KR100851823B1 - Printer - Google Patents
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Abstract
Description
도 1a 및 도 1b는 각각 R, G, B 패턴이 인쇄된 칼라필터층에 대한 2 종류의 구조를 나타낸 도면들이다.1A and 1B are diagrams showing two types of structures of color filter layers printed with R, G, and B patterns, respectively.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄장치의 개략적인 구성도이다.2 is a schematic configuration diagram of a printing apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 3은 도 2에 도시된 인쇄장치에서 제1 단위인쇄유닛의 개략적인 사시도이다.FIG. 3 is a schematic perspective view of the first unit printing unit in the printing apparatus shown in FIG. 2.
도 4는 도 3의 개략적인 측면 구조도이다.4 is a schematic side view of FIG. 3.
도 5는 도 3에 도시된 제1 프레임부의 구조도이다.FIG. 5 is a structural diagram of the first frame unit illustrated in FIG. 3.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings
10 : 장치본체 50 : 공유 스테이지10: device body 50: shared stage
60 : 프레스 롤 100~300 : 단위인쇄유닛60:
110 : 제1 그라비아 롤 120 : 제1 닥터 블레이드110: first gravure roll 120: first doctor blade
130 : 제1 디스펜서 140 : 제1 블랭킷 롤130: first dispenser 140: first blanket roll
142 : 제1 인압조절용 블랭킷 롤 구동부 146 : 제1 인압조절용 스토퍼유닛142: first pressure control blanket roll drive unit 146: first pressure control stopper unit
본 발명은, 인쇄장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 인라인(in-line) 타입으로 기판의 표면에 R(Red), G(Green), B(Blue) 패턴 모두를 한번에 일괄적으로 인쇄할 수 있어 장치의 풋 프린트(foot print)를 줄이고 택트 타임(tact time)을 감소시킬 수 있는 인쇄장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a printing apparatus, and more particularly, an in-line type to collectively print all R (Red), G (Green), and B (Blue) patterns on a surface of a substrate at one time. The present invention relates to a printing apparatus capable of reducing the foot print of the apparatus and reducing the tact time.
최근 들어 반도체 산업 중 전자 디스플레이 산업이 급속도로 발전하면서 평판디스플레이(Flat Panel Display, FPD)가 등장하기 시작하였다. 평판디스플레이는 TV나 컴퓨터의 모니터, 혹은 핸드폰(mobile phone), PDA, 디지털 카메라 등과 같은 기기의 표시장치로 많이 사용된다. 평판디스플레이의 종류에는 LCD(Liquid Crystal Display), PDP(Plasma Display Panel) 및 OLED(Organic Light Emitting Diodes) 등이 있다.Recently, as the electronic display industry has developed rapidly among the semiconductor industry, flat panel displays (FPDs) have started to appear. Flat panel displays are commonly used as monitors for TVs or computers, or as display devices for devices such as mobile phones, PDAs, and digital cameras. Types of flat panel displays include liquid crystal displays (LCDs), plasma display panels (PDPs), and organic light emitting diodes (OLEDs).
평판디스플레이에는 통상적으로 칼라(color) 구현을 위한 칼라필터층이 형성되어 있는데, 화상표시 영역 이외의 영역으로 광이 누설되어 표시장치의 화질이 저하되는 것을 방지하기 위한 블랙매트릭스가 형성되어 있는 칼라필터가 구비된다.A flat panel display typically has a color filter layer for realizing color. A color filter having a black matrix for preventing light from leaking to areas other than the image display area and degrading the image quality of the display device is formed. It is provided.
이러한 칼라필터를 갖는 대표적인 평판디스플레이가 전술한 LCD이다. LCD는 박막트랜지스터가 형성된 박막트랜지스터 기판과, 칼라필터층이 형성된 칼라필터 기판과, 이들 기판 사이에 충전되는 액정을 구비한다.A typical flat panel display having such a color filter is the LCD described above. The LCD includes a thin film transistor substrate on which a thin film transistor is formed, a color filter substrate on which a color filter layer is formed, and a liquid crystal filled between these substrates.
칼라필터층에는, 각각 R, G, B 패턴이 인쇄된 칼라필터층의 2 종류 구조를 도시한 도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이, 통상적으로 R(Red), G(Green), B(Blue) 패턴의 색소를 갖는 화소가 형성된다. 각 화소는 R, G, B를 갖는 서브화 소(sub-pixel)로 이루어질 수도 있지만, 일반적으로 각 화소가 하나의 색소를 갖는 것이 보통이다.In the color filter layer, as shown in Figs. 1A and 1B showing two types of color filter layers in which R, G, and B patterns are printed, respectively, R (Red), G (Green), and B (Blue) are typically used. A pixel having a pigment of the pattern is formed. Each pixel may consist of sub-pixels having R, G, and B, but in general, each pixel has one pigment.
칼라필터층을 형성함에 있어, 도 1a에 도시된 바와 같이, 동일한 열에 R, G, B 패턴이 각각 배열되도록 R, G, B 패턴을 일렬로 규칙적으로 배열할 수도 있고, 혹은 도 1b에 도시된 바와 같이, 동일한 행에 R, G, B 패턴을 반복적으로 배열할 수도 있다. R, G, B 패턴의 배열에 따라 해상도의 차이를 다양하게 구현할 수 있다.In forming the color filter layer, as shown in FIG. 1A, the R, G, and B patterns may be regularly arranged in a line such that the R, G, and B patterns are arranged in the same column, respectively, or as shown in FIG. 1B. Similarly, R, G, and B patterns may be repeatedly arranged in the same row. The difference in resolution can be realized in various ways according to the arrangement of the R, G, and B patterns.
이러한 칼라필터층은 다양한 방법, 예를 들어, 염색법, 인쇄법, 전착법, 안료분산법 등의 방법에 의해 제작될 수 있다. 종래의 수동 매트릭스 방식 중 하나인 STN(Super Twisted Nematic) 방식의 LCD에서는 주로 염색법, 인쇄법 및 점착법 등에 의해 칼라필터층을 제작했지만, 정교성이 뛰어나고 재현성이 좋으며 대면적 액정에 적용 가능한 능동 매트릭스 방식인 TFT(Thin Film Transistor) LCD에서는 주로 안료분산법이 사용된다.Such a color filter layer can be produced by various methods, for example, dyeing, printing, electrodeposition, pigment dispersion. STN (Super Twisted Nematic) LCD, which is one of the conventional passive matrix methods, mainly produces color filter layers by dyeing, printing, and adhesive methods, but it is an active matrix method that has excellent elaboration, good reproducibility, and is applicable to large-area liquid crystals. In TFT (Thin Film Transistor) LCD, pigment dispersion method is mainly used.
안료분산법에서는 감광성의 칼라레지스트를 일반적인 포토공정에 의해 패턴을 형성함으로써 칼라필터층을 제작한다. 즉, 감광성의 칼라레지스트를 기판 상에 도포하고 마스크를 이용하여 광을 조사한 후 현상액을 작용시켜 원하는 패턴을 형성함으로써 칼라필터층을 완성한다.In the pigment dispersion method, a color filter layer is produced by forming a pattern of photosensitive color resist by a general photo process. That is, the color filter layer is completed by applying a photosensitive color resist on a substrate, irradiating light using a mask, and then applying a developer to form a desired pattern.
이와 같이 안료분산법에 의해 칼라 필터를 형성하기 위해서는 포토공정이 필요하게 되는데, 이러한 포토공정은 공정이 복잡할 뿐만 아니라 제조비용이 많이 소요되는 문제점을 야기한다. 더욱이 R, G, B 패턴의 색소에 대응하는 화소를 형성하 기 위해서는 포토공정을 3회 반복해야만 하기 때문에 공정이 더욱 복잡해진다.As such, a photo process is required to form a color filter by the pigment dispersion method, and this photo process causes a problem that the process is not only complicated but also expensive to manufacture. Furthermore, the process is further complicated because the photo process must be repeated three times in order to form pixels corresponding to the dyes of the R, G, and B patterns.
이러한 안료분산법의 문제점을 극복하기 위하여 최근에는 인쇄법을 TFT LCD 분야에서도 사용하는 방안이 제시되고 있다.Recently, a method of using the printing method in the TFT LCD field has been proposed to overcome the problems of the pigment dispersion method.
인쇄법은 칼라레지스트가 충진된 그라비아(Gravure)와 이에 대응하는 롤(roll)을 구비하여 해당 색소의 칼라레지스트 패턴을 롤의 작용에 의해 기판에 형성하고 이어서 또 다른 롤에 의해 다른 색의 칼라레지스트를 순차적으로 형성하는 방식이다.The printing method includes a gravure filled gravure and a corresponding roll to form a color resist pattern of the dye on the substrate by the action of a roll, and then another color color resist by another roll. To form sequentially.
