KR101057021B1 - 베이스 교체 방식의 패터닝 장치 및 패턴 인쇄 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 기판을 패터닝하는 장치에 대한 것으로서 특히 기능성 잉크가 실리콘 또는 러버 재질의 베이스에 도포된 후 실리콘 또는 러버 재질의 블랑켓이 장치된 옵셋 롤러 에 의해 상기 기능성 잉크를 상기 기판에 패터닝하되 상기 베이스가 교체가능하도록 장치하여 보다 효율적으로 패터닝을 수행할 수 있는 패턴 인쇄 장치 및 방법에 대한 것이다.
Description
본 발명은 기판을 패터닝하는 장치에 대한 것으로서 특히 기능성 잉크가 실리콘 또는 러버 재질의 베이스에 도포된 후 실리콘 또는 러버 재질의 블랑켓이 장치된 옵셋 롤러 에 의해 상기 기능성 잉크를 상기 기판에 패터닝하되 상기 베이스가 교체가능하도록 장치하여 보다 효율적으로 패터닝을 수행할 수 있는 패턴 인쇄 장치 및 방법에 대한 것이다.
일반적으로 인쇄전자소자(Printed Electronics)는 인쇄공정기법으로 만들어진 전자소자를 말하며, 인쇄전자소자로는 무선인식태그(RFID), PCB 전극, 전자파 차폐 필름의 전도성 전극을 갖는 전자소자 등이 있다.
이러한 인쇄전자소자의 패턴형성 방법은 전도성 전극을 인쇄 방식으로 패너닝한 후 열을 이용하여 경화하여 생산하는 방법이 적용된다.
최근 인쇄전자소자의 소형화, 고집적화 경향에 따라 미세 패턴을 인쇄하기 위한 다양한 인쇄방법들이 개발되고 있다.
이러한 인쇄방법들 중의 하나로서 리버스 오프셋 인쇄방식(Reverse Off-set Printing)이 제안된 바 있다.
상기 리버스 오프셋 인쇄방식은 슬릿코터(slit coater)를 이용하여 롤러에 잉크를 코팅하고, 클리쉐(Cliche)에 필요없는 부분을 전사하여 제거(Off)한 다음, 롤러에 남아있는 잉크를 기판에 전사(Set)하는 방식을 갖는다.
그러나, 리버스 오프셋 인쇄방식은 슬릿코터를 이용한 코팅시에는 잉크의 점도가 매우 낮아야 하고 (5cp 이하), 클리쉐와 기판 위에서는 잉크의 점도가 매우 높아야 하므로(수천 cp 이상), 인쇄공정이 진행됨에 따라 점도가 변화되는 잉크를 사용해야 한다. 이러한 잉크는 휘발성이 높거나 낮은 솔벤트의 복합으로 이루어진 잉크로서, 개발이 매우 어려운 문제가 있으며, 최종 인쇄 두께를 조절하기에도 쉽지 않은 단점이 있다.
이러한 단점을 해결하기 위해 스핀 코팅에 의해 잉크를 형성한 후 클리쉐를 거쳐 인쇄패턴을 형성하는 기술이 제안된다.
이는 한국특허 제975094호에 개시된 것으로서 이하 도 1내지 도 3을 참조하여 설명한다.
도 1에 나타난 바와 같이 종래의 인쇄장치의 롤러(110)는 스핀코팅유닛(120)과 클리쉐(130) 상에서 롤링 가능하게 구성된다.
상기 롤러(110)에는 롤러 구동부가 연결되며, 롤러 구동부의 동작에 따라 롤러(110)는 수평 방향 또는 상하 방향으로 이동할 수 있도록 구성되며, 스핀코팅유닛(120) 및 클리쉐(130) 상에서 접촉하고 롤링하게 된다.
상기 롤러(110)는 롤링 가능한 구조로서, 회전 가능한 롤 프레임(111)과, 롤 프레임(111) 상을 감싸며 롤 프레임(111)의 회전에 따라 잉크의 코팅면을 제공하는 블랭킷(112)을 포함한다.
상기 롤 프레임(111)은 금속 재질을 가질수 있으며, 블랭킷(112)은 실리콘, 고무 등 신축 가능한 재질로 형성 가능하다.
상기 스핀코팅유닛(120)는 롤러(110)에 잉크가 코팅될 수 있도록 롤러(110)에 잉크를 공급하는 기능을 는 것으로서 스핀 코팅에 의해 일정 두께의 잉크막을 형성한다.
상기 클리쉐(130)는 잉크가 코팅된 롤러(110)가 롤링됨에 따라 롤러(110)에 코팅된 잉크 중 불필요한 부분을 클리쉐(130) 쪽으로 오프(Off)시키는 기능을 한다.
이러한 종래의 패턴 장치 내지 패턴 방법의 경우 상기 잉크를 100% 전사시키기 위해 PDMS재질의 롤러(110)를 사용하는데 상기 PDMS 재질의 롤러(110)에 잉크가 전사되는 경우 상기 잉크의 솔벤트가 롤러(110)에 흡수가 되는 특징이 있다.
이때, 상기 롤러(110)에 의해 패터닝을 계속하는 경우 상기 롤러(110)에 잉크의 솔벤트가 흡수되면서 상기 롤러(110)의 성능이 저하된다. 따라서, 상기 롤러(110)의 블랑켓을 자주 교체해야 하거나, 흡수된 잉크의 솔벤트를 말려주는 공정을 넣어 주어서 성능 저하를 막하야 한다.
