KR100881231B1 - Method for Printing and Apparatus Thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 인쇄 방법 및 그 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a printing method and an apparatus thereof.
본 발명은, 내측에 오목부를 구비한 스탬프를 기층에 장착하는 장착 단계, 스탬프의 오목부에 인쇄물질을 주입하는 주입 단계, 및 인쇄물질을 경화시키는 경화 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄 방법 및 이에 사용되는 장치를 제공한다.The present invention provides a printing method comprising a mounting step of mounting a stamp having a recess on the inside to a base layer, an injection step of injecting a printing material into the recess of the stamp, and a curing step of curing the printing material; It provides a device used for this.
본 발명에 의하는 경우, 공정이 간단하며 서브미크론 단위의 미세한 패턴을 인쇄하는 데에도 적합한 경제적인 인쇄 방법 및 그 장치를 제공하는 효과가 있다.According to the present invention, there is an effect that the process is simple and economical printing method and apparatus suitable for printing fine patterns in submicron units are also suitable.
스탬프, 탄성중합체, 나노, 미세전극, 인쇄, 박막패턴, 주입 통로, 주입장치 Stamp, elastomer, nano, microelectrode, printing, thin film pattern, injection path, injection device
Description
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 인쇄 방법을 나타내는 흐름도이다.1 is a flowchart showing a printing method according to an embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 인쇄 장치를 사용하여 인쇄를 하는 공정을 나타내는 공정도이다.2 is a process chart showing a printing process using the printing apparatus according to the embodiment of the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 참조부호의 설명><Description of reference numerals for the main parts of the drawings>
101: 스탬프 103: 오목부101: stamp 103: recess
401: 주입 통로 501: 인쇄물질401: injection passage 501: printing material
503: 주입장치 701: 패턴503: injection device 701: pattern
본 발명은 인쇄 방법 및 그 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 주입 통로를 통해 스탬프의 내측으로 인쇄물질을 투입하여 인쇄를 함으로써 공정이 간단하며 다양한 분야에 적용 가능한 인쇄 방법 및 그 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a printing method and an apparatus thereof. More particularly, the present invention relates to a printing method and a device which are simple in process and applicable to various fields by printing by injecting a printing material into the inside of a stamp through an injection passage.
전자 회로를 기판에 형성하는 방법으로 종래에는 스크린 인쇄 및 옵셋 인쇄와 같은 기술이 사용되어 왔다.As a method of forming an electronic circuit on a substrate, techniques such as screen printing and offset printing have conventionally been used.
그런데, 이러한 종래의 방법은 비교적 큰(100㎛ 또는 그 이상) 패턴을 형성 하는 데에는 적합하였으나, 나노 또는 마이크로 박막구동소조(TFT, Thin Film Transistor) 전극, 나노 배선 또는 RFID(Radio Frequency Identification) 안테나의 배선 등과 같은 수 ~ 수십 ㎛ 이하의 선폭(Line Width)을 가지는 전자 소자를 제조하는 데에는 적합하지 않다.By the way, such a conventional method is suitable for forming a relatively large (100 μm or more) pattern, but the nano or micro thin film transistor (TFT) electrode, nano wiring or radio frequency identification (RFID) antenna It is not suitable for manufacturing an electronic device having a line width of several to several tens of micrometers or less, such as wiring.
또한, 종래의 기술은 잉크의 유동성의 문제, 기층 상에 잔존 잉크가 생기는 점이나 인쇄되어야 하는 대상물로 잉크가 제대로 전이되지 않는 점과 같은 여러 가지 문제점을 가진다. 또한 그로 인해 인쇄 패턴의 재현성이 열악하다.In addition, the prior art has various problems, such as a problem of fluidity of the ink, the remaining ink on the substrate or the ink does not properly transfer to the object to be printed. In addition, the reproducibility of the printing pattern is poor.
이러한 종래 기술의 문제 때문에, 미세한 전자 패턴(예를 들어, 플라즈마 디스플레이 패널용 전극 또는 LCD 디스플레이 전극)을 형성하기 위해서 사진 석판술(Photolithography)을 이용하기도 하였다.Due to this problem of the prior art, photolithography has been used to form fine electronic patterns (for example, electrodes for plasma display panels or LCD display electrodes).
그러나, 사진 석판술에 의하는 경우 도포, 현상, 광조형이나 식각 등을 비롯한 복잡하고 많은 공정이 필요하므로 생산성이 낮고 비용이 많이 소요되는 문제점이 있다.However, in the case of photolithography, there is a problem in that productivity is low and costly because complicated and many processes are required, including coating, developing, photoforming, and etching.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 공정이 간단하며 서브미크론 단위의 미세한 패턴을 인쇄하는 데에도 적합한 경제적인 인쇄 방법 및 그 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve such a problem, and an object thereof is to provide an economical printing method and apparatus which are simple in processing and suitable for printing fine patterns in submicron units.