이러한 인쇄법이 실용화될 수 있다면 기판에 R, G, B 패턴을 인쇄하여 칼라필터층을 제작하는 공정을 보다 빠르고 효과적으로 수행할 수 있을 것이나, 아직 이러한 인쇄법으로 칼라필터층을 제작할 수 있는 장치가 실용화되지 못한 상태이다.If such a printing method can be put into practical use, the process of manufacturing color filter layers by printing R, G, and B patterns on a substrate can be performed more quickly and effectively. It is not.
따라서 이러한 장치에 대한 연구 개발이 활발히 진행중이다. 이러한 연구 개발의 일환으로 본 출원인은 인쇄법을 이용하여 기판에 R, G, B 패턴을 형성하기 위한 다양한 기능을 갖는 인쇄장치를 기출원한 바 있다.Therefore, research and development on such a device is actively in progress. As part of such research and development, the present applicant has previously filed a printing apparatus having various functions for forming R, G, and B patterns on a substrate using a printing method.
한편, 기존에 알려져 있거나 혹은 연구 중인 인쇄장치에 있어서, 인쇄장치 한 대를 이용해서는 기판의 표면에 R, G, B 패턴 중에서 선택된 어느 한 패턴만을 인쇄할 수밖에 없다.On the other hand, in the printing apparatus known or under study, only one pattern selected from the R, G, and B patterns can be printed on the surface of the substrate using one printing apparatus.
따라서 도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이, 기판의 표면에 R, G, B 패턴 모두를 인쇄하려 한다면, 총 3대의 인쇄장치를 구비해 놓고, R, G, B 패턴에 대한 인쇄 작업을 각각 개별적으로 진행해야만 했다.Therefore, as shown in Figure 1a and Figure 1b, if you want to print all of the R, G, B pattern on the surface of the substrate, a total of three printing apparatus is provided, and the print job for the R, G, B pattern respectively I had to proceed individually.
이와 같이, 종래기술에 의하면, 기판의 표면으로 R, G, B 패턴 모두를 인쇄하기 위해서는 적어도 3대의 인쇄장치가 구비되어야 하기 때문에, 실질적으로 장치의 풋 프린트(foot print)가 증가할 수밖에 없고, 또한 별도의 이송장치가 각각의 독립된 인쇄장치로 기판을 이송시킨 후 다시 얼라인(align)하는 등의 작업을 반복해야 하기 때문에 택트 타임(tact time)이 증가될 수밖에 없는 문제점이 있다. As described above, according to the related art, since at least three printing apparatuses must be provided to print all R, G, and B patterns on the surface of the substrate, the foot print of the apparatus is inevitably increased. In addition, there is a problem that the tact time is inevitably increased because the separate transfer device must repeat the operation such as aligning again after transferring the substrate to each independent printing device.
본 발명의 목적은, 인라인(in-line) 타입으로 기판의 표면에 R(Red), G(Green), B(Blue) 패턴 모두를 한번에 일괄적으로 인쇄할 수 있어 장치의 풋 프린트(foot print)를 줄이고 택트 타임(tact time)을 감소시킬 수 있는 인쇄장치를 제공하는 것이다.An object of the present invention is an in-line type, which can print all the R (Red), G (Green), and B (Blue) patterns on the surface of the substrate at once, so that the foot print of the device It is to provide a printing apparatus that can reduce the t) and the tact time.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 인라인(in-line)화된 인쇄 작업 라인을 따라 상호 이격되어 순차적으로 배치되어 있는 다수의 단위인쇄유닛; 및 상면으로 상기 기판이 지지되며, 상기 인쇄 작업 라인을 따라 상기 다수의 단위인쇄유닛을 모두 통과하도록 마련되는 공유 스테이지를 포함하며, 상기 다수의 단위인쇄유닛 각각에는, 상기 공유 스테이지에 의해 이동되는 상기 기판의 표면으로 R(Red), G(Green), B(Blue) 패턴을 하나씩 개별적으로 인쇄하는 블랭킷 롤(Blanket roll)이 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 인쇄장치에 의해 달성된다.The object is, according to the present invention, a plurality of unit printing units are sequentially arranged spaced apart from each other along the in-line (printed) work line; And a shared stage on which the substrate is supported by an upper surface and provided to pass all of the plurality of unit printing units along the printing work line, wherein each of the plurality of unit printing units is moved by the sharing stage. A blanket roll for printing the R (Red), G (Green), and B (Blue) patterns individually one by one is provided on the surface of the substrate.
여기서, 상기 다수의 단위인쇄유닛은 상기 인쇄 작업 라인을 따라 상호 이격되게 마련되는 3개의 제1 내지 제3 단위인쇄유닛일 수 있으며, 상기 제1 내지 제3 단위인쇄유닛 각각은, 상기 기판의 표면으로 상기 R(Red), G(Green), B(Blue) 패턴 중 적어도 어느 한 패턴을 인쇄하는 제1 내지 제3 블랭킷 롤을 포함할 수 있으며, 상기 제1 내지 제3 단위인쇄유닛 각각의 제1 내지 제3 블랭킷 롤은, 상기 기판의 표면으로 R, G, B 패턴을 하나씩 개별적으로 인쇄할 수 있다.Here, the plurality of unit printing units may be three first to third unit printing units provided to be spaced apart from each other along the print job line, wherein each of the first to third unit printing units, the surface of the substrate And a first to third blanket rolls for printing at least one of the R (Red), G (Green), and B (Blue) patterns, wherein each of the first to third unit printing units The first to third blanket rolls can individually print R, G, and B patterns onto the surface of the substrate.
상기 제1 내지 제3 단위인쇄유닛은 각각, 상기 제1 내지 제3 블랭킷 롤의 상방에 각각 배치되며, 외면이 상기 제1 내지 제3 블랭킷 롤의 외면과 각각 선택적으로 접촉되어 R(Red), G(Green), B(Blue) 칼라레지스트를 하나씩 해당하는 상기 제1 내지 제3 블랭킷 롤로 전이시키는 제1 내지 제3 그라비아 롤(Gravure roll)을 더 포함할 수 있다.The first to third unit printing units are respectively disposed above the first to third blanket rolls, and an outer surface thereof is selectively contacted with the outer surfaces of the first to third blanket rolls, respectively, so that R (Red), The method may further include first to third gravure rolls for transferring G and blue color resists to the first to third blanket rolls corresponding to one another.
상기 제1 단위인쇄유닛은, 상기 공유 스테이지에 지지된 상기 기판에 대한 얼라인(align) 위치를 감지하는 적어도 하나의 공유 비젼부를 더 포함할 수 있다.The first unit printing unit may further include at least one shared vision unit configured to sense an alignment position with respect to the substrate supported by the sharing stage.
상기 제3 단위인쇄유닛은, 상기 기판에 인쇄된 상기 R, G, B 패턴 중 적어도 어느 한 패턴의 높이를 조절하기 위하여 상기 R, G, B 패턴 중 적어도 어느 한 패턴이 인쇄된 기판을 가압하는 공유 프레스 롤(Press roll)을 더 포함할 수 있다.The third unit printing unit presses a substrate on which at least one of the R, G, and B patterns is printed in order to adjust a height of at least one of the R, G, and B patterns printed on the substrate. It may further include a shared press roll.
상기 제3 단위인쇄유닛은, 상기 공유 프레스 롤에 결합되며, 상기 공유 스테이지에 대해 상기 공유 프레스 롤이 접근 및 이격되도록 상기 공유 프레스 롤을 승하강시키는 인압조절용 프레스 롤 구동부를 더 포함할 수 있다.The third unit printing unit may further include a pressure-controlling press roll driving unit coupled to the shared press roll and lowering the shared press roll so that the shared press roll is approached and spaced apart from the shared stage.
상기 다수의 단위인쇄유닛과 상기 공유 스테이지를 지지하는 장치본체를 더 포함할 수 있으며, 상기 장치본체의 하단에는 구름 이동용 휠과 푸트부재가 마련될 수 있다.The apparatus may further include an apparatus body for supporting the plurality of unit printing units and the sharing stage, and a cloud movement wheel and a foot member may be provided at a lower end of the apparatus body.
상기 제1 내지 제3 블랭킷 롤에 각각 결합되며, 상기 기판에 대해 상기 제1 내지 제3 블랭킷 롤이 각각 접근 및 이격되도록 상기 제1 내지 제3 블랭킷 롤을 승하강시키는 제1 내지 제3 인압조절용 블랭킷 롤 구동부를 더 포함할 수 있다.First to third pressure regulating devices which are respectively coupled to the first to third blanket rolls and lower the first to third blanket rolls so that the first to third blanket rolls approach and are spaced apart from the substrate, respectively. The blanket roll driving unit may further include.