그런데 상기 롤러(110)의 블랑켓을 교체하는 것은 쉽지가 않으며, 말려주는 공정도 전후 공정상의 잉크에 영향을 줄 수 있으므로, 이를 방지하면서 말려주는 것이 쉽지 않다는 문제점이 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서 기능성 잉크를 상기 옵셋 롤러에 전사시키기 위해 상기 기능성 잉크가 도포되는 실리콘 또는 러버 재질의 베이스를 교체가능하게 설치하여 종래와 같이 롤러의 블랑켓을 교체하는 것이 아닌 평판타입의 베이스를 교체하게 하여 패터닝 공정의 효율을 향상시킬 수 있는 베이스 교체 방식의 패터닝 장치 및 이를 이용한 패턴 인쇄 장치를 제공함에 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 실리콘 또는 러버 재질의 블랑켓(212)이 롤러(211)의 외측면에 설치되어 기판(240)을 패터닝하는 옵셋 롤러 (210)와, 기능성 잉크(I)를 상기 옵셋 롤러 (210)에 전사시키기 위해 상기 기능성 잉크(I)가 도포되는 실리콘 또는 러버 재질의 베이스(220)와, 상기 베이스(220)를 파지 이송하여 상기 베이스(220)를 교체하는 베이스 교체 장치(600)를 포함하는 베이스 교체 방식의 패터닝 장치에 일 특징이 있다.
이때, 상기 베이스(220) 일측에 배치되는 클리셰(230)를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 블랑켓(212) 및 베이스(220)는 PDMS를 재질로 하되, 상기 블랑켓(212)의 PDMS의 접촉력이 상기 베이스(220)의 PDMS의 접촉력보다 높도록 할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 베이스 교체 방식의 패터닝 장치(200)를 포함하는 패턴 인쇄 장치(PP)로서, 상기 패턴 인쇄 장치(PP)는 상기 옵셋 롤러 (210)를 구동하는 롤러 구동 장치(400)와, 상기 베이스(220)와 클리셰(230)와 기판(240)이 적재되는 무빙 스테이지(300)와, 상기 무빙 스테이지(300)를 이동시켜 상기 베이스(220)와 클리셰(230)와 기판(240)이 상기 옵셋 롤러 (210)와 접촉하도록 하는 이송 장치(500)와, 상기 무빙 스테이지(300) 일측에 배치되어 상기 무빙 스테이지(300)에 적재되는 베이스(220)를 파지 이송하여 교체하는 베이스 교체 장치(600)를 포함하는 베이스 교체 방식의 패턴 인쇄 장치에 또 다른 특징이 있다.
이때, 상기 베이스 교체 장치(600)는 상기 무빙 스테이지(300)를 가로지는 갠트리(610)와, 상기 갠트리(610)에 설치되어 상기 베이스(220)를 흡착하여 이송시키는 베이스 흡착부(620)와, 상기 베이스 흡착부(620)를 상하 또는 수평방향으로 이송시키기 위해 상기 갠트리(610) 일측에 장치되는 베이스 흡착부 이송 장치(BT)를 포함할 수 있다.
또한, 상기 베이스 흡착부 이송 장치(BT)는 상기 베이스 흡착부(620)를 수평방향으로 이송시키는 수평 이송부(630)와, 상기 베이스 흡착부(620)를 수직 방향으로 이송시키는 수직 이송부(640)를 포함하되, 상기 수평 이송부(630)는 상기 갠트리(610)에 수평방향으로 설치되는 수평 스크류(631) 및 상기 갠트리(610) 일측에 장치되어 상기 수평 스크류(631)를 회전하는 구동 모터(632)를 포함하고, 상기 수직 이송부(640)는 상기 갠트리(610)에 수직방향으로 설치되어 상기 수평 이송부(630)를 승하강시키는 수직 스크류(641)와, 상기 갠트리(610) 일측에 장치되어 상기 수직 스크류(641)를 회전하는 구동 모터(642)를 포함하여, 상기 베이스 흡착부(620)가 상기 수평 스크류(631)에 장착되어 수평 방향 및 수직 방향으로 이송되면서 상기 베이스(220)를 이송할 수 있다.
또한, 상기 롤러 구동 장치(400)는 판체 형상을 구비하는 한편 상기 옵셋 롤러 (210)가 장치되는 서포트(410)와, 상기 서포트(410) 일측에 배치되어 상기 옵셋 롤러 (210)를 회전시키는 회전 액츄에이터(420)를 포함할 수 있다.
또한, 상기 서포트(410)에 배치되어 상기 옵셋 롤러 (210)를 상하 이송하는 이송 액츄에이터(430)와, 상기 이송 액츄에이터(430)에 의해 상하 이송되는 한편 상기 제판 롤러(210)를 지지하는 슬라이딩 패널(440)을 더 포함하여, 상기 슬라이딩 패널(440)이 상하 이송되면서 상기 옵셋 롤러 (210)을 상하 이송시킬 수 있다.
또한, 상기 이송 장치(500)는 상기 무빙 스테이지(300) 일측에 장치되어 상기 무빙 스테이지(300)를 상기 롤러 구동 장치(400)측으로 이송시키는 볼 스크류(512)와, 상기 볼 스크류(512)를 구동하는 구동 모터(511)를 포함할 수 있다.
