일반기술

나노 잉크젯 프린터 헤드와 그 제조방법

본 기술은 나노 잉크젯 프린터 헤드와 그 제조방법에 관한 것으로, 유체역학적 노즐효과(hydrodynamic focusing effect)를 이용하여 수 nm의 잉크젯을 구현하도록 한 것이다. 본 기술의 나노 잉크젯 프린터 헤드는, 다수의 판을 적층하여 구성되는 잉크젯에 있어서, 상, 하부 전극 및 그 사이에 압전판을 삽입시켜 가압부를 형성시키고, 상기 상부전극의 상측에 보호층을 형성시키며, 상기 하부전극의 하측에 탄성판이 배치되어 채널의 상측면을 형성하여 구성되는 위판과 상기 위판의 하측에 채널판을 형성시켜 채널의 측면을 형성하고, 상기채널판의 하측에 하부판을 형성시켜 채널의 하측면을 형성하여 구성되는 아래판이 접합되어 채널이 내측에 형성되는 나노잉크젯 프린터 헤드를 구성시키고, 상기 채널은 잉크 채널, 하나 이상의 공기 채널 및 잉크 재순환 채널로 구분시켜 상기 위판을 관통하는 잉크 공급부, 공기 공급부 및 잉크 재순환 배출부와 연결시키고, 상기 잉크 채널 및 공기 채널이 한 지점으로 수렴되어 잉크 채널의 잉크와 공기 채널의 공기가 내측 및 외측에 위치한 잉크-공기유동을 생성하는 집속부를 형성시키고, 외부로의 잉크 배출시 상기 집속부의 잉크-공기유동을 외부로 안내하는 잉크-공기 채널, 잉크 저장소로의 재순환시 집속부에 의해 생성된 잉크-공기유동을 잉크 재순환 배출부로 안내하는 잉크 재순환 채널이 형성되는 것을 특징으로 한다. 또한, 본 기술의 나노 잉크젯 프린터 헤드 제조방법은, 기판의 상측에 SiO2을 원하는 두께로 증착하는 증착 단계와, 상기 증착된 SiO2층을 마스크와 자외선으로 원하는 선 폭과 형상으로 노광하는 노광 단계와, 상기 노광 단계를 거친 후 습식 에칭으로 노광된 SiO2을 제거하여 원하는 형상의 잉크 채널, 공기 채널, 잉크-공기 채널(배출 채널) 및 잉크 재순환 채널을 형성시키는 채널형성단계를 포함하는 아래판 제조단계와; 상, 하부 전극 및 그 사이에 압전판이 삽입되어 가압부가 형성되는 단계와, 상기 상부전극의 상측에 보호층이 위치되고, 상기 하부전극의 하측에 탄성판이 위치되는 단계와, 상기 보호층에서 탄성판을 관통하는 잉크 공급부, 공기 공급부 및 잉크 재순환 배출부를 가공하는 단계를 포함하는 위판 제조단계와; 상기 아래판과 위판을 접합하는 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다. 상기한 바와 같이, 본 기술에 따른 나노 잉크젯 프린터 헤드와 그 제조방법은 프린터 헤드를 사용하지 않을 때 잉크의 재순환 방식을 이용하여 좁은 노즐에 잉크가 머물러 있다가 굳는 현상 및 잉크 속에 포함된 미립자의 침전을 방지할 수 있다. 이에 따라, 본 기술에서는 분사 품질 향상 및 제품 수명 연장 효과를 기대할 수 있다.*기술성- 본 기술은 프린터 헤드를 사용하지 않는 대기 상태일 때 좁은 노즐 부분에 잉크가 머물러 있다가 굳는 현상을 방지할 수 있는 나노 잉크젯 프린터 헤드로 기술적 가치가 매우 높음- 개발하고자 하는 일부 기술을 이미 보유하고 있어 국내 개발업체들과 비교하여 기술적 우위를 점하고 있는 것으로판단됨*시장성- 향후 잉크젯 프린팅기술 및 나노기술과 관련한 시장 등을 고려한다면 지속적으로 성장할 것으로 전망됨- 사업화 가능성을 타진하기 위해 많은 연구를 진행하고 있는 상태로서 향후 관련 기술이 개발되어 제품화될경우에는 효과적으로 시장에 진입할 가능성이 높을 것으로 판단됨- 사업화에 성공하여 시장에 안정적으로 진입할 경우 시장에서 우월한 지위의 확보가 가능할 것으로 판단됨