상기 제1 내지 제3 인압조절용 블랭킷 롤 구동부 각각은, 상기 제1 내지 제3 블랭킷 롤의 양측에 각각 결합되어 상기 제1 내지 제3 블랭킷 롤과 함께 승하강 가능한 제1 내지 제3 승하강블록; 및 상기 제1 내지 제3 승하강블록에 각각 결합되어 상기 제1 내지 제3 승하강블록을 승하강시키는 제1 내지 제3 액추에이터를 포함할 수 있다.Each of the first to third pressure regulating blanket roll driving units may include: first to third lifting blocks coupled to both sides of the first to third blanket rolls to move up and down together with the first to third blanket rolls; And first to third actuators coupled to the first to third lifting blocks, respectively, to lift the first to third lifting blocks.
상기 제1 내지 제3 블랭킷 롤의 양측에 각각 마련되어 상기 제1 내지 제3 블랭킷 롤을 지지하는 제1 내지 제3 프레임부를 더 포함할 수 있으며, 상기 제1 내지 제3 프레임부에는 상기 제1 내지 제3 승하강블록의 슬라이딩 이동을 안내하는 제1 내지 제3 슬라이딩 안내부가 더 마련될 수 있다.Each of the first to third blanket rolls may further include first to third frame parts provided on both sides of the first to third blanket rolls to support the first to third blanket rolls. First to third sliding guides for guiding the sliding movement of the third lifting block may be further provided.
상기 제1 내지 제3 블랭킷 롤의 하부 영역에 각각 마련되며, 상기 인쇄 작업 시 상기 기판에 대한 상기 제1 내지 제3 블랭킷 롤의 인압 조절을 위해 상기 제1 내지 제3 블랭킷 롤의 하강 위치를 탄성적으로 제한하는 제1 내지 제3 인압조절용 스토퍼유닛을 더 포함할 수 있다.It is provided in the lower region of the first to third blanket roll, respectively, in the lowering position of the first to third blanket roll to adjust the pressure of the first to third blanket roll to the substrate during the printing operation It may further include a first to third pressure control stopper unit for restricting sexually.
상기 제1 내지 제3 인압조절용 스토퍼유닛은 상기 제1 내지 제3 블랭킷 롤의 길이 방향을 따라 상기 제1 내지 제3 블랭킷 롤의 하부 영역 양측에 각각 하나씩 마련될 수 있으며, 상기 제1 내지 제3 블랭킷 롤에는 상기 제1 내지 제3 인압조절용 스토퍼유닛에 접촉 가압되는 제1 내지 제3 접촉가압부가 마련될 수 있다.The first to third pressure regulating stopper units may be provided one each on both sides of the lower region of the first to third blanket rolls along the length direction of the first to third blanket rolls. The blanket roll may be provided with first to third contact pressurization parts contacted and pressed against the first to third pressure control stopper units.
상기 제1 내지 제3 인압조절용 스토퍼유닛은 에어 베어링(air bearing)일 수 있다.The first to third pressure adjusting stopper unit may be an air bearing.
상기 공유 스테이지의 판면에는 상기 기판을 상기 공유 스테이지의 판면으로 흡착시키거나 상기 기판을 상기 공유 스테이지의 판면으로부터 이격시키기 위한 복수의 공기홀이 형성될 수 있다.A plurality of air holes may be formed in the plate surface of the sharing stage to adsorb the substrate to the plate surface of the sharing stage or to separate the substrate from the plate surface of the sharing stage.
상기 공유 스테이지의 하부에는 상기 공유 스테이지를 상기 블랭킷 롤의 길이 방향에 가로 방향을 따라 이동시키는 이동레일유닛이 마련될 수 있다.The lower portion of the sharing stage may be provided with a moving rail unit for moving the sharing stage in the longitudinal direction of the blanket roll in the horizontal direction.
상기 이동레일유닛은, 레일몸체부; 및 상기 공유 스테이지가 결합되고 상기 레일몸체부에 도브테일(dove tail) 구조로 맞물림 결합되는 레일부를 포함할 수 있다.The moving rail unit, the rail body portion; And a rail unit coupled to the shared stage and engaged with the rail body part in a dove tail structure.
상기 이동레일유닛에 의해 상기 공유 스테이지는 상기 기판의 판면에 대해 X축, Y축 및 θ축으로 이동 가능하다.The shared stage is movable in the X-axis, Y-axis, and θ-axis with respect to the plate surface of the substrate by the moving rail unit.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.In order to fully understand the present invention, the operational advantages of the present invention, and the objects achieved by the practice of the present invention, reference should be made to the accompanying drawings which illustrate preferred embodiments of the present invention and the contents described in the accompanying drawings.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.Hereinafter, the present invention will be described in detail by explaining preferred embodiments of the present invention with reference to the accompanying drawings. Like reference numerals in the drawings denote like elements.
참고로, 이하에서 설명될 기판이란, LCD(Liquid Crystal Display), PDP(Plasma Display Panel) 및 OLED(Organic Light Emitting Diodes) 등을 포함하 는 FPD(Flat Panel Display) 기판을 가리키나, 설명의 편의를 위해 이들을 구분하지 않고 기판이라 하기로 한다. 그리고 그 면적에 있어서 이하에서 설명될 기판은, 가로/세로의 길이가 수십 센티미터에 이르는 소위, 3,4세대 소형 기판을 가리키는 것으로 본다.For reference, the substrate to be described below refers to a flat panel display (FPD) substrate including a liquid crystal display (LCD), a plasma display panel (PDP), organic light emitting diodes (OLED), etc. For the sake of brevity, these substrates are not classified. In the area, the substrate to be described below refers to a so-called 3rd and 4th generation small substrate having a length and width of several tens of centimeters.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄장치의 개략적인 구성도이고, 도 3은 도 2에 도시된 인쇄장치에서 제1 단위인쇄유닛의 개략적인 사시도이며, 도 4는 도 3의 개략적인 측면 구조도이고, 도 5는 도 3에 도시된 제1 프레임부의 구조도이다.2 is a schematic configuration diagram of a printing apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 3 is a schematic perspective view of a first unit printing unit in the printing apparatus shown in FIG. 2, and FIG. 4 is a schematic view of FIG. 3. 5 is a side view of the structure, and FIG. 5 is a structure diagram of the first frame part shown in FIG. 3.
이들 도면을 참조하되 주로 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄장치는, 인라인(in-line) 타입으로 기판(G)의 표면에, 예를 들어 도 1a 및 도 1b와 같은 R(Red), G(Green), B(Blue) 패턴 모두를 한번에 일괄적으로 인쇄할 수 있도록 한 장치로서, 독립된 3대의 장치가 아니라 도 2에 도시된 바와 같이, 하나의 장치를 형성한다. 따라서 장치의 풋 프린트(foot print)를 줄이고 택트 타임(tact time)을 감소시킬 수 있다.Referring to these drawings, but mainly referring to FIG. 2, a printing apparatus according to an embodiment of the present invention is provided on the surface of the substrate G in an in-line type, for example, as shown in FIGS. 1A and 1B. As a device capable of printing all of the R (Red), G (Green), and B (Blue) patterns at once, one device is formed, as shown in FIG. This reduces the foot print of the device and reduces the tact time.