또한, 상기 무빙 스테이지(300)의 저면에 설치되는 테이블(T)과, 상기 테이블(T)상에 설치되는 가이드 채널(T1)에 결합되는 것으로서 상기 무빙 스테이지(300)의 저면에 설치되는 가이드 블록(310)을 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명은 상술한 패턴 인쇄 장치(PP)를 이용하여 인쇄하는 방법(S200)으로서, 상기 베이스(220)에 기능성 잉크(I)를 도포하는 제1단계(S210)와, 상기 무빙 스테이지(300)를 이송하여 상기 베이스(220)를 상기 옵셋 롤러(210)에 접촉시킨 후 상기 옵셋 롤러(210)를 구동하여 상기 베이스(220)상에 도포된 기능성 잉크(I)를 상기 옵셋 롤러(210)에 전사시키는 제2단계(S220)와, 상기 무빙 스테이지(300)를 이송하여 상기 베이스(220)를 상기 옵셋 롤러(210)로부터 이격시키는 한편 상기 기판(240)을 상기 옵셋 롤러(210)에 접촉시킨 후 상기 옵셋 롤러(210)를 구동하여 상기 옵셋 롤러(210)에 전사된 기능성 잉크(I)를 상기 기판(240)에 전사시키는 제3단계(S230)를 포함하는 베이스 교체 방식의 패턴 인쇄 방법에 또 다른 특징이 있다.
이때, 상기 제3단계(S230) 수행 후, 상기 베이스 교체 장치(600)에 의해 상기 옵셋 롤러(210)로부터 이격된 베이스(220)와 미사용된 베이스(220)를 교체한 후 상기 제1단계(S210)를 다시 수행하는 제4단계(S240)를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제4단계(S240)에 의해 교체된 베이스(220)를 상기 인쇄 장치(PP) 일측에 배치된 세정부(700)에서 세정하는 제5단계(S250)를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제2단계(S220) 수행 후, 상기 무빙 스테이지(300)를 이송하여 상기 베이스(220)를 상기 옵셋 롤러(210)로부터 이격시키는 한편 클리쉐(230)를 상기 옵셋 롤러(210)에 접촉시킨 후 상기 옵셋 롤러(210)를 구동하여 상기 옵셋 롤러(210)에 전사된 기능성 잉크(I)를 상기 클리쉐(230)에 전사시키는 제6단계(S260)를 포함할 수 있다.
이상 설명한 바와 같은 본 발명에 의해 보다 편리하게 PDMS를 교체할 수 있는 한편 교체 중에도 패터닝을 할 수 있어 작업 효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1 내지 도 3은 종래의 패터닝 장치 및 방법을 도시한 개념도이다.
도 4 내지 도 10은 본 발명의 패터닝 장치 및 패턴 인쇄장치를 설명하기 위한 개념도이다.
도 4 내지 도 10은 본 발명의 패터닝 장치 및 패턴 인쇄장치를 설명하기 위한 개념도이다.
본 발명의 여러 실시예들을 상세히 설명하기 전에, 다음의 상세한 설명에 기재되거나 도면에 도시된 구성요소들의 구성 및 배열들의 상세로 그 응용이 제한되는 것이 아니라는 것을 알 수 있을 것이다.
본 발명은 다른 실시예들로 구현되고 실시될 수 있고 다양한 방법으로 수행될 수 있다.
또, 장치 또는 요소 방향(예를 들어 "전(front)", "후(back)", "위(up)", "아래(down)", "상(top)", "하(bottom)", "좌(left)", "우(right)", "횡(lateral)" 등과 같은 용어들에 관하여 본원에 사용된 표현 및 술어는 단지 본 발명의 설명을 단순화하기 위해 사용되고, 관련된 장치 또는 요소가 단순히 특정 방향을 가져야 함을 나타내거나 의미하지 않는다는 것을 알 수 있을 것이다.
이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하도록 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
이하, 첨부된 도면과 실시예를 통해 본 발명을 상세히 설명한다.
실시예1
본 발명의 패터닝 장치(200)는 도 4에 도시된 바와 같이 실리콘 또는 러버 재질의 블랑켓(212)이 롤러(211)의 외측면에 설치되어 기판(240)을 패터닝하는 옵셋 롤러 (210)와, 기능성 잉크(I)를 상기 옵셋 롤러 (210)에 전사시키기 위해 상기 기능성 잉크(I)가 도포되는 실리콘 또는 러버 재질의 베이스(220)를 포함한다.
이때 상기 베이스(220)는 평판 형상이되 후술하는 베이스 교체 장치(600,도 10참조)에 의해 교체된다.
즉, 실리콘 또는 러버 재질의 베이스(220)상에 기능성 잉크(I)를 도포한 후 상기 베이스(220)에 옵셋 롤러 (210)를 접촉시키며, 상기 옵셋 롤러(210)의 블랑켓(212) 재질 역시 실리콘 또는 러버를 사용한다.
이와 같은 실리콘 또는 러버 재질의 블랑켓(212)과 베이스(220)에 의해 기능성 잉크(I)가 100%에 가깝게 전사되도록 한다.
