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2차원 노즐배치를 갖는 잉크젯 프린트헤드 및 그 제조방법

  • 기술번호 : KST2015114675
  • 담당센터 : 대전기술혁신센터
  • 전화번호 : 042-610-2279
요약, Int. CL, CPC, 출원번호/일자, 출원인, 등록번호/일자, 공개번호/일자, 공고번호/일자, 국제출원번호/일자, 국제공개번호/일자, 우선권정보, 법적상태, 심사진행상태, 심판사항, 구분, 원출원번호/일자, 관련 출원번호, 기술이전 희망, 심사청구여부/일자, 심사청구항수의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 서지정보 표입니다.
요약 본 발명은 고해상도 고속 프린팅이 가능한 잉크젯 프린트헤드를 제작하는 데 있어서 잉크방에 잉크를 공급하는 통로로 사용되는 잉크 공급로를 기판에 2개 이상 2차원 배열로 배치하여 2차원 노즐 배치를 구현하는 것에 대한 것이다. 본 발명에 의하면 기존의 1개 잉크 공급로 주변에 노즐을 일렬로 배치하는 방식에서 나타나는 집적도의 저하 문제점이 해결되어 기판에 매우 많은 수의 노즐을 집적할 수 있고 이에 따라 고속 프린팅이 요구되는 고해상도 프린트헤드의 구현이 현실화될 수 있다.프린트헤드, 잉크젯, 2차원, 배열, 고해상도, 전기화학적, 식각, DRIE
Int. CL B41J 2/145 (2006.01)
CPC
출원번호/일자 1020000023620 (2000.05.03)
출원인 한국과학기술원
등록번호/일자 10-0374204-0000 (2003.02.18)
공개번호/일자 10-2001-0102636 (2001.11.16) 문서열기
공고번호/일자 (20030304) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 소멸
심사진행상태 수리
심판사항
구분
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2000.05.03)
심사청구항수 19

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 한국과학기술원 대한민국 대전광역시 유성구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 이재덕 대한민국 경기도수원시팔달구
2 한철희 대한민국 대전광역시유성구
3 이춘섭 대한민국 대구광역시동구
4 천기철 대한민국 경기도용인시구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 허진석 대한민국 서울특별시 강남구 강남대로***, **,**층(역삼동, 동희빌딩)(특허법인아주김장리)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 한국과학기술원 대한민국 대전 유성구
번호, 서류명, 접수/발송일자, 처리상태, 접수/발송일자의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 행정처리 표입니다.
번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 특허출원서
Patent Application
2000.05.03 수리 (Accepted) 1-1-2000-0088577-43
2 신규성(출원시의특례)증명서류제출서
Submission of Certificate of Novelty(Special Provisions for Application)
2000.05.06 수리 (Accepted) 1-1-2000-5130737-11
3 명세서 등 보정서
Amendment to Description, etc.
2000.06.07 보정승인 (Acceptance of amendment) 1-1-2000-0114726-16
4 선행기술조사의뢰서
Request for Prior Art Search
2002.02.21 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
5 선행기술조사보고서
Report of Prior Art Search
2002.03.27 수리 (Accepted) 9-1-2002-0041417-45
6 의견제출통지서
Notification of reason for refusal
2002.08.31 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2002-0321651-06
7 명세서 등 보정서
Amendment to Description, etc.
2002.10.14 보정승인 (Acceptance of amendment) 1-1-2002-0336123-15
8 의견서
Written Opinion
2002.10.14 수리 (Accepted) 1-1-2002-5250222-71
9 등록결정서
Decision to grant
2003.01.30 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2003-0035883-39
10 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2004.01.14 수리 (Accepted) 4-1-2004-0001933-29
11 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2004.03.19 수리 (Accepted) 4-1-2004-0012166-74
12 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2013.02.01 수리 (Accepted) 4-1-2013-5019983-17
13 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2014.12.24 수리 (Accepted) 4-1-2014-5157968-69
14 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2014.12.24 수리 (Accepted) 4-1-2014-5157993-01
15 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2014.12.24 수리 (Accepted) 4-1-2014-5158129-58
16 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2019.04.24 수리 (Accepted) 4-1-2019-5081392-49
17 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2020.05.15 수리 (Accepted) 4-1-2020-5108396-12
18 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2020.06.12 수리 (Accepted) 4-1-2020-5131486-63
번호, 청구항의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 청구항 표입니다.
번호 청구항
1 1

n×n의 2차원 배열형으로 형성된 4개 이상의 잉크 공급로 구멍들을 가지는 기판과;