이러한 인쇄장치는, 하나의 몸체를 형성하는 장치본체(10)와, 장치본체(10)의 상면에 마련되고 인라인(in-line)화된 인쇄 작업 라인을 따라 상호 이격되어 순차적으로 배치되어 있는 제1 내지 제3 단위인쇄유닛(100,200,300)과, 상면으로 기판(G)이 지지되며, 인쇄 작업 라인을 따라 제1 내지 제3 단위인쇄유닛(100,200,300)을 모두 통과하도록 마련되는 공유 스테이지(50)와, 기판(G)의 얼라인 작업을 위해 마련되는 비젼부(70)와, 기판(G)에 인쇄된 R, G, B 패턴의 높이 를 조절하기 위하여 최종적으로 기판(G)을 가압하는 프레스 롤(60)을 구비한다.The printing apparatus includes a device
제1 내지 제3 단위인쇄유닛(100,200,300)은 공유 스테이지(50)와 함께 실질적으로 기판(G)에 인쇄 작업을 진행하는 부분이다. 따라서 제1 내지 제3 단위인쇄유닛(100,200,300)에는 제1 내지 제3 블랭킷 롤(140~340, Blanket roll)을 비롯하여 제1 내지 제3 그라비아 롤(110~310, Gravure roll) 등의 각종 구조물이 갖춰지는데, 제1 내지 제3 단위인쇄유닛(100,200,300)에 대한 자세한 설명은 후술하기로 한다.The first, second, and third
공유 스테이지(50)에 대해 주로 도 2를 참조하여 부연한다. 본 실시예의 공유 스테이지(50)는 그 상면으로 기판(G)이 지지되는 부분이다. 제1 내지 제3 단위인쇄유닛(100,200,300) 각각에 모두 하나씩 구비된 제1 내지 제3 블랭킷 롤(140~340)이 장착된 인쇄 작업 위치로 이동하면서 제1 내지 제3 블랭킷 롤(140~340)과 상호작용하여 기판(G)에 대한 인쇄 작업을 진행하는 역할을 한다.The sharing
앞서도 잠시 언급한 바와 같이, 본 실시예와 같이 소형 기판(G)에 대한 인쇄장치의 경우에는 실질적으로 공유 스테이지(50)에 많은 구조물이 장착될 필요가 없다. 따라서 인쇄 작업 시 공유 스테이지(50)를 이용시키는 편이 택트 타임을 감소시키는 차원에서 훨씬 효과적인 것이다.As mentioned earlier, in the case of the printing apparatus for the small substrate G as in the present embodiment, it is not necessary to substantially mount many structures on the shared
대형 기판의 인쇄장치에 채용된 워크 스테이지(미도시)는 주로 석정반으로 적용되었다. 하지만 본 실시예의 경우에는 공유 스테이지(50)를 금속 재질로 제작하고 있다. 금속 재질일 경우, 공유 스테이지(50)를 보다 간편하게 제작할 수 있는 이점이 있다.The work stage (not shown) employed in the printing apparatus of a large substrate was mainly applied as a stone tablet. However, in the present embodiment, the sharing
공유 스테이지(50)의 판면에는 기판(G)을 공유 스테이지(50)의 판면으로 흡착시키거나 기판(G)을 공유 스테이지(50)의 판면으로부터 이격시키기 위한 복수의 공기홀(51)이 형성되어 있다. 복수의 공기홀(51) 대신에 바둑판식 공기라인(미도시)이 형성되어도 무방하다. 복수의 공기홀(51)을 통해 공기가 분사되거나 반대로 공기가 흡입됨으로써 상황에 따라 기판(G)의 이격 및 흡착이 허용된다.A plurality of
한편, 공유 스테이지(50)가 이동될 수 있도록, 공유 스테이지(50)의 하부에는 공유 스테이지(50)를 제1 내지 제3 블랭킷 롤(140~340)의 길이 방향에 가로 방향을 따라 이동시키는 이동레일유닛(52)이 더 구비되어 있다.Meanwhile, in order to move the
이동레일유닛(52)은 레일몸체부(52a)에 대해 공유 스테이지(50)가 결합된 레일부(52b)가 도브테일(dove tail) 구조로 맞물림으로써 워크 스테이지(50)의 이동을 형성한다. 이동레일부(52)는 블랭킷 롤(40)의 전방에서부터 프레스 롤(60)의 후방까지 연속되게 형성되어 있다. 이동레일부(52)는 리니어 모션(Leaner motion) 등으로 적용될 수 있다.The moving
자세하게 도시하고 있지는 않지만, 이동레일유닛(52)에 의해 공유 스테이지(50)는 기판(G)의 판면에 대해 X축, Y축 및 θ축으로 이동 가능하다. 물론, 이러한 동작이 가능하려면 이동레일유닛(52)에 X축, Y축 및 θ축으로 이동을 가능케 하는 구조물, 예컨대 모터와 볼스크루 등의 조합이 구비되어야 하는데, 이에 대해서는 본 출원인에 의해 기출원된 기술을 인용하기로 하며, 여기에서는 생략하기로 한다.Although not shown in detail, the shared
한편, 기판(G)은 공유 스테이지(50)의 상면으로 로딩될 때, 미리 얼라 인(align)되어 로딩된다. 하지만, 공유 스테이지(50)의 상면에 기판(G)이 미리 얼라인되어 지지되었다 하더라도 최종적으로 제1 내지 제3 블랭킷 롤(140~340)에 대한 기판(G)의 얼라인 작업이 진행될 필요가 있다.Meanwhile, when the substrate G is loaded onto the upper surface of the shared
제1 내지 제3 블랭킷 롤(140~340)에 대한 기판(G)의 얼라인 작업을 위해, 본 인쇄장치에는 비젼부(70)가 구비된다. 비젼부(70)에 의한 제1 내지 제3 블랭킷 롤(140~340)에 대한 기판(G)의 얼라인 작업은, 비젼부(70)가 기판(G)에 마킹된 얼라인 마크(align mark)의 영상 정보를 획득한 후, 이를 토대로 제어부(미도시)가 이동레일유닛(52)을 동작시킴으로써 행해진다. 물론, 기판(G)의 판면에 대한 공유 스테이지(50)의 X축, Y축 및 θ축으로 이동 범위는 수 밀리미터 정도이기 때문에 이동레일유닛(52)을 제작하는 데에는 실질적으로 어렵지는 않다.In order to align the substrate G with respect to the first to third blanket rolls 140 to 340, the printing unit includes a
따라서 기판(G)에 마킹된 얼라인 마크(align mark)의 영상 정보를 획득하기 위한 비젼부(70)는 어떠한 위치에, 또한 적어도 한 개 이상 마련될 수 있다. 하지만, 본 실시예의 경우, 공유 스테이지(50)가 적용되고 있으므로, 비젼부(70) 역시 제1 단위인쇄유닛(100)에 하나 마련되는 공유 비젼부(70)로 적용하고 있다.Therefore, at least one
따라서 공유 스테이지(50)에 지지된 기판(G)이 제1 단위인쇄유닛(100)으로 진입하기 전에, 공유 비젼부(70)와 이동레일유닛(52)에 의해 기판(G)의 얼라인 작업이 진행되고 나면, 이 상태에서 계속해서 제3 단위인쇄유닛(300)까지 공유 스테이지(50)가 이동하면 되기 때문에 종래와 같이, 불필요하게 기판(G)을 빈번하게 얼라인하는데 따른 시간을 줄일 수 있다.Therefore, before the substrate G supported by the sharing
결국, 도 2에 도시된 바와 같이, 공유 스테이지(50)의 상면에 지지된 후, 공 유 비젼부(70)와 이동레일유닛(52)에 의해 얼라인 작업이 완료된 기판(G)이, 공유 스테이지(50)를 따라 제1 내지 제3 단위인쇄유닛(100,200,300)을 순차적으로 통과함으로써, 기판(G)의 표면에는 예컨대 도 1a와 같은 인쇄 패턴이 형성될 수 있다.As a result, as shown in FIG. 2, the substrate G, which is aligned with the shared
프레스 롤(60), 즉 공유 프레스 롤(60)은 도 2에 도시된 바와 같이, 인쇄 작업 라인에 대해 맨 후방에 한 개 마련된다. 이러한 프레스 롤(60)은 기판(G)에 인쇄된 R, G, B 패턴의 높이를 조절하기 위하여 마련된다. 즉, 제1 내지 제3 블랭킷 롤(140~340)에 의해 기판(G)의 표면에 R, G, B 패턴이 인쇄된 경우, 실질적으로 패턴의 높낮이는 모두 균일하다 할 수 없다.As shown in FIG. 2, one
따라서 제1 내지 제3 블랭킷 롤(140~340)에 의해 기판(G)의 표면에 R, G, B 패턴이 인쇄된 후에, 프레스 롤(60)을 이용하여 기판(G)의 한 번 더 가압해주면, 기판(G)의 표면에 인쇄된 인쇄 패턴의 높이는 상호 균일해질 수 있으며, 따라서 인쇄 품질을 향상시킬 수 있다.Therefore, after R, G, and B patterns are printed on the surface of the substrate G by the first to third blanket rolls 140 to 340, the
이처럼 프레스 롤(60)은 인쇄 품질 향상을 위해, 인쇄 패턴이 형성된 기판(G)의 표면을 가압하는 역할을 하기 때문에 본 실시예와 같이, 프레스 롤(60)이 갖춰진다면 보다 효과적이다. 하지만 본 발명의 권리범위가 이에 제한되는 것은 아니므로 본 인쇄장치에 프레스 롤(60)이 반드시 갖춰질 필요는 없다.As such, the
프레스 롤(60)이 기판(G)의 표면을 최종적으로 가압하기 위해서는, 기판(G)에 대한 프레스 롤(60)의 인압이 적절하게 유지되어야 한다. 따라서 프레스 롤(60)에는 인압조절을 위한 수단이 갖춰진다.In order for the
프레스 롤(60) 갖춰진 인압조절을 위한 수단은, 자세히 후술할 제1 블랭킷 롤 구동부(142, 도 5 참조)의 구성과 실질적으로 동일하다. 따라서 프레스 롤(60) 갖춰진 인압조절을 위한 수단에 대해서는 생략하기로 한다.Means for adjusting the pressure provided with the
한편, 위의 구성에 의해 기판(G)에 형성된 패턴의 형태는, 도 1b와 같은 인쇄 패턴이 형성될 수도 있지만, 이하의 설명에서는 본 장치를 통해서 도 1a와 같은 인쇄 패턴이 형성되는 것으로 설명하기로 한다.On the other hand, in the form of the pattern formed on the substrate (G) by the above configuration, although the printing pattern as shown in Figure 1b may be formed, it will be described in the following description that the print pattern as shown in Figure 1a is formed through this apparatus Shall be.