한편, 상술한 바와 같이 평판 타입의 베이스(220)는, 옵셋 롤러(210)에 부착하는 블랑켓(212)에 비하여 체결 및 조립에 있어서 용이한 장점이 있으며, 한번에 여러 개의 베이스를 병렬로 배치하여, 하나의 베이스(220)가 사용될 때 나머지 베이스(220)는 흡수된 솔벤트를 말려주는 작업을 수행 할 수 있다.
또한, 저점도 잉크의 솔벤트를 베이스(220)가 대부분 흡수하며, 교체가 용이하지 않은 롤 블랑켓(212)은 솔벤트를 상대적으로 적게 흡수하여, 롤 블랑켓(212)의 교체 주기가 늘어나게 되어 전체적으로 작업 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 블랑켓(212) 및 베이스(220)는 PDMS를 재질로 하되, 상기 블랑켓(212)의 PDMS의 접촉력이 상기 베이스(220)의 PDMS의 접촉력보다 높은 것이 바람직하다.
이때, 상기 PDMS는 널리 알려진 바와 같이 polydimethylsiloxane의 약자이다.
한편, 상기 평판 타입의 베이스(220)에 잉크가 도포되고, 이를 옵셋 롤러(210)에 전이 시키기 위해서는 상기 베이스(220)의 접촉력에 비해서 옵셋 롤러(210)에 부착된 블랑켓(212)의 접촉력이 상대적으로 높은 것이 바람직하다.
이를 위해서는 경화제의 양을 조절하거나, 첨가제를 조절하여 접촉력을 조절할 수 있다.
일례로 PDMS 블랑켓을 만들경우 Sylgard 184A 에 경화제인 Sylgard 184B를 넣는데 상기 Sylgard 184B의 비율을 추가함에 의해서 접촉력을 더 좋게 할 수 있다.
또 다른 일례로는 블랑켓 표면에 프라이머 처리 플라즈마처리, UV 처리 등과 같은 표면 처리를 통해 접촉력을 좋게 하는 방법도 있다.
이상 설명한 바와 같이 상기 블랑켓(212)의 PDMS의 접촉력이 상기 베이스(220)의 PDMS의 접촉력보다 높도록 하여 상기 기능성 잉크(I)가 상기 블랑켓(212)측으로 100%전사되게 할 수 있다.
한편 상기 도 4에서 설명되지 않은 도면 부호 D는 상기 기능성 잉크(I)를 도포하는 도포 수단으로서 예를 들어 스핀 코팅 장치 또는 슬릿 코팅 장치등이 이용될 수 있다.
또한, 상기 도 4에서 설명되지 않은 도면 부호 250는 상기 베이스(220)나 기 판(240) 그리고 후술하는 클리셰(230)가 적재되는 적재부를 나타낸다.
이때, 상기 베이스(220)를 교체가능하게 설치하는 것이 중요하다.
종래에는 상술한 바와 같이 기능성 잉크(I)가 상기 블랑켓(212)에 쌓이는 경우 상기 블랑켓(212)을 교체해야 하는데 상기 블랑켓(212)을 교체하기가 어려운 문제점이 있었다.
본 발명은 이러한 문제점을 해결한 것으로서 상기 기능성 잉크(I)가 도포되는 베이스(220)를 상기 베이스 교체 장치(600)에 의해 교체가능하게 되어 블랑켓(212)이 교체되지 않도록 함에 의해 작업 효율을 향상시킬 수 있다.
한편, 상기 베이스(220) 일측에 배치되는 클리셰(230)를 더 포함하는 것도 가능하다.
상기 클리셰(230)에 의해 필요한 패턴(261)을 블랑켓(212)에 남긴 후 요구되는 패턴(262)을 기판(240)에 패터닝할 수 있다(도 5 내지 도 7 참조)
즉, 도 5에 도시된 바와 같이 우선 베이스(220)에 도포된 기능성 잉크(I)는 접촉되는 옵셋 롤러(210)측으로 전사된다.
이후, 도 6에 도시된 바와 같이 상기 옵셋 롤러(210)가 클리셰(230)에 접촉되면서 불필요한 패턴은 상기 클리셰(230)의 돌출부(231)에 접촉되어 전사되고(I2), 필요한 패턴(I1)은 옵셋 롤러(210)에 잔존한다.
상술한 바와 같이 필요한 패턴(I1)은 도 7에 도시된 바와 같이 기판(240)에 전사된다.
이상 설명한 바와 같은 본 발명의 패터닝 장치(200)에 의해 상기 베이스(220)를 용이하게 교체하거나 혹은 교체하면서 패터닝할 수 있어 보다 효율적으로 패터닝 작업을 수행할 수 있으며, 이는 다음의 실시예2에서 보다 상세히 설명한다.
실시예2
본 발명은 상술한 패터닝 장치(200)를 포함하는 패턴 인쇄 장치(PP)로서, 도 9에 도시된 바와 같이 상기 옵셋 롤러(210)를 구동하는 롤러 구동 장치(400)와, 상기 베이스(220)와 클리셰(230)와 기판(240)이 적재되는 무빙 스테이지(300)와, 상기 무빙 스테이지(300)를 이동시켜 상기 베이스(220)와 클리셰(230)와 기판(240)이 상기 옵셋 롤러(210)와 접촉하도록 하는 이송 장치(500)와, 상기 무빙 스테이지(300) 일측에 배치되어 상기 무빙 스테이지(300)에 적재되는 베이스(220)를 파지 이송하여 교체하는 베이스 교체 장치(600)를 포함한다.
