特許 6090981 プリンティング装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6090981

(24)【登録日】2017年2月17日

(45)【発行日】2017年3月8日

(54)【発明の名称】プリンティング装置

(51)【国際特許分類】

   B05B 15/02 20060101AFI20170227BHJP

   B05C 11/00 20060101ALI20170227BHJP

   B05C 5/00 20060101ALI20170227BHJP

   H01L 51/50 20060101ALN20170227BHJP

   H05B 33/10 20060101ALN20170227BHJP

   G02B 5/20 20060101ALN20170227BHJP

【ＦＩ】

   B05B15/02

   B05C11/00

   B05C5/00 101

   !H05B33/14 A

   !H05B33/10

   !G02B5/20 101

【請求項の数】13

【全頁数】9

(21)【出願番号】特願2012-246053(P2012-246053)

(22)【出願日】2012年11月8日

(65)【公開番号】特開2014-14812(P2014-14812A)

(43)【公開日】2014年1月30日

【審査請求日】2015年10月20日

(31)【優先権主張番号】10-2012-0073552

(32)【優先日】2012年7月5日

(33)【優先権主張国】KR

(73)【特許権者】

【識別番号】512187343

【氏名又は名称】三星ディスプレイ株式會社

【氏名又は名称原語表記】Ｓａｍｓｕｎｇ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．

(74)【代理人】

【識別番号】100070024

【弁理士】

【氏名又は名称】松永 宣行

(74)【代理人】

【識別番号】100159042

【弁理士】

【氏名又は名称】辻 徹二

(72)【発明者】

【氏名】趙 晟 煥

(72)【発明者】

【氏名】李 相 祚

【審査官】 富永 久子

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１２−０６１４１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−２８９１６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−２１４３１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭６０−１８３０５１（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ０５Ｃ５／００−２１／００

Ｂ４１Ｊ２／０１；２／１６５−２／２０；２／２１−２／２１５

Ｂ０５Ｂ１５／００−１５／１２

Ｂ０５Ｂ１／００−３／１８；７／００−９／０８

Ｈ０５Ｂ３３／００−３３／２８

Ｇ０２Ｂ５／２０−５／２８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

溶液タンクと、
前記溶液タンクと第１管で連結している分配路、及び前記分配路と連結している複数のノズルを含むノズル部と、
前記ノズル部と第２管で連結しているガス供給部と、
前記ノズル部と第３管で連結している排出部と、
を含み、
前記分配路は前記第２管から第３管に向かう方向に対して垂直でありながら前記ノズルの形成方向に互いに異なる幅を有する第１部分と第２部分を含む、プリンティング装置。

【請求項2】

前記第１部分は前記ノズルと対応し、前記第２部分は前記ノズルとノズルの間と対応する、請求項１に記載のプリンティング装置。

【請求項3】

前記第１部分の幅は前記第２部分の幅よりも大きい、請求項２に記載のプリンティング装置。

【請求項4】

前記第１部分の幅に対する前記第２部分の幅は１０：８.２〜１０：９である、請求項３に記載のプリンティング装置。

【請求項5】

前記第２部分の幅は漸進的に変化する、請求項３に記載のプリンティング装置。

【請求項6】

前記第２部分の幅は前記第２管から前記第３管に行くほど狭くなる、請求項５に記載のプリンティング装置。

【請求項7】

前記第１部分の幅に対する前記第２部分の最も狭い部分の幅は１０：８．２〜１０：９である、請求項６に記載のプリンティング装置。

【請求項8】

前記分配路は、前記第１管と連結する上部面に対して傾いた傾斜部を有する、請求項１に記載のプリンティング装置。

【請求項9】

前記傾斜部の傾斜面を延長して前記上部面と接してなす角度は３０°以下である、請求項８に記載のプリンティング装置。

【請求項10】

傾斜面は曲面を有する、請求項８に記載のプリンティング装置。

【請求項11】

傾斜面は階段をなす、請求項８に記載のプリンティング装置。

【請求項12】

前記階段の幅は等間隔で形成される、請求項１１に記載のプリンティング装置。

【請求項13】

前記階段の幅は漸進的に変化する、請求項１１に記載のプリンティング装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、プリンティング装置に関し、特に、表示装置を製造するためのプリンティング装置に関する。