도 2의 인쇄 작업을 통해 도 1a와 같은 인쇄 패턴이 형성되는 과정에 대해 간략하게 설명한다. 공유 스테이지(50)에 의해 기판(G)이 제1 단위인쇄유닛(100)을 통과하면, 제1 단위인쇄유닛(100)에 마련된 제1 블랭킷 롤(140)에 의해 기판(G)의 표면에는 도 2의 (a)와 같이 R(Red) 패턴이 형성된다. 계속해서, 공유 스테이지(50)에 의해 기판(G)이 제2 단위인쇄유닛(200)을 통과하면, 제2 단위인쇄유닛(200)에 마련된 제2 블랭킷 롤(240)에 의해 기판(G)의 표면에는 도 2의 (b)와 같이 G(Green) 패턴이 더 형성된다. 그런 다음, 공유 스테이지(50)에 의해 기판(G)이 제3 단위인쇄유닛(300)을 통과하면, 제3 단위인쇄유닛(300)에 마련된 제3 블랭킷 롤(340)에 의해 기판(G)의 표면에는 도 2의 (c)와 같이 B(Blue) 패턴이 더 형성된다. 그리고는 최종적으로 공유 프레스 롤(60, press roll)을 지나면서 도 1a와 같이 인쇄가 완료된다.A process of forming the print pattern as shown in FIG. 1A through the print job of FIG. 2 will be briefly described. When the substrate G passes through the first
전술한 바와 같이, 공유 스테이지(50)의 상면에 지지된 기판(G)은 공유 스테이지(50)를 따라 제1 내지 제3 단위인쇄유닛(100,200,300)을 순차적으로 통과함으로써 그 표면에 R, G, B 패턴 모두가 한번에 인쇄될 수 있게 되는 것이다.As described above, the substrate G supported on the upper surface of the sharing
그러면, 이하에서는 제1 내지 제3 단위인쇄유닛(100,200,300)에 갖춰진 구성 에 대해 자세히 설명하기로 한다.Next, a configuration of the first to third
여기서, 공유 비젼부(70)와 공유 프레스 롤(60)의 구성 및 위치를 제외하고 제1 내지 제3 단위인쇄유닛(100,200,300)에 갖춰진 구성은 실질적으로 모두 동일하다. 따라서 이하의 설명에서는 제1 단위인쇄유닛(100)에 마련된 구성만을 집중해서 설명하고, 나머지 제2 및 제3 단위인쇄유닛(200)에 마련된 구성들은 제1 단위인쇄유닛(100)에 마련된 구성에 준하는 것으로 간주하고 도면 참조부호만 간략하게 부여하고 그에 대한 설명을 생략하기로 한다.Here, except for the configuration and the location of the shared
도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 제1 단위인쇄유닛(100)은, 제1 그라비아 롤(110)과, 제1 그라비아 롤(110)의 외면으로 R(Red) 칼라레지스트(칼라잉크, 칼라색소)를 도포하는 디스펜서(130, Dispenser)와, 그라비아 롤(110)의 외면에 도포된 R(Red) 칼라레지스트 중 필요 없는 칼라레지스트를 제거하는 닥터 블레이드(120, Dr. Blade)와, 그라비아 롤(110)로부터 R(Red) 칼라레지스트를 전이 받아 기판(G)의 표면으로 R(Red) 패턴을 인쇄하는(재전이시키는) 블랭킷 롤(140)과, 제1 그라비아 롤(110) 및 제1 블랭킷 롤(140) 등의 양측에 배치되어 제1 그라비아 롤(110) 및 제1 블랭킷 롤(140)을 회전 가능하게 지지하는 제1 프레임부(175)를 구비한다. 제1 프레임부(175)는 한 쌍으로 마련된다.3 to 5, the first
제1 그라비아 롤(110)은, R(Red) 칼라레지스트를 제1 블랭킷 롤(140)의 외면으로 전이하는 역할을 한다. 따라서 제1 그라비아 롤(110)과 제1 블랭킷 롤(140)은 실질적으로 거의 유사한 부피를 갖는다. 이러한 제1 그라비아 롤(110)은 제1 프레임부(175)에 의해 해당 위치에서 회전 가능하게 장착된다. 제1 그라비아 롤(110)이 회전할 수 있도록, 제1 프레임부(175)에는 제1 그라비아 롤(110)을 정위치에서 회전시키는 제1 그라비아 롤 회전부(112, 도 5 참조)가 결합되어 있다. 제1 그라비아 롤 회전부(112)는 모터로 적용될 수 있다. 이러한 제1 그라비아 롤 회전부(112)에 의해, 제1 그라비아 롤(110)은 실질적으로 해당 위치에서 회전 운동만 하며, 상하 혹은 좌우로 이동하지 않는다.The
자세하게 도시하고 있지는 않지만, 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 그라비아 롤(110)의 외면에는 실질적으로 R(Red) 칼라레지스트가 묻는(도포되는) 요철 패턴이 형성되어 있다. 이 때의 요철 패턴은 양각 혹은 음각의 형태가 모두 가능하다. 양각의 형태라면 돌출된 요철부(미도시)의 외면에 R(Red) 칼라레지스트가 도포되어 제1 블랭킷 롤(140)로 전이되고, 음각의 형태라면 함몰된 요홈부(110a)의 내부에 R(Red) 칼라레지스트가 도포되어 제1 블랭킷 롤(140)로 전이된다.Although not shown in detail, as shown in FIG. 4, an uneven pattern substantially covered with R (red) color resist is formed on the outer surface of the
다만, 제1 블랭킷 롤(140)이 제1 그라비아 롤(110)의 외면에서 R(Red) 칼라레지스트를 전이 받아 이를 기판(G)에 재전이(인쇄)하여 도 2의 (a)와 같은 패턴을 형성함에 있어, 기판(G)의 표면으로부터 R(Red) 패턴의 두께를 균일하게 유지하기 위해서는 제1 그라비아 롤(110)의 외면에 형성된 요철 패턴이 음각의 형태를 갖는 것이 유리할 수 있다.However, the
제1 디스펜서(130)에 의해 제1 그라비아 롤(110)의 외면으로 R(Red) 칼라레지스트가 도포될 때, 도 4의 확대 부분 B에 도시된 바와 같이, 실질적으로 음각 형태의 요홈부(110a)에만 R(Red) 칼라레지스트가 도포되어야 한다. 하지만, 제1 디스펜서(130)가 제1 그라비아 롤(110)의 외면으로 R(Red) 칼라레지스트를 도포할 때, 실질적으로 음각 형태의 요홈부(110a)에만 선택적으로 R(Red) 칼라레지스트가 수용되도록 한번에 도포하기는 곤란하다.When the R (Red) color resist is applied to the outer surface of the
따라서 제1 디스펜서(130)가 제1 그라비아 롤(110)의 외면으로 R(Red) 칼라레지스트를 도포할 때는 제1 그라비아 롤(110)의 외면 모두에 R(Red) 칼라레지스트를 넓게 펼쳐서 도포하고, 도포가 완료되면 음각 형태의 요홈부(110a)를 제외한 나머지 면(110b)에 도포된, 필요 없는 칼라레지스트를 제거함으로써 최종적으로 요홈부(110a) 내부에만 R(Red) 칼라레지스트가 수용될 수 있도록 하고 있다. 이를 위해, 제1 그라비아 롤(110)의 주변에는 필요 없는 칼라레지스트를 제거하기 위해 제1 닥터 블레이드(120)가 마련된다.Therefore, when the
제1 닥터 블레이드(120)는, 나이프 홀더(121, Knife holder)와, 제1 나이프 홀더(121)에 결합되는 제1 나이프(122)를 구비한다. 제1 닥터 블레이드(120)는 제1 프레임부(175)에서 일정한 각로도 회전될 수 있도록 결합된다. 이처럼 제1 닥터 블레이드(120)가 일정한 각도로 회전될 수 있도록, 제1 프레임부(175)에는 제1 닥터 블레이드(120)를 정위치에서 회전시키는 제1 닥터 블레이드 회전부(124, 도 5 참조)가 결합되어 있다. 제1 닥터 블레이드 회전부(124) 역시 모터 등으로 적용될 수 있다.The
