KR100750515B1 - 평판형 디스플레이 스크린 프린터 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 정렬 카메라를 통한 기판과 스텐실의 고정밀 정렬이 가능하도록 함으로써 기판에 고정도(高精度)로 미세 형상을 인쇄할 수 있도록 한 평판형 디스플레이 스크린 프린터 장치에 관한 것으로서, 투명 기판 상에 스텐실을 설치하여 상기 스텐실을 통하여 상기 기판에 인쇄함에 있어서, 상기 기판을 통하여 상기 스텐실을 촬영함으로써 상기 기판과 상기 스텐실의 얼라인 상태를 파악하도록 상기 기판의 밑에 정렬 카메라가 설치되는 것을 특징으로 한다.

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Description

평판형 디스플레이 스크린 프린터 장치{Screen printer for fabricating flat panel display}

도 1a는 본 발명에 따른 평판형 디스플레이 스크린 프린터 장치를 설명하기 위한 평면도;

도 1b는 도 1a의 A-A' 선에 따른 단면도;

도 1c는 도 1a의 B-B' 선에 따른 단면도;

도 2는 기판(18)과 스텐실(6)이 미스 얼라인된 경우를 설명하기 위한 도면이다.

< 도면의 주요부분에 대한 참조번호의 설명>

6: 스텐실 10:고정 정반

12: 스텐실 지지 상하 실린더 14: 얼라인 스테이지

16: 기판 척 18: 유리 기판

18a~18d, 61a~61d: 미세 정렬마크

21a~21d: 미세 정렬카메라 22: 광역 정렬 카메라

30: 갠트리 31: 갠트리 트랙

62: 광역 정렬마크

본 발명은 평판형 디스플레이 스크린 프린터 장치에 관한 것으로서, 특히 평판형 디스플레이 기판에 고정도(高精度)로 미세 형상을 인쇄할 수 있는 스크린 프린터 장치에 관한 것이다.

LCD, PDP 등의 평판형 디스플레이를 제작함에 있어서 스크린 프린터가 부분적으로 이용되기는 하였으나 공정에서 요구되는 고정밀 사양을 충족시킬 수 없어 핵심적 제조공정 장비로 활용되기에는 기술적 한계가 있었다. 피인쇄물과 스크린 스텐실(stencil)의 정렬은 인쇄의 정도(精度)를 결정하는 시작점인데, 종래의 평판형 디스플레이 스크린 프린터 장치는 이러한 정렬이 제대로 이루어지지 않아 정밀한 인쇄가 어려웠던 것이다. 정렬 카메라를 활용하여 피인쇄물(기판)과 스텐실의 정렬을 유도하기는 하였다. 그러나 피인쇄물(기판) 상에 스텐실을 위치시키고 스텐실 상부공간에 정렬 카메라를 설치하여 정렬 카메라를 통하여 스텐실과 피인쇄물(기판)을 보면서 스텐실과 피인쇄물을 정렬시켰기 때문에, 스텐실의 반투명성으로 인해 피인쇄물(기판)이 제대로 보이지 않아 정밀한 정렬이 어려웠고 또한 인쇄잉크가 스텐실에 뿌려져서 피인쇄물(기판)에 인쇄되는 순간에는 정렬 카메라를 통하여 피인쇄물(기판)을 보는 것이 사실상 불가능해서 이 순간에는 정렬이 이루어지지 못하는 단점이 있었다.

따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 정렬 카메라를 통한 피인쇄물(기판)과 스텐실의 고정밀 정렬이 가능하도록 함으로써 기판에 고정도(高精度)로 미세 형상을 인쇄할 수 있도록 한 평판형 디스플레이 스크린 프린터 장치를 제공하는 데 있다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 평판형 디스플레이 스크린 프린터 장치는, 투명 기판 상에 스텐실을 설치하여 상기 스텐실을 통하여 상기 기판에 인쇄하는 평판형 디스플레이 스크린 프린터 장치로서, 상기 기판을 통하여 상기 스텐실을 촬영함으로써 상기 기판과 상기 스텐실의 얼라인 상태를 파악하도록 상기 기판의 밑에 정렬 카메라가 설치되는 것을 특징으로 한다.

상기 정렬 카메라는 상기 기판의 움직임을 따라 같이 움직이도록 설치되는 것을 특징으로 한다.

