 콜로이드 용액을 수용 및 가압전달하는 용액수용체(100);A solution receptor 100 which receives and pressurizes the colloidal solution containing the conductive particles; 전도성 소재로 구성되며 용액의 분사통로를 구비하여 용액수용체(100) 외부로 용액이 분사되는 경로상에 설치되는 분사니들(210)과, 전도성 소재로 구성되며 상기 분사니들(210)로부터 분사되는 용액이 연속적으로 통과가능한 용액 분사통로와 원통 내지 원추형상의 분사단부(221)를 구비하여 상기 분사니들(210)과 이격되게 설치되는 전기수력학 렌즈(220)와, 상기 용액수용체(100)와 분사니들(210)을 전기적으로 절연시키도록 상기 용액수용체(100)와 분사니들(210) 사이에 결합되는 제1절연체(230)와, 상기 분사니들(210)과 전기수력학 렌즈(220)를 전기적으로 절연시키도록 상기 분사니들(210)과 전기수력학 렌즈(220) 사이에 결합되는 제2절연체(240)와, 전도성 소재로 구성되며 상기 분사니들(210)의 지정위치에 전압을 인가 가능하도록 상기 분사니들(210)과의 접속부를 구비하여 상기 제1절연체(230)와 제2절연체(240) 사이에 결합되는 전극연결체(250)가 구비되는 전기수력학적 분사노즐(200); 및The injection needle 210 is made of a conductive material and provided with a spray passage of the solution is installed on the path in which the solution is injected to the outside of the solution receptor 100, a solution made of a conductive material and sprayed from the injection needle 210 The electro-hydraulic lens 220 is provided to be spaced apart from the injection needle 210, the solution injection passage and the cylindrical to conical injection end portion 221 that can be passed continuously, the solution receptor 100 and the injection needle The first insulator 230 coupled between the solution receptor 100 and the injection needle 210 to electrically insulate the 210, and the injection needle 210 and the electrohydraulic lens 220 electrically. The second insulator 240 is coupled between the injection needle 210 and the electro-hydraulic lens 220 to insulate, and a conductive material, so that the voltage can be applied to a predetermined position of the injection needle 210 Connection portion with the injection needle 210 An electrohydraulic injection nozzle (200) having an electrode connector (250) coupled between the first insulator (230) and the second insulator (240); And 상기 전기수력학 렌즈(220)와 전극연결체(250)에 전압을 인가하는 전원공급장치(300);A power supply device 300 for applying a voltage to the electro-hydraulic lens 220 and the electrode connector 250; 를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 전기수력학적 분사장치.Electro-hydraulic injector, characterized in that configured to include. 전도성 소재로 구성되며 용액의 분사통로를 구비한 분사니들(210)과, 전도성 소재로 구성되며 상기 분사니들(210)로부터 분사되는 용액이 연속적으로 통과가능한 용액 분사통로와 원통 내지 원추형상의 분사단부(221)를 구비하여 상기 분사니들(210)과 이격되게 설치되는 전기수력학 렌즈(220)와, 상기 용액수용체(100)와 분사니들(210)을 전기적으로 절연시키도록 상기 용액수용체(100)와 분사니들(210) 사이에 결합되는 제1절연체(230)와, 상기 분사니들(210)과 전기수력학 렌즈(220)를 전기적으로 절연시키도록 상기 분사니들(210)과 전기수력학 렌즈(220) 사이에 결합되는 제2절연체(240)와, 전도성 소재로 구성되며 상기 분사니들(210)의 지정위치에 전압을 인가가능하도록 상기 분사니들(210)과의 접속부를 구비하여 상기 제1절연체(230)와 제2절연체(240) 사이에 결합되는 전극연결체(250)로 이루어지는 전기수력학적 분사노즐(200)을 전도성 입자가 함유된 콜로이드 용액을 수용 및 가압전달하는 용액수용체(100)의 분사경로상에 연결설치함과 동시에 스테이지(400)에 안착 된 분사대상물(410) 상측에 제공하는 분사노즐 제공단계;A spray needle 210 made of a conductive material and having a spray passage of a solution, and a solution spray passage made of a conductive material and capable of continuously passing a solution sprayed from the spray needle 210 and a cylindrical to conical spray end ( 221 having an electro-hydraulic lens 220 spaced apart from the injection needle 210, and the solution receptor 100 to electrically insulate the solution receptor 100 and the injection needle 210. The first insulator 230 coupled between the injection needle 210 and the injection needle 210 and the electrohydraulic lens 220 to electrically insulate the injection needle 210 and the electrohydraulic lens 220. A second insulator 240 coupled between the second insulator 240 and a conductive material and having a connection portion with the injection needle 210 to enable a voltage to be applied to a predetermined position of the injection needle 210. Coupled between 230 and second insulator 240 The electro-hydraulic injection nozzle 200 consisting of the electrode connector 250 is connected to the stage 400 while being installed on the injection path of the solution receptor 100 which receives and pressurizes the colloidal solution containing the conductive particles. A spray nozzle providing step provided on the spray object 410 seated above; 상기 전기수력학적 분사노즐(200)을 통해 분사되는 용액의 분사형태를 원뿔형으로 변환시키도록 상기 전기수력학 렌즈(220)와 전극연결체(150)에 전압을 인가하는 분사장치 작동단계; 및An injector operation step of applying a voltage to the electrohydraulic lens 220 and the electrode connector 150 to convert the spray form of the solution sprayed through the electrohydraulic spray nozzle 200 into a conical shape; And 상기 전기수력학적 분사노즐(200)을 통해 용액을 상기 분사대상물(410)측으로 분사함과 동시에 상기 스테이지(400) 및 분사대상물(410)을 지정속도와 위치로 연속이동시키며 상기 분사대상물(410)에 지정 패턴으로 용액을 부착시켜 전도성 라인을 형성하는 패터닝단계;The spray object 410 is continuously sprayed with the solution to the injection object 410 through the electro-hydraulic injection nozzle 200 and the stage 400 and the injection object 410 are continuously moved at a predetermined speed and position. A patterning step of forming a conductive line by attaching the solution to a predetermined pattern to the conductive line; 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 전기수력학적 패터닝방법.Electro-hydraulic patterning method characterized in that it comprises a. 제 9항에 있어서,The method of claim 9, 상기 전기수력학적 분사노즐의 분사니들(210) 또는 전기수력학 렌즈(220), 제1절연체(230), 제2절연체(240), 전극연결체(250)의 교체나 수리가 필요한 경우, 상기 분사니들(210), 전기수력학 렌즈(220), 제1절연체(230), 제2절연체(240), 전극연결체(250)간의 결합지점 중 임의의 결합지점을 기준으로 상호 착탈조립하며 교체 내지 수리하는 분사노즐 재조립단계;When the injection needle 210 or the electro-hydraulic lens 220, the first insulator 230, the second insulator 240, the electrode connector 250 of the electro-hydraulic injection nozzle is required to be replaced or repaired, Detachable assembly and replacement based on an arbitrary coupling point between the injection needle 210, the electro-hydraulic lens 220, the first insulator 230, the second insulator 240, the electrode connector 250. Spray nozzle reassembly to repair; 를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 전기수력학적 패터닝방법.Electro-hydraulic patterning method characterized in that it further comprises.
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