제1 나이프(122)는 제1 그라비아 롤(110)의 길이와 거의 유사한 길이를 가지며, 그 선단이 제1 그라비아 롤(110)의 외면에 접촉한 상태에서 제1 그라비아 롤(110)의 외면에 대해 경사지게 배치되어 제1 그라비아 롤(110)의 외면을 긁는 역할을 한다.The
이처럼, 제1 나이프(122)의 선단이 제1 그라비아 롤(110)의 외면에 접촉하고 있으므로 회전하는 제1 그라비아 롤(110)의 외면으로 R(Red) 칼라레지스트가 도포되면, 제1 나이프(122)에 의해 음각 형태의 요홈부(110a)를 제외한 나머지 면(110b)에 도포된 칼라레지스트가 자연스럽게 제거될 수 있다. 따라서 최종적으로는 요홈부(110a) 내부에만 R(Red) 칼라레지스트가 수용될 수 있게 되는 것이다(도 4의 B 참조).In this way, since the tip of the
제1 디스펜서(130)는 앞서도 기술한 바와 같이, 제1 그라비아 롤(110)의 외면으로 R(Red) 칼라레지스트를 도포하는 역할을 한다. 이러한 제1 디스펜서(130)는 제1 그라비아 롤(110)의 길이방향을 따라 이동 가능하게 마련될 뿐만 아니라 해당 위치에서 승강 혹은 일방향으로 접철 가능하게 마련된다. 따라서 R(Red) 칼라레지스트의 도포 효율을 높일 수 있고, 주변 구조물과의 간섭을 회피할 수 있다.As described above, the
제1 블랭킷 롤(140)은, 제1 그라비아 롤(110)의 외면, 보다 상세하게는 제1 그라비아 롤(110)의 외면에 형성된 요홈부(110a) 내에 도포된 R(Red) 칼라레지스트를 전이 받아 회전하면서 기판(G)에 도 2의 (a)와 같은 R(Red) 패턴을 인쇄하는, 실질적인 인쇄 롤의 역할을 한다.The
이러한 제1 블랭킷 롤(140)의 외면에는 제1 그라비아 롤(110)로부터 R(Red) 칼라레지스트가 전이되는 시트(sheet)가 권취되어 있다. 적절한 한도 이상의 횟수만큼 사용된 시트는 교체되어야 하므로 제1 블랭킷 롤(140)에는 시트를 용이하게 교체하기 위한 시트교체수단(미도시)이 더 구비된다. 시트교체수단은 시트를 용이하게 교체할 수 있도록 하면서도 제1 블랭킷 롤(제1 40)의 외면에서 시트가 들뜨지 않고 팽팽하게 펼쳐져서 권취될 수 있도록 시트에 일정한 텐션을 부여하는 역할을 겸한다. 시트교체수단은 제1 블랭킷 롤(140)에서 절개된 일면(140a, 도 4 참조)에 마련된다.On the outer surface of the
한편, 본 실시예와 같이 소형 기판(G)에 대한 인쇄 작업을 실시하는 인쇄장치의 경우에는, 실질적으로 공유 스테이지(50)에 많은 구조물이 부착될 필요가 없기 때문에 굳이 제1 블랭킷 롤(140)을 이동시킬 필요가 없다. 이는 제2 및 제3 블랭킷 롤(240,340) 모두에 해당한다. 즉, 실질적으로 제1 블랭킷 롤(140)은 해당 위치, 다시 말해 인쇄 작업 위치에서 회전만 하도록 구현하고, 이 상태에서 기판(G)을 지지한 공유 스테이지(50)가 제1 블랭킷 롤(140)쪽으로 이동하면서 인쇄 작업이 진행되도록 하면 실질적으로 구조를 단순화시킬 수 있으면서도 인쇄 작업 시 소요되는 택트 타임(tact time)을 현저하게 감소시킬 수 있다.On the other hand, in the case of a printing apparatus for printing a small substrate (G) as in the present embodiment, since the first structure of the plurality of structures need not be attached to the shared
다만, 최초에 R(Red) 칼라레지스트는 제1 디스펜서(130)에 의해 제1 그라비아 롤(110)의 외면으로 도포되기 때문에, 제1 블랭킷 롤(140)이 제1 그라비아 롤(110)의 외면으로 도포된 R(Red) 칼라레지스트를 전이받기 위해서는 제1 그라비아 롤(110)과 제1 블랭킷 롤(140) 중에서 어느 한 롤이 다른 한 롤에 대해 독립적으로 이동하면서 접근 및 이격되어야 한다.However, since the R (Red) color resist is first applied to the outer surface of the
하지만 앞서도 기술한 바와 같이, 본 실시예의 인쇄장치에서 제1 그라비아 롤(110)은 정위치에서 회전만하도록 설계되어 있으므로, 제1 블랭킷 롤(140)이 제1 그라비아 롤(110)의 외면으로 도포된 R(Red) 칼라레지스트를 전이 받기 위해서는 제1 그라비아 롤(110)에 대해 제1 블랭킷 롤(140)이 독립적으로 이동해야 한다. 즉, 공유 스테이지(50)를 기준으로 제1 그라비아 롤(110)은 제1 블랭킷 롤(140)의 상방에 배치되므로, 제1 블랭킷 롤(140)을 승하강시켜 제1 블랭킷 롤(140)이 제1 그라비아 롤(110)에 대해 접근 및 이격되도록 해야 할 필요가 있다. 이를 위해 제1 블랭킷 롤(140)을 독립적으로 승하강시키는 제1 인압조절용 블랭킷 롤 구동부(142)가 구비된다.However, as described above, in the printing apparatus of the present embodiment, since the
참고로, 대형 기판(미도시)의 인쇄를 위한 인쇄장치의 경우에는, 스테이지(미도시)의 높이를 제어함으로써 기판(G)에 대한 제1 블랭킷 롤(140)의 인압을 조절하였다. 하지만 이와 같이 스테이지의 높이 제어로 인압을 조절하는 경우, 스테이지의 굴곡 및 기울기, 제1 블랭킷 롤(140)의 굴곡 및 기울기의 편차로 인하여 부위별로 인압이 달라질 수 있는 문제점이 야기된다.For reference, in the case of a printing apparatus for printing a large substrate (not shown), the pressure of the
만약, 인쇄 작업 시 부위별로 인압이 달라지는 경우 기판(G)에 인쇄된 패턴의 폭이나 높이가 달라질 수 있으며 따라서 인쇄품질이 저하될 우려가 있다. 그런데, 대형 기판(미도시)의 인쇄를 위한 인쇄장치의 경우에는 실린더의 압력만으로 인압을 조절하기 위해서는 다소 큰 공압장치가 필요하나 클린 룸(clean room)에 설치하기가 곤란한 현실상의 문제가 있어, 워크 스테이지의 높이를 제어함으로써 기판(G)에 대한 블랭킷 롤(40)의 인압을 조절하였다.If the pressure is changed for each part during the printing operation, the width or height of the pattern printed on the substrate G may vary, and thus print quality may be deteriorated. By the way, in the case of a printing device for printing a large substrate (not shown), in order to adjust the pressure by the pressure of the cylinder only a rather large pneumatic device is required, but there is a practical problem that it is difficult to install in a clean room (clean room), The phosphorus pressure of the blanket roll 40 with respect to the board | substrate G was adjusted by controlling the height of a work stage.