즉, 상기 무빙 스테이지(300)가 상기 롤러 구동 장치(400)측으로 이동하면서 상기 무빙 스테이지(300)에 적재되어 있는 베이스(220)와 클리셰(230)와 기판(240)이 상기 옵셋 롤러(210)와 각각 접촉되어 상술된 바와 같이 기능성 잉크가 전사된다.
이때, 상기 무빙 스테이지(300)는 이송 장치(500)에 의해 이송된다.
한편, 상기 롤러 구동 장치(400)는 판체 형상을 구비하는 한편 상기 옵셋 롤러(210)가 장치되는 서포트(410)와, 상기 서포트(410) 일측에 배치되어 상기 옵셋 롤러(210)를 회전시키는 회전 액츄에이터(420)를 포함한다.
즉, 도 9에 도시된 바와 같이 상기 서포트(410)는 한 쌍으로서 일정 간격 이격되어 배치될 수 있으며, 상기 옵셋 롤러(210)는 상기 서포트(410)사이에 장치될 수 있다.
이때, 상기 회전 액츄에이터(420)는 상기 서포트(410)의 측면에 설치되어 상기 옵셋 롤러(210)를 구동할 수 있다.
한편, 상기 롤러 구동 장치(400)에 의해 상기 옵셋 롤러(210)를 상하 승하강시킬 수 있다.
이를 위해 상기 서포트(410)에 배치되어 상기 옵셋 롤러(210)를 상하 이송하는 이송 액츄에이터(430)와, 상기 이송 액츄에이터(430)에 의해 상하 이송되는 한편 상기 제판 롤러(210)를 지지하는 슬라이딩 패널(440)을 포함할 수 있다.
이때, 상기 슬라이딩 패널(440)은 도시된 바와 같이 상기 서포터(410)의 내측면에 승하강가능하게 설치된 후 상기 이송 액츄에이터(430)에 연결되어 승하강할 수 있다.
이때, 상기 슬라이딩 패털(440)이 승하강 함에 따라 상기 옵셋 롤러(210)가 승하강될 수 있다.
한편 상기 옵셋 롤러 (210)에는 상술한 바와 같이 상기 베이스(220)와 클리셰(230)와 기판(240)가 각각 접촉해야 한다.
이를 위해 상기 베이스(220)와 클리셰(230)와 기판(240)이 적재되는 무빙 스테이지(300)가 이용되며, 상기 무빙 스테이지(300)는 이송 장치(500)에 의해 이송된다.
이때, 상기 무빙 스테이지(300)는 도시된 바와 같이 판체 형상을 구비하되 상기 서포트(410)사이로 출입이 가능하게 설치될 수 있다.
상기 이송 장치(500)는 상기 무빙 스테이지(300) 일측에 장치되어 상기 무빙 스테이지(300)를 상기 롤러 구동 장치(400)측으로 이송시키는 볼 스크류(512)와, 상기 볼 스크류(512)를 구동하는 구동 모터(511)를 포함할 수 있다.
즉, 도 9에 도시된 바와 같이 상기 볼 스크류(512)는 구동 모터(511)에 의해 회전되는데, 이때 상기 볼 스크류(512)에 상기 스테이지(300)가 고정되어 상기 볼 스크류(512)의 회전에 의해 상기 스테이지(300)가 방향I로 이송될 수 있다.
이때, 상기 볼 스크류(512)의 끝단(도면상 좌측 끝단)에는 엔드 너트(513)를 장착하여 상기 볼 스크류(512)가 안정적으로 회전되도록 할 수 있다.
한편, 도 9에 도시된 바와 같이 상기 무빙 스테이지(300)의 저면에 설치되는 테이블(T)과, 상기 테이블(T)상에 설치되는 가이드 채널(T1)을 더 포함할 수 있다.
상기 가이드 채널(T1)은 상기 무빙 스테이지(300)의 저면에 설치되는 가이드 블록(310)와 결합된다.
상기 가이드 채널(T1)과 가이드 블록(310)에 의해 상기 무빙 스테이지(300)가 안정적으로 이송되도록 할 수 있다.
한편 상기 베이스 교체 장치(600)는 도 10에 도시된 바와 같이 상기 무빙 스테이지(300)를 가로지는 갠트리(610)와, 상기 갠트리(610)에 설치되어 상기 베이스(220)를 흡착하여 이송시키는 베이스 흡착부(620)와 상기 베이스 흡착부(620)를 이송시키는 베이스 흡착부 이송 장치(BT)를 포함할 수 있다.
이때, 상기 베이스 흡착부 이송 장치(BT)는 상기 베이스 흡착부(620)를 상하 또는 수평방향으로 이송시키면서 베이스(220)를 교체한다.
상기 갠트리(610)는 도시된 바와 같이 П형상일 수 있으나, 이는 상기 베이스 흡착부(620)가 지지, 이송되도록 하기 위한 것으로서 이러한 기능을 수행하는 한 상기 갠트리(610)가 다른 형상을 구비하더라도 모두 본 발명의 범주에 속함은 당연하다.