본 발명은, 내측에 오목부를 구비한 스탬프를 기층에 장착하는 장착 단계, 스탬프의 오목부에 인쇄물질을 주입하는 주입 단계, 및 인쇄물질을 경화시키는 경 화 단계를 포함하는 인쇄 방법을 제공한다.The present invention provides a printing method comprising a mounting step of mounting a stamp having a recess on the inside to a base layer, an injection step of injecting a printing material into the recess of the stamp, and a curing step of curing the printing material.
장착 단계 전에, 기층의 표면이 친수성이 되게 하는 표면 처리 단계를 포함할 수 있다. 또한, 표면 처리 단계는 플라즈마를 사용하는 방법, 코로나 처리법 또는 열 처리법 중 어느 하나의 방법에 의할 수 있다.Prior to the mounting step, a surface treatment step may be included that renders the surface of the base layer hydrophilic. In addition, the surface treatment step may be by any one of a method using a plasma, a corona treatment method or a heat treatment method.
주입 단계 전에, 스탬프에 인쇄물질의 주입 통로를 형성하는 통로 형성 단계를 포함할 수 있다.Prior to the injecting step, a passage forming step of forming an injecting passage of printing material in the stamp may be included.
통로 형성 단계는 장착 단계 전 또는 후에 이루어질 수 있다.The passage forming step may occur before or after the mounting step.
통로 형성 단계 후에, 주입 통로에 주입장치를 연결하는 주입장치 연결 단계를 포함할 수 있다.After the passage forming step, an injection device connecting step of connecting the injection device to the injection passage may be included.
주입 단계는, 주입장치로부터 주입 통로를 거쳐 오목부에 인쇄물질이 주입되는 단계를 포함할 수 있다.The injection step may include the step of injecting the printing material into the recess through the injection passage from the injection device.
주입장치는 니들, 시린지, 디스펜서 및 젯팅장치 중 어느 하나를 포함할 수 있다.The injection device may include any one of a needle, a syringe, a dispenser, and a jetting device.
경화 단계는 자외선 경화법 또는 열 경화법 중 하나 이상의 방법으로 이루어지는 단계를 포함할 수 있다.The curing step may comprise a step consisting of at least one of ultraviolet curing or thermal curing.
인쇄물질은 전도성 잉크, 절연성 잉크, 수지, 감광성 수지, 감광 잉크, 감광액, 전도성 페이스트 및 절연성 페이스트 중 어느 하나일 수 있다.The printing material may be any one of conductive ink, insulating ink, resin, photosensitive resin, photosensitive ink, photosensitive liquid, conductive paste, and insulating paste.
본 발명은, 일면에 형성되는 오목부 및 오목부와 연통하는 주입 통로를 구비하는 스탬프, 및 주입 통로에 연결되는 주입장치를 포함하는 인쇄장치를 제공한다.The present invention provides a printing apparatus including a recess formed on one surface and a stamp having an injection passage communicating with the recess, and an injection apparatus connected to the injection passage.
주입장치는 니들, 시린지, 디스펜서 및 젯팅장치 중 어느 하나를 포함할 수 있다.The injection device may include any one of a needle, a syringe, a dispenser, and a jetting device.
스탬프는 금속 또는 엔지니어링 플라스틱 중 어느 하나로 이루어질 수 있다.The stamp may be made of either metal or engineering plastic.
스탬프는 탄성중합체로 이루어질 수 있다.The stamp may be made of elastomer.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. First of all, in adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same reference numerals are used as much as possible even if displayed on different drawings. In describing the present invention, when it is determined that the detailed description of the related well-known configuration or function may obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 인쇄 방법을 나타내는 흐름도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 인쇄 장치를 사용하여 인쇄를 하는 공정을 나타내는 공정도이다.1 is a flowchart showing a printing method according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a process chart showing a process for printing using a printing apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 인쇄 방법은 스탬프 제작 단계(S100), 표면 처리 단계(S200), 장착 단계(S300), 통로 형성 단계(S400), 주입장치 연결 단계(S500), 주입 단계(S600) 및 경화 단계(S700)를 포함하여 구성된다.1 and 2, the printing method according to an embodiment of the present invention stamp production step (S100), surface treatment step (S200), mounting step (S300), passage forming step (S400), injection device connection step It is configured to include (S500), the injection step (S600) and the curing step (S700).