상기 기판은 기판 척 상에 올려 놓여지며, 상기 기판 척은 고정 정반 상에 수평이동이 가능하도록 설치되는 얼라인 스테이지의 움직임에 따라 함께 움직이도록 상기 얼라인 스테이지 상에 설치되며, 상기 기판 척 둘레에는 상기 기판 상에 상기 스텐실이 위치하도록 상기 스텐실을 지지하면서 상하이동이 가능한 스텐실 지지 상하 실린더가 설치되고, 상기 스텐실 상에는 상기 스텐실을 통하여 상기 기판에 인쇄하도록 상기 스텐실 상을 수평이동하면서 인쇄 액을 분출하는 갠트리가 설 치되며, 상기 정렬 카메라는 상기 기판 척에 부착 설치되는 것이 바람직하다. 상기 얼라인 스테이지의 수평이동을 제어하는 스테이지 제어수단이 더 설치될 수 있는데, 이 경우 상기 정렬 카메라를 통하여 파악된 상기 기판과 스텐실의 얼라인 상태가 상기 스테이지 제어수단에 피드백 되어 상기 피드백 신호에 의해 상기 얼라인 스테이지의 수평이동 정도가 결정되는 것이 바람직하다.

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이하에서, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 아래의 실시예는 본 발명의 내용을 이해하기 위해 제시된 것일 뿐이며 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상 내에서 많은 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명의 권리범위가 이러한 실시예에 한정되는 것으로 해석돼서는 안 된다.

도 1a는 본 발명에 따른 평판형 디스플레이 스크린 프린터 장치를 설명하기 위한 평면도이고, 도 1b는 A-A' 선에 따른 단면도이고, 도 1c는 B-B' 선에 따른 단면도이다.

고정 정반(10) 상에는 수평이동이 가능하도록 얼라인 스테이지(14)가 설치되며, 얼라인 스테이지(14) 상에는 기판 척(16)이 설치된다. 따라서 기판 척(16)은 얼라인 스테이지(14)의 움직임에 따라 함께 움직인다. 유리 기판(18)은 기판 척 (16) 상에 올려 놓여진다. 기판 척(16) 둘레에는 스텐실 지지 상하 실린더(12)가 설치되는데 유리 기판(18)이 네모난 형태인 경우에는 유리 기판(18)의 각 모서리를 지지하도록 네 군데 설치되는 것이 바람직하다. 스텐실(6)은 스텐실 지지 상하 실린더(12)에 의해 기판(18) 상에 위치하도록 지지되며, 스텐실 지지 상하 실린더(12)의 상하운동에 의해 상하로 이동한다.

정반(10) 상에는 ∩ 형태의 갠트리(gantry, 30)가 설치되며, 갠트리(30)는 갠트리 트랙(31)을 따라 수평이동 가능하게 설치된다. 갠트리(30)가 스텐실(6) 상부를 지날 때에 갠트리(30)에서 인쇄 액이 분출되며 이렇게 분출된 인쇄 액은 스텐실(6)을 통하여 기판(18)에 도달하여 인쇄가 이루어진다.

미세 정렬 카메라(21a~21d)는 기판(18)을 통하여 스텐실(6)을 촬영함으로써 기판(18)과 스텐실(6)의 얼라인 상태를 파악하도록 기판(18)의 밑에 설치된다. 특히 미세 정렬 카메라(21a~21d)는 기판 척(16)에 부착 설치되는 것이 바람직하다.

기판(18)과 스텐실(6)에는 미세 정렬마크가 각각 표시되며, 미세 정렬 카메라(21a~21d)는 스텐실에 표시된 미세 정렬마크(61a~61d)와 기판(18)에 표시된 미세 정렬마크(도 2의 18a~18d)의 일치여부를 통하여 기판(18)과 스텐실(6)의 얼라인 상태를 파악한다.

만약에 미세 정렬 카메라(21a~21d)가 기판(18)의 밑에 설치되는 것이 아니라 스텐실(6)의 위에 설치되면, 앞서 설명한 바와 같이 스텐실(6)이 반투명하기 때문에 이로 인해 미세 정렬마크(61a~61d, 18a~18d)가 제대로 보이지 않아 정밀한 정렬이 어렵고 또한 인쇄잉크가 스텐실(6)에 뿌려져서 인쇄가 진행되는 동안에는 미세 정렬 카메라(21a~21d)를 통하여 미세 정렬마크(61a~61d, 18a~18d)가 사실상 안보이기 때문에 정렬이 이루어질 수 없게 된다. 따라서 상기와 같이 미세 정렬 카메라(21a~21d)는 기판(18)의 밑에 설치되어야 하며, 특히 기판(18)의 미세 정렬마크(18a~18d)를 항상 바라보고 있는 상태에서 기판(18)의 움직임과 같이 움직이도록 함으로써 기판(18)의 미세 정렬마크(18a~18d)와 스텐실(6)의 미세 정렬마크(61a~61d)가 서로 일치할 때 제대로 정렬이 이루어진 것이라고 판별하도록 하는 것이 바람직하다.

