KR100387198B1 - 기판의적층인쇄방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 평판소자의 기판상에 기능층을 적층인쇄하는 신규한 방법을 개시한다.

종래에는 인쇄층 높이의 조정이 어려워 인쇄층 높이를 서로 달리하는 복수의 인쇄장치간을 이동시키며 적층인쇄를 수행하는 문제가 있있다.

본 발명에서는 스크린의 프레임 하면에 경사웨지를 밀어넣어 스크린을 상승시킴으로써 한 인쇄장치상에서 복수층의 적층인쇄가 가능하도록 하였다.

Description

기판의 적층 인쇄방법

본 발명은 평판소자의 제조에 관한 것으로, 특히 그 기판상에 기능층을 적층 인쇄하는 방법에 관한 것이다.

반도체 소자로부터 LCD나 PDP의 평판표시장치에 이르기까지 평판소자의 활용 영역은 계속 넓어지고 있는 바, 평판소자는 기본적으로 유리등의 기판상에 기능층을 형성한 구성을 가진다.

기능층을 소정패턴으로 기판상에 형성하는 방법으로는 식각(etching) 방법을 포함하는 박막(薄膜)공정과 인쇄방법을 포함하는 후막(厚膜)공정으로 대별되는데, 후막공정은 박막공정에 비해 공정원가가 1/10정도이므로 평판소자의 제조과정에는 가능한한 후막공정이 선호되고 있다.

도1에는 이러한 인쇄방법에 사용되는 인쇄장치의 일례를 도시하고 있다.

도1에서, 기판(P)이 거치되는 인쇄테이블(T)상에는 안내로드(R1)와 승강로드(R2)에 의해 승강하는 메인프레임(main frame;M)이 구비되어, 이 메인프레임(M)에 스크린(S)을 지지하는 프레임(F)이 설치되어 있다.

이 프레임(F)의 상부에는 안내레일(G)이 횡방향으로 연장되어 스퀴이즈(squeeze;Q)의 캐리지(carriage;K)가 이를 따라 이동되도록 되어있다.

메인프레임(M)의 승강로드(R2)에 의한 상하이동과 스퀴이즈(Q)의 캐리지(K)에 의한 횡방향이동은 각각 볼스크류(ball screw)나 랙(rack)/피니언(pinion)등은 선형(linear)이동수단과 구동모터를 포함하는 구동수단에 의해 구동된다.

이러한 인쇄장치는 도2에 도시한 바와 같이 스크린(S)상에 인쇄잉크(I)를 투입하여 스퀴이즈(Q)를 이동시킴으로써 기판(P)상에 스크린(S)의 패턴대로 기능층(B)을 형성해주게 된다.

그런데 PDP의 격벽(barrier rib)등과 같이 소요높이가 크거나 피치(pitch)에 비해 높이가 큰 기능층은 후막공정이라 하더라도 한번에 인쇄할 수 없어서, 부득이 복수의 인쇄층을 적층하여 형성해주게 된다.

이러한 적층인쇄는 일견 도3에 도시된 바와 같이 스크린(S) 및 프레임(F)을 한 인쇄층(B1)의 두께만큼 상승시켜 다음 인쇄층(B)을 인쇄함으로써 이루어질 수 있을 것으로 사료된다.

그러나 실제적으로 다음 몇 가지 이유에 의해 적층인쇄는 인쇄높이가 이루어지고 있다.

즉 메인프레임(M), 즉 스크린(S)의 승강장치의 구성문제를 들 수 있는데, 메임프레임(M)은 기판(P)의 투입 및 반출을 위해 적어도 수십 mm의 스트로크(stroke)를 빠른 속도 이동해야 하므로 인쇄층(B1, B2)의 일반적인 두께인 수십 ㎛ 단위의 승강까지 시킬 수 있는 승강장치의 구성이 현실적으로 곤란하기 때문이다.

따라서 메인프레임(M)은 인쇄테이블(T)에 대해 수십 mm의 스트로크를 고속으로 이동할 수 있도록 승강장치를 구성하고 스크린(S)의 프레임(F)과 메인프레임(M)간을 미세피치의 나사로 결합하여 인쇄두께나 인쇄층의 높이에 따른 미세조정을 하도록 구성하는 것이 일반적인 바, 한 인쇄층(B1)의 인쇄후 이를 다시 미세조정하여 다음 인쇄층(B2)의 인쇄를 하는 것은 생산성의 측면에서 역시 매우 곤란한 작업이 된다.

이에 따라 종래에는 서로 설정된 인쇄높이가 다른 복수의 인쇄장치를 직렬로 배치하여 각 인쇄장치를 순차적으로 통과함으로써 적층인쇄를 수행하는 것이 일반적이었다.

그러나, 이와 같이 기판(P)을 복수의 인쇄장치간을 반복적으로 이동시키면기판(P)의 취급중 발생되는 스크래치(scratch)등의 손상을 피할 수 없으며, 기능층(B)의 패턴의 손상을 방지하기 위해 그 중간에 건조나 소결과정을 적어도 수회 거치지 않을 수 없다. 뿐만 아니라 서로 다른 인쇄장치에서 기판(P)의 정합(alignment)과 인쇄조건의 균일화 등도 상당히 어려운 문제가 된다.