【背景技術】

【0002】

液晶表示装置のカラーフィルタ、有機ＥＬ装置の成膜のために機能性材料を含む溶液を吐出するプリンティング方法が使用されている。

【0003】

プリンティング方法は、溶液を吐出するプリンティング装置を用いて形成することができ、プリンティング装置は、溶液タンクを加圧させて溶液をノズルに送って液状体を吐き出させる方法である。

【0004】

このようなプリンティング装置のノズル直径は非常に小さいためパーティクルに脆弱であり、ノズル詰まり現象が発生する。また、溶液タンクを交換する際に空気が入り、バブルが発生する現象も時々起こる。

【0005】

このような場合、ノズル先端部の方向に強い圧力を加えてパーティクルまたはバブルを除去しているが、ノズル入口に行くほど直径がさらに狭くなり、高い圧力を加えてもバブルやパーティクルが簡単に除去されないという問題点がある。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

従って、本発明は、上述した問題点を解決するために案出されたものであって、本発明は、ノズルの直径が狭くなっても、ノズル内のパーティクルやバブルを容易に除去することができるプリンティング装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明に係るプリンティング装置は、溶液タンク、溶液タンクと第１管で連結している分配路、分配路と連結している複数のノズルを含むノズル部、ノズル部と第２管で連結しているガス供給部、ノズル部と第３管で連結している排出部を含み、分配路は互いに異なる幅を有する第１部分と第２部分を含む。

【0008】

前記第１部分はノズルと対応し、第２部分はノズルとノズルの間と対応してもよい。

【0009】

前記第１部分の幅は、第２部分の幅よりも大きくてもよい。

【0010】

前記第１部分の幅に対する第２部分の幅は、１０：８.２〜９であってもよい。

【0011】

前記第２部分の幅は漸進的に変化してもよく、第２部分の幅は第２管から第３管に行くほど狭くなってもよい。

【0012】

前記第１部分の幅に対する第２部分の最も狭い部分の幅は、１０：８．２〜９であってもよい。

【0013】

前記分配路は、第１管と連結した上部面に対して傾いた傾斜部を有してもよい。

【0014】

前記傾斜部の傾斜面を延長して上部面と接してなす角度は、３０°以下であってもよい。

【0015】

前記傾斜面は、曲面を有してもよい。

【0016】

前記傾斜面は階段をなしてもよく、階段の幅は等間隔で形成されてもよい。

【0017】

前記階段の幅は、漸進的に変化してもよい。

【発明の効果】

【0018】

本発明のようなプリンティング装置を利用すれば、ノズル内に位置するパーティクルやバブルを容易に除去することができる。

【0019】

従って、ノズル損傷を減少させ、プリンティング装置の使用期限を延長することができると共に、パーティクルを除去するための時間を短縮して工程時間の増加を最小化することができる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】本発明の一実施形態に係るプリンティング装置の概略的なブロック図である。

【図2】図１のノズル部を具体的に拡大して示した断面図である。

【図3】本発明の一実施形態によってパーティクルを除去する方法を説明するための図である。

【図4】本発明の他の実施形態に係るノズル部の断面図である。

【図5】本発明の他の実施形態に係るノズル部の断面図である。

【図6】本発明の他の実施形態に係るノズル部の断面図である。

【図7】本発明の他の実施形態に係るノズル部の断面図である。

【図8】本発明の他の実施形態に係るノズル部の断面図である。

【図9】本発明の他の実施形態に係るノズル部の断面図である。

【図10】本発明の他の実施形態に係るノズル部の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

以下、添付の図面を参考とし、本発明の多様な実施形態について、本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者が容易に実施できるように詳しく説明する。本発明は多様に異なる形態で実現でき、ここで説明する実施例に限定されない。

【0022】

本発明を明確に説明するために説明上で不要な部分は省略し、明細書全体にわたって同一または類似する構成要素については同一する参照符号を付与した。

【0023】

図面では、多様な層および領域を明確に表現するために厚さを拡大して示した。また、図面において、説明の便宜のために、一部層および領域の厚さを誇張して示した。層、膜、領域、板などの部分が他の部分「上に」あるとするとき、これは他の部分の「直ぐ上に」ある場合だけでなく、その中間にさらに他の部分がある場合も含む。