이와 같은 이유로 미세 정렬 카메라(21a-21d)는 기판(18)의 밑에서 기판(18)의 움직임에 따르면서 항상 미세 정렬마크(18a~18d, 61a~61d)를 촬영하도록 상술한 바와 같이 기판 척(16)에 부착 설치되는 것이 바람직하다. 예컨대 기판 척(16)에 관통구멍을 형성하고 상기 관통구멍을 통하여 촬영하도록 기판 척(16)의 아랫면 쪽의 상기 관통구멍에 위치하도록 설치하거나, 또는 기판 척(16)을 기판(18)보다 약간 작게 만들어서 기판 척(16)의 둘레에 설치하여 기판(18)의 가장자리에 설치된 미세 정렬마크(18a~18d)를 바라보도록 하는 등 여러 가지 형태로 설치될 수 있다.

도 2와 같은 경우는 기판(18)과 스텐실(6)이 미스 얼라인된 경우이며, 이러한 경우에 얼라인 스테이지(14)는 스테이지 제어수단(미도시)의 제어를 통해 수평 이동함으로써 기판(18)과 스텐실(6)을 제대로 정렬시킨다. 미세 정렬 카메라(21a~ 21d)를 통하여 파악된 기판(18)과 스텐실(6)의 미스 얼라인 상태는 상기 스테이지 제어수단으로 피드백 되며, 이러한 피드백 신호에 의해 얼라인 스테이지(14)의 수평이동 정도가 결정된다.

참조번호 62는 스텐실(6)에 표시된 광역 정렬마크를 나타낸 것이며, 참조번호 22는 광역 정렬 카메라를 나타낸 것이다. 광역 정렬 카메라(22)는 미세 정렬 카메라(21a~21d)보다 저 배율이어서 보다 넓은 시야를 갖으며 따라서 빠르고 대충적인 정렬을 하는데 사용된다.

상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 미세 정렬 카메라(21a~21b)를 스텐실(6)의 위가 아닌 투명한 기판(18)의 아래쪽에 설치함으로써 기판(18)과 스텐실(6)에 표시되어 있는 미세 정렬마크(18a~18d, 61a~61d)를 명확하게 촬영할 수 있게 된다. 따라서 보다 더 고정밀 인쇄가 가능해지고 그로 인해 미세 형상을 더욱 고정도(高精度)로 형성할 수 있다.

Claims (5)

1. 투명 기판 상에 스텐실을 설치하여 상기 스텐실을 통하여 상기 기판에 인쇄하는 평판형 디스플레이 스크린 프린터 장치로서,

   상기 기판을 통하여 상기 스텐실을 촬영함으로써 상기 기판과 상기 스텐실의 얼라인 상태를 파악하도록 상기 기판의 밑에 정렬 카메라가 설치되는 것을 특징으로 하는 평판형 디스플레이 스크린 프린터 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 정렬 카메라는 상기 기판의 움직임을 따라 같이 움직이도록 설치되는 것을 특징으로 하는 평판형 디스플레이 스크린 프린터 장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 기판은 기판 척 상에 올려 놓여지며, 상기 기판 척은 고정 정반 상에 수평이동이 가능하도록 설치되는 얼라인 스테이지의 움직임에 따라 함께 움직이도록 상기 얼라인 스테이지 상에 설치되며,

   상기 기판 척 둘레에는 상기 기판 상에 상기 스텐실이 위치하도록 상기 스텐실을 지지하면서 상하이동이 가능한 스텐실 지지 상하 실린더가 설치되고, 상기 스텐실 상에는 상기 스텐실을 통하여 상기 기판에 인쇄하도록 상기 스텐실 상을 수평이동하면서 인쇄 액을 분출하는 갠트리가 설치되며,

   상기 정렬 카메라는 상기 기판 척에 부착 설치되는 것을 특징으로 하는 평판형 디스플레이 스크린 프린터 장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 얼라인 스테이지의 수평이동을 제어하는 스테이지 제어수단이 설치되며, 상기 정렬 카메라를 통하여 파악된 상기 기판과 스텐실의 얼라인 상태가 상기 스테이지 제어수단에 피드백 되어 상기 피드백 신호에 의해서 상기 얼라인 스테이지의 수평이동 정도가 결정되는 것을 특징으로 하는 평판형 디스플레이 스크린 프린터 장치.
5. 삭제

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