상기 베이스 흡착부 이송 장치(BT)는 상기 베이스 흡착부(620)를 수평방향으로 이송시키는 수평 이송부(630)와, 상기 베이스 흡착부(620)를 수직 방향으로 이송시키는 수직 이송부(640)를 포함한다.
이때, 상기 수평 이송부(630)는 상기 갠트리(610)에 수평방향으로 설치되는 수평 스크류(631) 및 상기 갠트리(610) 일측에 장치되어 상기 수평 스크류(631)를 회전하는 구동 모터(632)를 포함한다.
유사하게 상기 수직 이송부(640)는 상기 갠트리(610)에 수직방향으로 설치되어 상기 수평 이송부(630)를 승하강시키는 수직 스크류(641)와, 상기 갠트리(610) 일측에 장치되어 상기 수직 스크류(641)를 회전하는 구동 모터(642)를 포함한다.
즉, 상기 베이스 흡착부(620)가 상기 수직 이송부(640)에 의해 수직방향으로 이송되면서 상기 베이스(220)를 탈부착한다.
또한, 상기 베이스 흡착부(620)가 상기 수평 이송부(630)에 의해 수직방향으로 이송되면서 상기 베이스(220)를 이송, 교체한다.
이때 상기 베이스 흡착부(620)는 석션에 의해 상기 베이스(220)를 흡착할 수 있으며 이는 널리 알려진 기술이므로 자세한 도시와 설명을 생략한다.
이하 도 10을 다시 참조하여 설명한다.
도시된 바와 같이 상기 이송 스테이지(300)의 도면상 좌측에는 상기 베이스(220)를 세정할 수 있는 세정부(700)가 배치될 수 있고, 도면상 우측에는 사용 대기중인 베이스(220)가 적재되어 있는 준비부(800)가 배치될 수 있다.
또한, 상기 베이스 흡착부(620)는 제1 베이스 흡착부(620A) 및 제2베이스 흡착부(620B)로 구성되는 한 쌍으로 배치될 수 있다.
예를 들어 상기 무빙 스테이지(300)에 베이스(220)가 적재되어 있고 상기 제1 베이스 흡착부(620A)는 (b)위치, 즉 무빙 스테이지(300)상에 배치되어 있고 제2베이스 흡착부(620B)는 (c)위치 즉 준비부(800)상에 배치되어 있는 경우, 상기 제1베이스 흡착부(620A)는 상기 무빙 스테이지(300)상의 베이스(220)를 파지하고 제2베이스 흡착부(620B)는 상기 준비부(800)상의 미사용된 베이스(220)를 파지한다.
이후 상기 제1 및 제2 베이스 흡착부(620A,620B)가 상승후 도면상 좌측으로 이동하여 상기 미사용된 베이스(220)는 무빙 스테이지(300)상에 투하하고 기 사용된 베이스(220)는 상기 세정부(700)로 투하한다.
이는 옵셋 롤러 (210)가 클리셰(230) 또는 기판(240)상에서 패터닝 작업을 수행하는 동안에도 진행될 수 있다.
이러한 방식에 의해 상기 베이스(220)를 교체할 수 있으며 상술한 바와 같이 패터닝 작업 중에도 계속 진행할 수 있다.
물론 상기 베이스 흡착부(620)가 1개만 구비된 상태에서 각 베이스(220)를 파지, 이송, 투하하여 상기 베이스(220)를 이송, 교체하는 것도 가능하다.
실시예3
본 발명은 상술한 패터닝 장치(200)를 포함하는 패턴 인쇄 장치(PP)에 의해 인쇄를 하는 방법(S200)에 대해 도 8 및 도 9를 참조하여 설명한다.
우선 상기 베이스(220)에 기능성 잉크(I)를 도포하는 제1단계(S210, 도 4참조)를 수행한다.
이후, 상기 무빙 스테이지(300)를 이송하여 상기 베이스(220)를 상기 옵셋 롤러(210)에 접촉시킨 후 상기 옵셋 롤러(210)를 구동하여 상기 베이스(220)상에 도포된 기능성 잉크(I)를 상기 옵셋 롤러(210)에 전사시키는 제2단계(S220, 도 5참조)를 수행한다.
즉 도 9에 도시된 바와 같이 상기 무빙 스테이지(300)를 방향 II로 이송하여 상기 무빙 스테이지(300)상에 적재되어 있는 베이스(220)를 상기 옵셋 롤러(210)와 접촉되도록 한 후 상기 옵셋 롤러(210)를 구동하여 상기 베이스(220)상에 도포된 기능성 잉크(I)를 상기 옵셋 롤러(210)에 전사시킨다.
이때 상기 옵셋 롤러(210)의 상기 블랑켓(212) 및 베이스(220)를 PDMS를 재질로 하되, 상기 블랑켓(212)의 PDMS의 접촉력이 상기 베이스(220)의 PDMS의 접촉력보다 높도록 하여 상기 기능성 잉크(I)가 상기 베이스(220)로부터 블랑켓(212)측으로 100%전사되도록 함은 이미 설명한 바와 같다.
이후, 상기 무빙 스테이지(300)를 방향III으로 이송하여 상기 베이스(220)를 상기 옵셋 롤러(210)로부터 이격시키는 한편 상기 기판(240)을 상기 옵셋 롤러(210)에 접촉시킨 후 상기 옵셋 롤러(210)를 구동하여 상기 옵셋 롤러(210)에 전사된 기능성 잉크(I)를 상기 기판(240)에 전사시키는 제3단계(S230)를 수행하게 된다.