【0024】

また、明細書全体において、ある部分がある構成要素を「含む」とするとき、これは特に反対となる記載がない限り、他の構成要素を除くのではなく、他の構成要素をさらに含み得ることを意味する。また、明細書全体において、「上に」とは、対象部分の上または下に位置することを意味し、必ずしも重力方向を基準に上側に位置することを意味するのではない。

【0025】

以下、図１および図２を参照しながら、本発明の一実施形態に係るプリンティング装置について具体的に説明する。

【0026】

図１は、本発明の一実施形態に係るプリンティング装置の概略的なブロック図であり、図２は、図１のノズル部を具体的に拡大して示した断面図である。

【0027】

図１に示したように、本発明の一実施形態に係るプリンティング装置１００１は、溶液タンク１００、溶液タンク１００と連結しているガス供給部２００、およびノズル部３００を含む。

【0028】

溶液タンク１００は、ノズルを通じて噴出しようとする溶液を含んでいる。

【0029】

溶液タンク１００は、ノズル部３００と第１管１０で連結しており、第１管１０には溶液タンク１００からノズル部３００に伝達される溶液の流量を調節するためのバルブ１２および質量流量器（図示せず）が連結している。

【0030】

ガス供給部２００は、溶液タンク１００と管で連結しており、溶液タンク１００内の溶液が吐き出されるように溶液を加圧するためのものであって、１気圧〜１０気圧の範囲内で溶液を加圧する。このとき、ガスは窒素ガスであってもよい。

【0031】

また、ガス供給部２００は、第２管２０を通じてノズル部３００と連結しており、バルブ２２によってノズル部３００に供給されるガス量を調節する。

【0032】

ノズル部３００は、第１管１０と連結している分配路３０２および複数のノズル３０４を含む。分配路３０２の両端はそれぞれ、第２管２０および第３管３０と連結している。
これについては、図２を参照しながらより具体的に説明する。

【0033】

図２に示したように、ノズル部３００は、溶液タンク１００と第１管１０で連結している分配路３０２、分配路３０２と連結している複数のノズル３０４を含む。

【0034】

また、分配路３０２の両端はそれぞれ、ガスが流入する第２管２０とガスが排出される第３管３０と連結している。

【0035】

分配路３０２において、それぞれのノズル３０４と対応する第１部分（Ａ１）の幅（Ｗ１）は全て同じであり、ノズル３０４とノズル３０４の間に位置する第２部分（Ａ２）の幅（Ｗ２）は漸進的に増加するか減少する。すなわち、第２部分（Ａ２）に位置する分配路３０２は、第１管１０と連結した分配路３０２の上部面（Ｓ１）に対して斜めに傾いた傾斜部（Ｓ２）を含む。このとき、第１部分（Ａ１）は、第２管または第３管と連結した部分の幅と同じであってもよい。

【0036】

このとき、第１部分（Ａ１）の幅（Ｗ１）と第２部分（Ａ２）の最も小さい幅（Ｗ２）の比率は、Ｗ１：Ｗ２＝１０：８．２〜９であってもよく、傾斜部（Ｓ２）の傾斜面を延長して分配路３０２の上部面（Ｓ１）と接してなす角度は、３０°以下の傾きを有してもよい。

【0037】

本発明の一実施形態のように、分配路３０２の幅を周期的に増減させれば、分配路内に流入するガスの圧力差による渦流を利用することにより、ノズル内に位置するパーティクルおよびバブルを容易に除去することができる。

【0038】

再び図１を参照すれば、第３管３０は、排出部４００と連結している。排出部４００は、ノズル部内に位置するパーティクルと共にノズル部に流入したガスを回収するためのものであって、ガスとパーティクルを分離し、ガスは再使用できるようにする。

【0039】

それでは、図１および図２のプリンティング装置におけるパーティクルおよびバブルを除去する方法について、図３を参照しながら具体的に説明する。

【0040】

図３は、本発明の一実施形態によってパーティクルを除去する方法を説明するための図である。

【0041】

図３に示したように、ノズル３０４内に存在するパーティクル２を除去するために、ノズル部３００に溶液を供給する第１管１０のバルブを閉める。これにより、ノズル部３００にはこれ以上の溶液が供給されない。