상기 잉크 공급로 구멍들의 각각에 연결된 노즐과;

상기 노즐의 구동수단과;

상기 노즐들을 선택적으로 구동시키기 위해 외부에서 가해진 전기적 신호를 디코딩하여 상기 구동수단에 전달하는 전기소자를 구비하는 잉크젯 프린트 헤드, 단 n은 2 이상의 자연수

2 2

삭제

3 3

제1항에 있어서, 상기 노즐의 크기가 상기 2차원 배열의 구역별로 서로 다르도록 하여 다양한 해상도를 구현할 뿐 아니라 출력속도도 향상시키는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린트 헤드

4 4

제1항에 있어서, 제1항에 있어서, 상기 잉크 공급로에 각각 한 개 또는 복수개의 노즐과 각각의 노즐에 해당하는 잉크채널을 가진 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린트 헤드

5 5

제1항에 있어서, 상기 구동수단이, 열 분사방식 또는 피에조 분사방식에 의해 상기 노즐로부터 잉크를 토출시키는 수단인 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린트 헤드

6 6

제1항에 있어서, 상기 전기소자가 다이오드 또는 모스 트랜지스터 등의 스위칭 소자로서 상기 기판에 집적 형성되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린트 헤드

7 7

제1항에 있어서, 상기 노즐들의 각각이, 상기 잉크 공급로 구멍을 덮는 노즐판에 형성되며, 상기 도전막을 포함하여 잉크젯 프린트 헤드의 구동을 위한 전원선 또는 접지선 등의 배선으로 사용되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린트 헤드

8 8

제1항에 있어서, 상기 잉크 공급로 구멍들과 노즐들의 2차원 배열이 상기 프린트 헤드의 인쇄 운동방향에 대해 일정 각도를 갖는 열들로 이루어진 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린트 헤드

9 9

제1항에 있어서, 상기 노즐들을 어레이 블록으로 배치하고 블록마다 적어도 서로 다른 색의 잉크를 공급하여 복수 개의 색을 인쇄할 수 있는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린트 헤드

10 10

제1 도전형 불순물이 도핑된 실리콘 기판 상에 실리콘 산화막과 실리콘 질화막을 순차적으로 형성하는 단계와;

스위칭 소자가 형성될 영역과 주잉크 공급로가 형성될 영역을 제외한 나머지 부분의 상기 실리콘 산화막 및 실리콘 질화막을 식각하여 상기 기판의 일부 영역을 노출시킨 후 이 노출영역에 제2 도전형 불순물을 도핑하는 단계와;

상기 결과물에 대해 산화공정을 적용하여 상기 노출영역에 열전달 방지용 실리콘 산화막을 형성하는 단계와;

상기 주잉크 공급로가 형성될 영역 전체, 및 상기 스위칭 소자가 형성될 영역의 양단부 상의 실리콘 산화막 및 실리콘 질화막을 제거하고 상기 제거영역에 제1 도전형 불순물을 도핑하여 소자격리용 제1 도전형 불순물 확산층을 만드는 단계와;

상기 소자격리용 제1 도전형 불순물 확산층의 도핑농도를 낮추고 상기 스위칭 소자가 형성될 영역의 양단부에 소자격리용 실리콘 산화막을 형성함과 동시에 상기 열전달 방지용 산화막의 두께를 증가시키기 위해 산화공정 및 열처리 공정을 차례로 거치게 하는 단계와;

잔류한 모든 실리콘 질화막 및 그 하부의 산화막을 제거하는 단계와;

상기 스위칭 소자가 형성될 영역 상에 게이트 산화막, 게이트 전극용 폴리실리콘막, 및 소스-드레인을 포함한 스위칭용 트랜지스터를 형성하는 단계와;

잉크 공급로가 형성될 영역과 후속 금속 배선간의 접촉저항을 낮추기 위해, 상기 잉크 공급로가 형성될 영역 위의 산화막을 제거하고 제1 도전형 불순물을 도핑하는 단계와;