스탬프 제작 단계(S100)는 스탬프(101)의 내측에 오목부(103)를 형성하는 단계이다.Stamp production step (S100) is a step of forming a
스탬프(101)는 탄성중합체인 PDMS(Polydimethylsiloxane)을 비롯한 폴리머 재질로 이루어질 수도 있고, 금속이나 엔지니어링 플라스틱 기타 견고한 재질로 이 루어질 수도 있다. 한편 열경화성 인쇄물질을 사용할 경우에는 열에 약한 폴리머 재질보다는 금속이나 기타 견고한 재질로 이루어짐이 바람직하다. 특히 저가의 PDMS로 스탬프(101)를 형성하는 경우에는 종래 기술에 비해 훨씬 경제적인 비용으로 대면적 미세패턴을 제작할 수 있다.The
한편, 스탬프(101)는 패턴의 크기에 따라 달라질 수 있는데, 패턴의 크기가 수십 ㎛ 이상일 경우에는 연한(Soft) 재질의 스탬프가 사용되고 패턴의 크기가 수백 ㎚ 내지 수 ㎛일 경우에는 단단한(Hard) 재질의 스탬프가 사용될 수 있다.Meanwhile, the
오목부(103)는 기층(201)에 형성될 소자의 패턴에 대응하는 형상 및 깊이로 스탬프(101)의 저면에 형성된다.The
한편, 본 발명의 스탬프(101)는 대면적으로 형성할 수 있으며, 그에 따라 오목부(103)도 복잡하거나 미세하게 형성할 수 있으므로, 본 발명에 의하는 경우 나노 단위 패턴도 용이하게 대면적으로 형성할 수 있다.On the other hand, since the
표면 처리 단계(S200)는 기층(201)의 표면에 친수성 처리를 하는 단계이다. 친수성 처리를 하고 나면, 후술할 인쇄물질(501)이 기층(201)의 표면에 넓게 퍼지면서 잘 접착되므로 인쇄의 품질이 좋아지게 된다. 친수성 처리 방법으로는 플라즈마에 의한 방법, 코로나 처리법 또는 열 처리법 등을 사용하는데, 1분 이상 친수성 처리를 하고 난 후 인쇄물질(501)을 기층(201)의 표면에 접착하면 초기에 50° 이상이었던 표면 접촉각이 10° 내지 20°가 되므로 친수성이 높아진다.Surface treatment step (S200) is a step of performing a hydrophilic treatment on the surface of the
이러한 표면처리는 스탬프(101)와 기층(201)의 표면 간의 접착력을 증가시키는 한편 인쇄물질(501)의 주입시 패턴 영역 밖으로 인쇄물질(501)이 누출되는 것을 방지하기 위함이다.This surface treatment is to increase the adhesion between the surface of the
한편, 기층(201)은 LCD나 PDP의 패널일 수도 있으며 PET, PES 또는 PI 등의 플라스틱 재질일 수도 있으다. 다만, 기층(201)의 종류는 이에 한정되는 것은 아니고 스탬프(101)에 의해 인쇄물질(501)이 접착될 수 있는 한 무엇이든 해당될 수 있다.On the other hand, the
장착 단계(S300)는 내측에 오목부(103)가 형성된 스탬프(101)를 표면 처리가 끝난 기층(201)에 장착하는 단계이다. 이 경우 스탬프(101)의 저면과 기층(201)의 상면이 밀착되어야 추후 인쇄물질(501)이 오목부(103)로부터 유출되지 않게 된다. 한편, 스태프(101)를 기층(201)에 장착할 때에는 별도의 고정장치를 사용할 수도 있다.The mounting step (S300) is a step of mounting the
통로 형성 단계(S400)는 스탬프(101)의 오목부(103)에 인쇄물질(501)을 주입하기 위한 주입 통로(401)을 형성하는 단계이다. 주입 통로(401)는 스탬프(101)의 일측에 형성되어 오목부(103)를 외부와 연통시키며 필요에 따라 복수로 형성될 수 있다. 주입 통로(401)의 크기는 인쇄물질(501)의 종류와 점도 등에 따라 달라질 수 있다.The passage forming step S400 is a step of forming an
한편, 본 실시예에서는 통로 형성 단계(S400)가 장착 단계(S300) 전에 오고 있으나 이에 한정되지는 않으며, 통로 형성 단계(S400)는 장착 단계(S300) 후에 올 수도 있다.Meanwhile, in the present embodiment, the passage forming step S400 comes before the mounting step S300, but is not limited thereto, and the passage forming step S400 may come after the mounting step S300.