【0042】

その後、ノズル部３００にガスが供給されて排気されるように、第２管２０および第３管３０のバルブを開く。

【0043】

これにより、第２管２０を通じてガスがノズル部に流入して分配路３０２を通過し、分配路３０２の端に連結した第３管３０を通じて排出される。

【0044】

本発明の実施形態のように分配路３０２の幅を変化させれば、分配路に流入したガスが排出口に流れながら、分配路の幅の変化によって分配路内で圧力差を発生させる。

【0045】

このような圧力差は、分配路の幅の狭いところから広いところにガスが速い速度で移動するようにすることによって渦流を形成し、形成された渦流によってパーティクル２が分配路側に移動できるように加速させ、分配路を通過して排出口に移動するガスと共にノズル部を抜け出るようにする。

【0046】

このとき、注入されるガスの流入量または流入速度が増加するほど渦流の強さが増加するため、パーティクル２の除去状態によってガスの流入量または流入速度を変化させてもよい。

【0047】

パーティクルを全て除去した後、第２管２０および第３管３０のバルブを閉めてこれ以上のガス流れが発生しないようにした後、第１管１０を開けて溶液を流入させる。

【0048】

一方、図１の実施形態では、傾斜部（Ｓ２）を直線で形成したが、図４〜図１１のように多様な形状を有するように形成してもよい。

【0049】

以下、図４〜図１０を参照しながら、本発明の他の実施形態に係るプリンティング装置について説明する。

【0050】

図４〜図１０は、本発明の他の実施形態に係るノズル部の断面図である。

【0051】

図４の実施形態は、図１に示された実施形態と比較し、傾斜部（Ｓ２）が曲面形状を有することを除いては実質的に同じであるため、重複する説明は省略する。

【0052】

図４に示したように、本発明の他の実施形態に係る分配路３０２の傾斜部（Ｓ２）は、曲がった曲面形状を有する。

【0053】

また、傾斜部（Ｓ２）は、図５〜図９のように階段をなしてもよい。このとき、それぞれの階段の幅は、図５および図６のように等間隔で配置されてもよく、図７および図８のように漸進的に広くなったり漸進的に狭くなるように（図示せず）配置されてもよい。

【0054】

図５〜図８の実施形態では、第１管に向かう方向に突出するように傾斜面を形成したが、図９に示したように、反対方向に凹むように傾斜面を形成してもよい。

【0055】

このとき、第１部分（Ａ１）の幅（Ｗ１）と第２部分（Ａ２）の最も小さい幅（Ｗ２）の比率は、Ｗ１：Ｗ２＝１０：８．２〜９であってもよく、傾斜部（Ｓ２）の傾斜面を延長して分配路３０２の上部面（Ｓ１）と接してなす角度は、３０°以下の傾きを有してもよい。

【0056】

図５〜図９の実施形態では、傾斜部（Ｓ２）を３等分して階段を形成したが、２等分または４等分以上に分割して形成してもよい。

【0057】

一方、以上のような実施形態は、第２部分（Ａ２）の分配路が傾斜を有するように形成し、第２部分（Ａ２）の幅が漸進的に変化するようにした。

【0058】

しかし、図１０のように、第２部分（Ａ２）の分配路は、上部面（Ｓ１）と平行な面を有するように形成し、同じ幅を有するように形成してもよい。

【0059】

このように、第２部分（Ａ２）の幅（Ｗ３）が同じであってもガスが注入される分配路３０２の幅（Ｗ４）に比べて狭く形成されるため、ガスの流れによる圧力差が発生し、これによる渦流が形成されるため、ノズル内に位置するパーティクルおよびバブルを容易に除去することができる。

【0060】

このとき、分配路の幅（Ｗ４）と第２部分（Ａ２）の幅（Ｗ３）の比率は、Ｗ４：Ｗ３＝１０：８．２〜９であってもよい。

【0061】

本発明を上述したような好ましい実施形態を通じて説明したが、本発明はこれに限定されることはなく、添付する特許請求の範囲の概念と範囲を逸脱しない限り多様な修正および変形が可能であることは、本発明が属する技術分野に従事する者であれば簡単に理解できるであろう。

【符号の説明】

【0062】

２：パーティクル
１０：第１管
１２：第１バルブ
２０：第２管
２２：第２バルブ
３０：第３管
３２：第３バルブ
１００：溶液タンク
２００：ガス供給部
３００：ノズル部
３０２：分配路
３０４：ノズル
４００：排出部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】