이에, 본 실시예에서는 제1 인압조절용 블랭킷 롤 구동부(142)를 통해서 제1 블랭킷 롤(140)의 승하강 동작을 제어하는 한편 동시에 기판(G)에 대한 제1 블랭킷 롤(140)의 인압을 조절할 수 있도록 하고 있는 것이다.Thus, in the present exemplary embodiment, the lifting and lowering operation of the
도 5에 도시된 바와 같이, 제1 인압조절용 블랭킷 롤 구동부(142)는, 제1 블 랭킷 롤(142)의 양측에 각각 결합되어 제1 블랭킷 롤(142)과 함께 승하강 가능하되 제1 프레임부(175)에 슬라이딩 이동 가능하게 결합되어 있는 제1 승하강블록(142a)과, 제1 승하강블록(142a)에 결합되어 제1 승하강블록(142a)을 승하강시키는 제1 액추에이터(142b)를 포함한다.As shown in FIG. 5, the first pressure adjusting blanket
제1 승하강블록(142a)에는 제1 블랭킷 롤(140)을 회전시키는 제1 블랭킷 롤 회전부(145)가 더 결합되어 있다. 모터 등으로 적용될 수 있는 제1 블랭킷 롤 회전부(145)는 제1 승하강블록(142a)과 함께 승하강 이동된다. 제1 승하강블록(142a)이 제1 프레임부(175)에 슬라이딩 이동 가능하도록 제1 승하강블록(142a)과 제1 프레임부(175) 사이에는 제1 슬라이딩 안내부(143)가 더 구비된다. 이에, 제1 액추에이터(142b)가 동작하면 제1 슬라이딩 안내부(143)의 라인을 따라 제1 승하강블록(142a)이 승하강될 수 있게 된다.A first blanket
제1 액추에이터(142b)로서, 본 실시예에서는 공압 실린더를 적용하고 있다. 물론, 본 발명의 권리범위가 이에 제한되는 것은 아니므로 유압 실린더나 유공압 복합 실린더로 대체되어도 무방하다.As the
이와 같이 제1 액추에이터(142b)로서 공압 실린더를 적용하는 경우, 공압 실린더의 공기 압력을 미리 설정해 놓음으로써 제1 블랭킷 롤(140)이 하강되는 위치가 제어될 수 있으며, 따라서 기판(G)에 가압되는 제1 블랭킷 롤(140)의 인압을 항상 균일하고 일정하게 유지시킬 수 있게 된다. 특히, 공압의 조절 작업을 통해, 공유 스테이지(50)의 굴곡이나 경사의 편차에도 불구하고 기판(G)의 모든 부분에 균일한 인압을 가할 수 있고 따라서 균일한 인쇄품질을 획득할 수 있게 된다.As described above, when the pneumatic cylinder is applied as the
뿐만 아니라 공압 실린더의 공기 압력을 미리 설정해 놓음으로써 제1 블랭킷 롤(140)이 상승하여 제1 그라비아 롤(110)로부터 R(Red) 칼라레지스트를 수리 받을 때에도 제1 그라비아 롤(110)에 가압되는 제1 블랭킷 롤(140)의 인압을 균일하고 일정하게 유지시킬 수 있다. 이에 의하여 비록 제1 그라비아 롤(140)이 경사진다 하더라도 제1 블랭킷 롤(140)이 그에 대응하여 배치될 수 있기에 R(Red) 칼라레지스트를 원활하게 수리 받을 수 있게 되는 것이다.In addition, by setting the air pressure of the pneumatic cylinder in advance, the
이에, 별도의 제어신호에 의해, 제1 액추에이터(142b)의 동작에 의해 로드(미도시)의 길이가 연장되면, 제1 승하강블록(142a)은 상승하게 되고 이와 연동하여 제1 블랭킷 롤(142)은 제1 그라비아 롤(110)의 외면에 접촉될 수 있다. 이 상태에서 제1 블랭킷 롤(142)은 제1 그라비아 롤(110)로부터 R(Red) 칼라레지스트를 수리 받게 된다.Thus, when the length of the rod (not shown) is extended by the operation of the
반대로, 제1 액추에이터(142b)의 동작에 의해 로드(미도시)의 길이가 축소되면, 제1 승하강블록(142a)은 하강하게 되고 이와 연동하여 제1 블랭킷 롤(142)은 제1 그라비아 롤(110)의 외면으로부터 이격된다. 이 상태에서 제1 블랭킷 롤(42)은 기판(G)에 가압되면서 인쇄 작업이 진행된다.On the contrary, when the length of the rod (not shown) is reduced by the operation of the
전술한 바와 같이, 제1 액추에이터(142b)의 동작에 의해, 제1 블랭킷 롤(142)이 제1 그라비아 롤(110)의 외면으로부터 이격되어 하강된 후, 그 위치에서 제1 블랭킷 롤 회전부(145)에 의해 회전하고, 이와 병행하여 공유 스테이지(50)가 제1 블랭킷 롤(142) 쪽으로 이동됨으로써 기판(G)에 대한 R(Red) 패턴의 인쇄 작업이 진행된다.As described above, after the
한편, 본 실시예에서는 제1 단위인쇄유닛(100)이 제1 인압조절용 스토퍼유닛(146)을 더 구비한다. 제1 인압조절용 스토퍼유닛(146)은, 제1 블랭킷 롤(140)의 하강 위치를 정밀하게 유지시키고, 더불어 제1 블랭킷 롤(142)이 과도하게 하강되는 것을 저지한다. 다시 말해, 제1 인압조절용 스토퍼유닛(146)은 제1 블랭킷 롤(140)의 하강 위치를 탄성적으로 제한하는 역할을 한다.On the other hand, in the present embodiment, the first
또한 제1 인압조절용 스토퍼유닛(146)은 공유 스테이지(50)에 대한 제1 블랭킷 롤(140)의 높이 제어로 인압을 조절하고자 할 때 사용될 수 있다. 즉 제1 인압조절용 스토퍼유닛(146)을 요구되는 높이로 설정한 뒤 제1 블랭킷 롤(140)에 일정한 압력, 예를 들어 최대 압력을 유지시키고 인쇄 작업을 진행하면 높이 제어에 의하여 인압을 조절하여 인쇄하는 것이 된다.In addition, the first pressure adjusting
제1 인압조절용 스토퍼유닛(146)은 제1 블랭킷 롤(140)의 길이 방향을 따라 제1 블랭킷 롤(140)의 하부 영역 양측에 각각 하나씩 마련된다. 본 실시예의 경우 제1 인압조절용 스토퍼유닛(146)을 에어 베어링(air bearing)으로 적용하고 있다.The first pressure adjusting
이러한 제1 인압조절용 스토퍼유닛(146)의 공기 압력을 미리 세팅시켜 놓은 상태에서 제1 액추에이터(142b)의 동작에 의해 제1 블랭킷 롤(142)이 하강되면, 제1 블랭킷 롤(142)에 결합된 제1 접촉가압부(147)가 제1 인압조절용 스토퍼유닛(146)에 탄성적으로 접촉 가압됨으로써 그 하강 위치가 조절된다. 따라서 기판(G)에 대한 제1 블랭킷 롤(140)의 적정한 인압 조절이 가능해진다. 만약에, 기판(G)의 두께가 얇거나 두꺼운 경우와 같이 다른 상황 하에서는, 제1 인압조절용 스토퍼유닛(146)의 공기 압력 조절을 통해 제1 블랭킷 롤(142)이 하강되는 인쇄 작 업 위치를 손쉽게 조절할 수 있다.When the
이러한 구성을 갖는 인쇄장치의 일련의 동작에 대해 주로 도 2를 참조하여 설명하면 다음과 같다.A series of operations of the printing apparatus having such a configuration will be mainly described with reference to FIG. 2 as follows.