상기 소스-드레인 영역 상의 산화막을 제거한 후, 금속 배선과 발열저항용 박막을 증착하고 식각함으로써 배선과 발열저항을 형성하는 단계와;

상기 트랜지스터와 발열저항 내지 배선을 잉크로부터 보호하기 위한 보호층 Ⅰ과 보호층 Ⅱ를 순차 증착한 후, 상기 보호층 Ⅱ는 발열저항 주위의 보호층 Ⅱ 패턴만 남기고 나머지를 식각하고, 패드-배선 접촉창이 형성되는 영역과 잉크 공급로 형성 영역 위의 보호층 I 부분을 식각하는 단계와;

상기 결과물에 노즐판 도금을 위한 기초 금속층을 증착하고, 노즐판 도금을 위해 잉크채널, 잉크방 및 노즐형성용 도금 몰드를 감광막 패터닝에 의해 형성하는 단계와;

상기 도금 몰드를 이용하여 노즐판을 도금에 의해 형성하되, 상기 도금 두께가 상기 감광막의 높이보다 낮게 하는 단계와;

상기 기판을 식각하여 잉크 공급로를 형성하는 단계와;

상기 잉크채널, 잉크방 및 노즐 형성용 감광막 도금 몰드를 제거한 후, 상기 도금용 기초금속층도 제거하는 단계를 구비하는 잉크젯 프린트 헤드 제조방법

11 11

제10항에 있어서, 상기 제1 도전형이 p형이고, 상기 제2 도전형이 n형인 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린트 헤드 제조방법

12 12

제10항에 있어서, 상기 도금물들을 형성하는 단계에서, 한번의 감광막 도포에 이어 잉크방/잉크채널 마스크와 노즐 마스크 두 개를 각각 노광시간을 달리하여 3차원 노즐몰드를 한 번의 사진작업으로 형성하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린트 헤드 제조방법

13 13

제10항에 있어서, 상기 기판을 식각하여 잉크 공급로를 형성하는 단계에서 전해 연마공정을 적용하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린트 헤드 제조방법

14 14

제10항에 있어서, 상기 기판을 식각하여 잉크 공급로를 형성하는 단계가:

상기 실리콘 기판의 뒷면에 감광막을 도포하고 양면 정렬 노광기를 사용하여 잉크 공급로가 형성될 부분의 감광막을 제거하는 단계와;

상기 실리콘 기판을 그 뒷면부터 DRIE 공정을 사용하여 식각하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린트 헤드 제조방법

15 15

제14항에 있어서, 상기 DRIE 공정에서 식각 정지층으로서 상기 도금용 기초 금속 또는 도금용 몰드로 사용된 감광막을 이용하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린트 헤드 제조방법

16 16

적어도 하나의 잉크 공급로를 가지는 기판과;

프린트 헤드의 운동방향과 평행한 선상에 적어도 2개의 노즐을 상기 잉크공급로에 각각 연결하여 배치된 노즐과;

상기 노즐의 구동수단과;

상기 노즐을 선택적으로 구동시키기 위해 외부에서 가해진 전기적 신호를 디코딩하여 상기 구동수단에 전달하는 전기소자를 구비하여,

인쇄속도 향상 및 고해상도 인쇄를 구현하는 2차원 노즐 배열 어레이를 가지는 잉크젯 프린트헤드

17 17

제16항에 있어서, 상기 노즐배치를 n×n 또는 1×n으로 형성하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린트 헤드, 단 n은 1보다 큰 자연수

18 18

제16항에 있어서, 상기 노즐의 크기가 상기 2차원 배열의 구역별로 서로 다르도록 하여 다양한 해상도를 구현할 뿐 아니라 출력속도도 향상시키는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린트 헤드

19 19

제16항에 있어서, 상기 구동수단이 열분사방식 또는 피에조 분사방식에 의해 상기 노즐로부터 잉크를 토출시키는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린트 헤드

20 20

제16항에 있어서, 상기 전기소자가 다이오드 또는 모스 트랜지스터 등의 스위칭 소자로서 상기 기판에 집적 형성되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 프린트 헤드

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