이때, 상기 제3단계(S230) 수행 후, 상기 베이스 교체 장치(600)에 의해 상기 옵셋 롤러(210)로부터 이격된 베이스(220, USED, 도 8 참조)와 미사용된 베이스(220, UNUSED, 도 8참조)를 교체한 후 상기 제1단계(S210)를 다시 수행하는 제4단계(S240)를 수행할 수 있다.
즉, 도 8에 도시된 바와 같이 상기 베이스 흡착부(620, 도 10참조)에 의해 상기 무빙 스테이지(300)상의 베이스(220,USED)(위치 b))를 상기 세정부(700)로 이송할 수 있고(위치 (a)), 상기 준비부(800)에 적재되어 있는 미사용 베이스(220,UNUSED)(위치 (c))를 상기 무빙 스테이지(300)로 이송할 수 있다(위치 (b)).
이와 같은 본 발명에 의해 베이스(220)를 교체하여 교체가 용이하지 않은 롤 블랑켓(212)은 솔벤트를 상대적으로 적게 흡수하여, 롤 블랑켓(212)의 교체 주기가 늘어나게 되어 전체적으로 작업 효율을 향상시킬 수 있다.
한편, 상기 제4단계(S240)에 의해 교체된 베이스(220)를 상기 인쇄 장치(PP) 일측에 배치된 세정부(700)에서 세정하는 제5단계(S250)를 더 포함하는 것도 가능하다.
물론 상기 제2단계(S220) 수행 후, 상기 무빙 스테이지(300)를 방향III으로 이송하여 상기 베이스(220)를 상기 옵셋 롤러(210)로부터 이격시키는 한편 클리쉐(230)를 상기 옵셋 롤러(210)에 접촉시킨 후 상기 옵셋 롤러(210)를 구동하여 상기 옵셋 롤러(210)에 전사된 기능성 잉크(I)를 상기 클리쉐(230)에 전사시키는 제6단계(S260)를 포함하는 것도 가능하다.
이후 상기 클리쉐(230)로부터 필요한 패턴 영역의 기능성 잉크(I)만을 전사받은 옵셋 롤러(210)를 기판(240)에 접촉시켜 상기 기판(240)을 인쇄할 수 있다.
200 : 패터닝 장치 210 : 옵셋 롤러
220 : 베이스 230 : 클리셰
240 : 기판 PP : 패턴 인쇄 장치
300 : 무빙 스테이지 400 : 롤러 구동장치
500 : 이송장치 600 : 베이스 교체 장치
220 : 베이스 230 : 클리셰
240 : 기판 PP : 패턴 인쇄 장치
300 : 무빙 스테이지 400 : 롤러 구동장치
500 : 이송장치 600 : 베이스 교체 장치
Claims (14)
- 실리콘 또는 러버 재질의 블랑켓(212)이 롤러(211)의 외측면에 설치되어 기판(240)을 패터닝하는 옵셋 롤러 (210)와,
기능성 잉크(I)를 상기 옵셋 롤러 (210)에 전사시키기 위해 상기 기능성 잉크(I)가 도포되는 평판 형상인 실리콘 또는 러버 재질의 베이스(220)와,
상기 베이스(220)를 파지 이송하여 상기 베이스(220)를 교체하는 베이스 교체 장치(600)를 포함하되,
상기 블랑켓(212) 및 베이스(220)는 PDMS를 재질로 하며,
상기 블랑켓(212)의 PDMS의 접촉력이 상기 베이스(220)의 PDMS의 접촉력보다 높은 것을 특징으로 하는 베이스 교체 방식의 패터닝 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 베이스(220) 일측에 배치되는 클리셰(230)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 베이스 교체 방식의 패터닝 장치. - 삭제
- 제1항 또는 제2항에 기재된 베이스 교체 방식의 패터닝 장치(200)를 포함하는 패턴 인쇄 장치(PP)로서,
상기 패턴 인쇄 장치(PP)는 상기 옵셋 롤러 (210)를 구동하는 롤러 구동 장치(400)와,
상기 베이스(220)와 클리셰(230)와 기판(240)이 적재되는 무빙 스테이지(300)와,
상기 무빙 스테이지(300)를 이동시켜 상기 베이스(220)와 클리셰(230)와 기판(240)이 상기 옵셋 롤러 (210)와 접촉하도록 하는 이송 장치(500)와,
상기 무빙 스테이지(300) 일측에 배치되어 상기 무빙 스테이지(300)에 적재되는 베이스(220)를 파지 이송하여 교체하는 베이스 교체 장치(600)를 포함하는 것을 특징으로 하는 베이스 교체 방식의 패턴 인쇄 장치. - 제4항에 있어서,
상기 베이스 교체 장치(600)는 상기 무빙 스테이지(300)를 가로지는 갠트리(610)와,
상기 갠트리(610)에 설치되어 상기 베이스(220)를 흡착하여 이송시키는 베이스 흡착부(620)와,
상기 베이스 흡착부(620)를 상하 또는 수평방향으로 이송시키기 위해 상기 갠트리(610) 일측에 장치되는 베이스 흡착부 이송 장치(BT)를 포함하는 것을 특징으로 하는 베이스 교체 방식의 패턴 인쇄 장치. - 제5항에 있어서,