우선, 별도의 이송장치에 의해 기판(G)이 공유 스테이지(50)의 상면으로 로딩(Loading)된다(도 2의 P1 참조). 기판(G)이 공유 스테이지(50)의 상부로 이송되면 공기홀(51)을 통해 분사되는 공기압에 의해 기판(G)은 공유 스테이지(50)의 상면에서 일정 높이 부상된 상태를 취하며, 이어서, 공기의 분사 과정이 중지되면 기판(G)이 공유 스테이지(50)의 상면으로 로딩된다. 다시 공기홀(51)을 통해 공기가 흡착됨으로써 기판(G)은 공유 스테이지(50)의 상면에 흡착되어 위치 고정될 수 있게 된다.First, the substrate G is loaded onto the upper surface of the sharing
기판(G)이 공유 스테이지(50)의 상면에 지지되면, 제1 단위인쇄유닛(100)의 전방 단부에 마련된 비젼부(70)가 기판(G)에 마킹된 얼라인 마크(align mark)의 영상 정보를 획득하여 제어부로 송신한다. 그러면 제어부는 이러한 정보를 토대로 이동레일유닛(52)을 동작시켜 공유 스테이지(50)를 X축, Y축 및 θ축으로 이동시킴으로써 기판(G)의 얼라인 작업을 수행한다.When the substrate G is supported on the upper surface of the sharing
기판(G)에 대한 얼라인 작업이 완료되면, 제1 디스펜서(130)가 제1 그라비아 롤(110)의 외면으로 R(Red) 칼라레지스트를 도포한다. 이 때, 제1 닥터 블레이드(120)의 제1 나이프(122) 선단이 제1 그라비아 롤(110)의 외면에 접촉되고 있으므로 회전하는 제1 그라비아 롤(110)의 외면으로 칼라레지스트가 도포되는 과정에서 제1 나이프(122)에 의해 음각 형태의 요홈부(110a)를 제외한 나머지 면(110b)에 도포된, 필요 없는 칼라레지스트가 제거된다. 따라서 최종적으로는 요홈부(110a) 내부에만 R(Red) 칼라레지스트가 수용된다.When the alignment operation on the substrate G is completed, the
제1 그라비아 롤(110)의 외면에 R(Red) 칼라레지스트가 도포되면, 제1 블랭킷 롤(140)이 도포된 R(Red) 칼라레지스트를 수리 받기 위해, 제1 블랭킷 롤(140)이 상승한다. 즉, 제1 액추에이터(142b)의 동작에 의해 로드(미도시)의 길이가 연장되고, 이와 동시에 제1 승하강블록(142a)이 상승하면서 제1 블랭킷 롤(142)은 제1 그라비아 롤(110)의 외면에 접촉된다. 이처럼 제1 블랭킷 롤(140)이 상승하여 제1 그라비아 롤(110)에 접촉되면, 제1 그라비아 롤(110)과 제1 블랭킷 롤(140) 간의 상대 회전에 의해 제1 그라비아 롤(110)의 외면에 도포된 R(Red) 칼라레지스트가 그대로 제1 블랭킷 롤(140)의 외면에 권취된 시트로 전이된다.When the R (red) color resist is applied to the outer surface of the
다음, R(Red) 칼라레지스트의 수리 동작이 완료되면, 다시 제1 액추에이터(142b)의 반대 동작에 의해 로드(미도시)의 길이가 축소되고, 이와 동시에 제1 승하강블록(142a)은 하강하면서 제1 블랭킷 롤(142)은 제1 그라비아 롤(110)의 외면으로부터 이격되어 하강된다. 이 때, 제1 블랭킷 롤(142)의 하부 영역에는 제1 인압조절용 스토퍼유닛(146)이 마련되어 있으므로, 제1 접촉가압부(147)가 제1 인압조절용 스토퍼유닛(146)에 탄성적으로 접촉됨으로써 제1 블랭킷 롤(142)은 인쇄 작업을 위한 정확한 하강 위치, 즉 기판(G)에 대한 적정한 인압 수준의 높이에서 멈춰 선다.Next, when the repair operation of the R (Red) color resist is completed, the length of the rod (not shown) is reduced again by the opposite operation of the
제1 블랭킷 롤(40)이 인쇄 작업을 위한 정위치에 배치되면, 이동레일유닛(52)의 동작에 의해 공유 스테이지(50)가 제1 단위인쇄유닛(100) 쪽으로 이동한 다. 이 때에 제1 블랭킷 롤(140)은 제1 블랭킷 롤 회전부(145)에 회전한다. 이와 같이, 공유 스테이지(50)가 제1 블랭킷 롤(140) 쪽으로 이동하고 이와 동시에 제1 블랭킷 롤(140)이 회전함에 따라 기판(G)의 표면에는 도 2의 (a)에 도시된 바와 같이, R(Red) 패턴이 인쇄(재전이)된다(도 2의 P2 참조).When the first blanket roll 40 is disposed at the correct position for the print job, the sharing
다음으로, 제1 단위인쇄유닛(100)을 지나 P2 위치에 도달된 공유 스테이지(50)는 계속해서 제2 단위인쇄유닛(100)을 통과한다. 공유 스테이지(50)가 제2 단위인쇄유닛(100)을 통과하여 P3 위치에 도달되면, 제2 단위인쇄유닛(200)에 마련된 제2 블랭킷 롤(240)에 의해 기판(G)의 표면에는 도 2의 (b)와 같이 G(Green) 패턴이 더 형성된다.Next, the shared
그런 다음, 공유 스테이지(50)에 의해 기판(G)이 제3 단위인쇄유닛(300)을 통과하면, 제3 단위인쇄유닛(300)에 마련된 제3 블랭킷 롤(340)에 의해 기판(G)의 표면에는 도 2의 (c)와 같이 B(Blue) 패턴이 더 형성된다.Then, when the substrate G passes through the third
제2 및 제3 단위인쇄유닛(200,300) 들에 의한 G(Green) 패턴과 B(Blue) 패턴의 인쇄 과정은 전술한 제1 단위인쇄유닛(100)에 의한 R(Red) 패턴의 인쇄 과정과 실질적으로 동일하므로 간략하게 기술하였다.The printing process of the G (Green) pattern and the B (Blue) pattern by the second and third unit printing units (200,300) and the printing process of the R (Red) pattern by the first
제3 단위인쇄유닛(300)을 통과한 공유 스테이지(50)는 최종적으로 공유 프레스 롤(60)을 지난다. 이때에 공유 프레스 롤(60)이 기판(G)을 가압하여 기판(G)에 인쇄된 R, G, B 패턴의 높이를 적절하게 조절하게 되는 것이다. 따라서 인쇄된 패턴들의 높이는 모두 균일해질 수 있게 되고, 인쇄 품질 향상을 도모할 수 있게 된다.The sharing
결국, 최종적으로 P4의 위치에 도달된 기판(G)은 도 1a와 같은 상태가 된다. 프레스 롤(60)의 동작까지 완료되고 나면, 해당 기판(G)은 취출되고 다시 새로운 기판(미도시)에 대한 인쇄 작업이 진행된다.As a result, the board | substrate G finally reached | attained the position of P4 will be in the state like FIG. 1A. After the operation of the
이와 같이, 본 실시예에 의하면, 인라인(in-line) 타입으로 기판(G)의 표면에 R(Red), G(Green), B(Blue) 패턴 모두를 한번에 일괄적으로 인쇄할 수 있어 장치의 풋 프린트(foot print)를 줄이고 택트 타임(tact time)을 감소시킬 수 있다.As described above, according to the present embodiment, all of the R (Red), G (Green), and B (Blue) patterns can be collectively printed on the surface of the substrate G in an in-line type device. It can reduce the foot print and reduce the tact time.
또한 본 실시예에 의하면, 특히, 가로/세로의 길이가 실질적으로 1 미터(m) 이하의 소형 기판에 대한 인쇄 작업 시에 소요되는 택트 타임(tact time)을 현저하게 감소시킬 수 있다.In addition, according to the present embodiment, in particular, the tact time required for printing on a small substrate having a length / length of substantially 1 meter (m) or less can be significantly reduced.
전술한 실시예에서는 블랭킷 롤(Blanket roll)이 그라비아 롤(Gravure roll)에서 칼라레지스트를 전이 받도록 하고 있으나, 그라비아 롤 대신에 사각판 형상의 그라비아 플레이트(Gravure plate)를 마련하고, 블랭킷 롤이 그라비아 플레이트로부터 칼라레지스트를 전이 받도록 할 수도 있을 것이다.In the above-described embodiment, the blanket roll is used to transfer the color resist in the gravure roll, but instead of the gravure roll, a gravure plate having a rectangular plate shape is provided, and the blanket roll is a gravure plate. It may be possible to transfer color resist from the substrate.
전술한 실시예에서는 제1 내지 제3 단위인쇄유닛에 의해 도 1의 (a)와 같은 형태의 패턴이 인쇄되는 것에 대해 설명하였다. 하지만 제1 내지 제3 단위인쇄유닛에 구비된 그라비아 롤들의 외면 패턴 구조를 변경한다면, 최종적으로 도 1의 (b)와 같은 형태의 패턴이 기판에 인쇄될 수도 있다. 물론, 패턴의 형태가 도 1의 (a) 및 (b)와 다른 형태일지라도 충분히 구현이 가능하다.In the above-described embodiment, the first to third unit printing units have been described in which the pattern of the form as shown in FIG. However, if the outer pattern structure of the gravure rolls provided in the first to third unit printing units is changed, a pattern having a shape as shown in FIG. 1B may be finally printed on the substrate. Of course, even if the shape of the pattern is different from those of Fig. 1 (a) and (b) it can be sufficiently implemented.
이와 같이 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에 서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.As described above, the present invention is not limited to the described embodiments, and various modifications and variations can be made without departing from the spirit and scope of the present invention. Therefore, such modifications or variations will have to be belong to the claims of the present invention.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 인라인(in-line) 타입으로 기판의 표면에 R(Red), G(Green), B(Blue) 패턴 모두를 한번에 일괄적으로 인쇄할 수 있어 장치의 풋 프린트(foot print)를 줄이고 택트 타임(tact time)을 감소시킬 수 있다.As described above, according to the present invention, it is possible to print all of the R (Red), G (Green), and B (Blue) patterns at once on the surface of the substrate in an in-line type, so that the foot of the device It can reduce foot print and reduce tact time.
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