주입장치 연결 단계(S500)는 주입장치(503)를 주입 통로(401)에 연결하는 단계이다. 주입장치(503)는 주입 통로(401)를 통해 오목부(103)에 인쇄물질(501)을 주입하기 위한 것이다. 주입장치(503)로는 니들(Needle), 시린지(Syringe), 디스펜서(Dispenser) 및 젯팅(Jetting) 장치 등 통상적인 주사기 형태를 가지는 것이 사용될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니고, 인쇄물질(501)을 주입 통로(401)에 흘려 보낼 수 있는 것이라면 어느 것이든 해당될 수 있다. 주입장치(503)로는 인쇄물질(501)의 종류와 점도 등에 따라 다양한 장치가 사용될 수 있다. 한편, 주입장치(503)를 주입 통로(401)에 연결하기 위한 보조장치가 사용될 수도 있다.Injection device connection step (S500) is a step of connecting the
주입 단계(S600)는 주입장치(503)가 주입 통로(401)에 연결된 후 주입장치(503)를 작동하여 인쇄물질(501)을 주입 통로(401)를 통해 오목부(103)로 공급하는 단계이다. 인쇄물질(501)로는 전도성 잉크, 절연성 잉크, 수지, 감광성 수지, 감광 잉크, 감광액, 은(Ag)을 포함하는 전도성 페이스트나 절연성 페이스트 등 다양한 점도를 갖는 물질이 사용될 수 있다. 인쇄물질(501)은 용도에 따라 달라질 수 있다.Injecting step (S600) is a step of supplying the
본 발명에 의하는 경우 인쇄물질(501)을 오목부(103)에만 주입하여 인쇄를 할 수 있기 때문에 종래 기술에 비해 인쇄물질(501)을 절약할 수 있다. 또한, 본 발명에 의하는 경우 주입 통로(401)를 통해 인쇄물질(501)을 주입하므로 다양한 재료를 인쇄물질(501)로서 사용할 수 있는 장점이 있다.According to the present invention, since printing can be performed by injecting the
경화 단계(S700)는 인쇄물질(501)이 스탬프(101)의 오목부(103)에 충진되었을 때 인쇄물질(501)이 기층(201)의 상면에 접착되도록 경화시키는 단계이다.The curing step S700 is a step of curing the
경화 방법으로는 자외선 경화법 또는 열 경화법 등이 사용될 수 있다. 자외선 경화법에 의하는 경우 자외선 램프를 스탬프(101)의 상면으로부터 기층(201)의 상면을 향해 조사하는데, 이 방법은 스탬프(101)가 투명한 재질이거나 자외선 경화가 가능한 인쇄물질(501)이 사용되는 경우 사용함이 바람직하다.As the curing method, an ultraviolet curing method or a thermal curing method may be used. In the case of the UV curing method, the UV lamp is irradiated from the top surface of the
또한, 열 경화법에 의하는 경우 기층(201)의 저면을 가열하여 열이 상면으로 전달되게 하여 인쇄물질(501)을 경화시킨다. 열 경화법은 스탬프(101)가 불투명한 경우에도 사용할 수 있으며, 열 경화가 가능한 인쇄물질(501)이 사용되는 경우 사용함이 바람직하다. 한편, 소자의 특징이나 인쇄물질의 종류에 따라 자외선 경화법과 열 경화법을 동시에 사용할 수도 있다.In addition, when the thermal curing method is used, the bottom surface of the
이러한 경화 단계(S700)을 거치고 나면 인쇄물질(501)이 기층(201)의 상면에 소정의 패턴(701)으로 경화 및 접착된다. 이 경우 보다 견고한 패턴을 유지하도록 별도의 소결 방법을 사용할 수도 있다.After the curing step S700, the
이상과 같이 본 발명의 실시예에 따른 인쇄 방법은 스탬프(101)를 기층(201)에 장착하고 인쇄물질(501)을 주입하여 경화시키는 등의 간단한 공정으로 구성되므로 종래 기술의 복잡한 공정을 대체하여 제조 비용을 저감시키는 효과를 가진다.As described above, the printing method according to the embodiment of the present invention consists of a simple process such as mounting the
또한, 본 발명의 실시예에 따른 인쇄장치는 스탬프(101) 및 주입장치(503) 등 간단한 장치로 구성되므로 종래 기술의 복잡한 장치를 대체하는 효과를 가진다.In addition, the printing apparatus according to the embodiment of the present invention is composed of a simple device such as
이상의 설명은 본 발명을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가지는 자는 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형을 할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명의 보호범위는 특허청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The above description is merely illustrative of the present invention, and those skilled in the art may make various modifications and changes without departing from the essential characteristics of the present invention. In addition, the protection scope of the present invention should be interpreted by the claims, and all technical ideas within the equivalent scope should be construed as being included in the scope of the present invention.
본 발명에 의하는 경우, 공정이 간단하며 서브미크론 단위의 미세한 패턴을 인쇄하는 데에도 적합한 경제적인 인쇄 방법 및 그 장치를 제공하는 효과가 있다.According to the present invention, there is an effect that the process is simple and economical printing method and apparatus suitable for printing fine patterns in submicron units are also suitable.
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