상기 베이스 흡착부 이송 장치(BT)는 상기 베이스 흡착부(620)를 수평방향으로 이송시키는 수평 이송부(630)와, 상기 베이스 흡착부(620)를 수직 방향으로 이송시키는 수직 이송부(640)를 포함하되,
상기 수평 이송부(630)는 상기 갠트리(610)에 수평방향으로 설치되는 수평 스크류(631) 및 상기 갠트리(610) 일측에 장치되어 상기 수평 스크류(631)를 회전하는 구동 모터(632)를 포함하고,
상기 수직 이송부(640)는 상기 갠트리(610)에 수직방향으로 설치되어 상기 수평 이송부(630)를 승하강시키는 수직 스크류(641)와, 상기 갠트리(610) 일측에 장치되어 상기 수직 스크류(641)를 회전하는 구동 모터(642)를 포함하여,
상기 베이스 흡착부(620)가 상기 수평 스크류(631)에 장착되어 수평 방향 및 수직 방향으로 이송되면서 상기 베이스(220)를 이송하는 것을 특징으로 하는 베이스 교체 방식의 패턴 인쇄 장치. - 제4항에 있어서,
상기 롤러 구동 장치(400)는 판체 형상을 구비하는 한편 상기 옵셋 롤러 (210)가 장치되는 서포트(410)와,
상기 서포트(410) 일측에 배치되어 상기 옵셋 롤러 (210)를 회전시키는 회전 액츄에이터(420)를 포함하는 것을 특징으로 하는 베이스 교체 방식의 패턴 인쇄 장치. - 제7항에 있어서,
상기 서포트(410)에 배치되어 상기 옵셋 롤러 (210)를 상하 이송하는 이송 액츄에이터(430)와,
상기 이송 액츄에이터(430)에 의해 상하 이송되는 한편 상기 옵셋 롤러(210)를 지지하는 슬라이딩 패널(440)을 더 포함하여,
상기 슬라이딩 패널(440)이 상하 이송되면서 상기 옵셋 롤러 (210)을 상하 이송시키는 것을 특징으로 하는 베이스 교체 방식의 패턴 인쇄 장치. - 제4항에 있어서,
상기 이송 장치(500)는 상기 무빙 스테이지(300) 일측에 장치되어 상기 무빙 스테이지(300)를 상기 롤러 구동 장치(400)측으로 이송시키는 볼 스크류(512)와,
상기 볼 스크류(512)를 구동하는 구동 모터(511)를 포함하는 것을 특징으로 하는 베이스 교체 방식의 패턴 인쇄 장치. - 제9항에 있어서,
상기 무빙 스테이지(300)의 저면에 설치되는 테이블(T)과,
상기 테이블(T)상에 설치되는 가이드 채널(T1)에 결합되는 것으로서 상기 무빙 스테이지(300)의 저면에 설치되는 가이드 블록(310)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 베이스 교체 방식의 패턴 인쇄 장치. - 제4항에 기재된 패턴 인쇄 장치(PP)를 이용하여 인쇄하는 방법(S200)으로서,
베이스(220)에 기능성 잉크(I)를 도포하는 제1단계(S210)와,
무빙 스테이지(300)를 이송하여 상기 베이스(220)를 옵셋 롤러(210)에 접촉시킨 후 상기 옵셋 롤러(210)를 구동하여 상기 베이스(220)상에 도포된 기능성 잉크(I)를 상기 옵셋 롤러(210)에 전사시키는 제2단계(S220)와,
상기 무빙 스테이지(300)를 이송하여 상기 베이스(220)를 상기 옵셋 롤러(210)로부터 이격시키는 한편 기판(240)을 상기 옵셋 롤러(210)에 접촉시킨 후 상기 옵셋 롤러(210)를 구동하여 상기 옵셋 롤러(210)에 전사된 기능성 잉크(I)를 상기 기판(240)에 전사시키는 제3단계(S230)를 포함하는 것을 특징으로 하는 베이스 교체 방식의 패턴 인쇄 방법. - 제11항에 있어서,
상기 제3단계(S230) 수행 후, 베이스 교체 장치(600)에 의해 상기 옵셋 롤러(210)로부터 이격된 베이스(220)와 미사용된 베이스(220)를 교체한 후 상기 제1단계(S210)를 다시 수행하는 제4단계(S240)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 베이스 교체 방식의 패턴 인쇄 방법. - 제12항에 있어서,
상기 제4단계(S240)에 의해 교체된 베이스(220)를 상기 인쇄 장치(PP) 일측에 배치된 세정부(700)에서 세정하는 제5단계(S250)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 베이스 교체 방식의 패턴 인쇄 방법. - 제11항에 있어서,
상기 제2단계(S220) 수행 후, 상기 무빙 스테이지(300)를 이송하여 상기 베이스(220)를 상기 옵셋 롤러(210)로부터 이격시키는 한편 클리쉐(230)를 상기 옵셋 롤러(210)에 접촉시킨 후 상기 옵셋 롤러(210)를 구동하여 상기 옵셋 롤러(210)에 전사된 기능성 잉크(I)를 상기 클리쉐(230)에 전사시키는 제6단계(S260)를 포함하는 것을 특징으로 하는 베이스 교체 방식의 패턴 인쇄 방법.
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