이와 같은 종래의 여러 가지 문제점을 감안하여 본 발명의 목적은 인쇄장치의 소요수나 이동회수를 현저히 저감시킬 수 있는 적층인쇄방법을 제공하는 것이다.

도 1은 일반적인 인쇄장치의 구성을 보이는 사시도,

도 2 및 도 3은 종래의 적층인쇄과정을 보이는 순차적 단면도들,

도 4a 내지 4d는 본 발명 방법의 진행을 보이는 순차적 단면도들이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호 설명>

P: 기판(substrate) S: 스크린(screen)

F: 프레임(frame) Q: 스퀴이즈(squeeze)

B: 기능층 B1, B2: (기능층의) 인쇄층

1: 경사웨지(傾斜 wedge)

2: 지지면

상술한 목적의 달성을 위해 본 발명에 의한 적층인쇄방법은 한 인쇄층의 인쇄후 스크린을 인쇄층의 두께만큼 상승시켜 다음 인쇄층을 인쇄하며, 그 스크린을 인쇄층의 두께만큼 상승시키는 방법은 스크린 또는 그 프레임의 측면으로부터 경사웨지(wedge)를 삽입시키는 방법인 것을 특징으로 한다.

이러한 방법은 복잡한 기구구성이 없이도 경사웨지의 삽입깊이만으로 스크린의 상승높이를 조절할 수 있어서 바람직하다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 한 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 4a에서 인쇄장치는 기본적으로 기판(P)상에 인쇄될 패턴이 형성된 스크린(S)과 그 프래임(F)을 구비하여 그 상부에서 스퀴이즈(Q)가 캐리지(K)에 의해 이동되도록 설치되어 있다.

프레임(F)의 외측에는 인쇄테이블(도1의 T) 또는 메인프레임(도1의 M)에 고정된 지지면(2)상에 소정의 경사각도를 가지는 경사웨지(1)가 설치되어 있다.

경사웨지(1)는 예를 들어 스테인리스합금등 내식성의 고강도 합금으로 구성되는 바, 그 경사각도 또는 기울기는 다음과 같이 설정될 수 있다.

예를 들어 경사웨지(1)를 프레임(F)의 하면으로 2mm 밀어넣은 경우 프레임(F)을 10㎛ 상승시키도록 설정한다면 그 기울기는 10㎛/2mm, 즉 1/200이 된다. 이러한 기울기는 경사웨지(1)는 방전가공등 일반적인 기계가공으로도 쉽게 제작할 수 있다.

한편 더 큰 기울기를 가지는 경사웨지(1)는 제작은 용이하나 상승높이의 조절이 어려워지고, 더 작은 기울기를 가지는 경사웨지(1)는 레이저 가공등의 정밀가공이 필요하나 상승높이의 조절은 쉬워진다. 그러나 이 경우 과도한 경사웨지(1)의 진입에 의해 스크린(S)이 가리워지지 않도록 적절한 고려가 필요하게 된다.

이와 같은 구성의 인쇄장치에서 경사웨지(1)를 진입시키지 않은 상태로 도 4b와 같이 스퀴이즈(Q)를 이동시켜 인쇄잉크(I)로 기판(P)상에 한 인쇄층(B1)을 인쇄한다.

다음 도 4c와 같이 경사웨지(1)를 진입시켜 스크린(S)을 인쇄층(B1,B2)의 두께만큼 상승시킨다. 여기서 인쇄층(Bl,B2)의 두께가 30㎛라면 전술한 1/200의 기울기의 경사웨지(1)라면 30㎛×200=6mm를 진입시킴으로써 스크린(S)을 30㎛만큼 상승시킬수 있다.

그러면 도 4d와 같이 인쇄층(B1)상에 다음 인쇄층(B2)을 인쇄하게 된다.

이와 같이 본 발명 적층인쇄방법은 적어도 2,3회의 적층인쇄를 한 인쇄장치에서 동시에 수행할 수 있게 되는 바, 이것은 적층인쇄에 소요되는 인쇄장치의 수를 1/2 내지 1/3로 감소시킴을 의미하며 이에 따라 기판(P)의 이동과 건조등의 열처리 회수도 감소될 수 있어서 기판(P)의 품질의 저하가 없고 공수도 현저히 절감된다.

이상에서 본 발명을 단순히 경사웨지(1)와 지지면(2)간의 상호작용만을 통해 설명한 바, 프레임(F) 및 메인프레임(M)과의 구체적 결합구성이나 경사웨지(1)에 측정눈금을 표시하는 등의 부가적 구성들은 본 발명의 실제적용을 위한 구체화 연구의 진행에 따라 후속되는 출원들로 보완될 것이다.

Claims (1)

1. 인쇄될 기능층의 패턴이 형성된 스크린 및 그 프레임과, 상기 스크린에 인쇄잉크를 밀어주는 스퀴이즈를 구비한 인쇄장치를 평판소자의 기판상에 상기 기능층을 복수의 인쇄층으로 적층인쇄하는 방법에 있어서,

   상기한 인쇄층의 인쇄후 상기 스크린을 상기 인쇄층의 두께만큼 상승시켜 다음 인쇄층을 인쇄하며, 그 스크린의 상승방법이 상기 프레임의 하면에 경사웨지를 횡으로 밀어 넣는 방법에 의하는 것을 특징으로 하는 기판의 적층인쇄방법.