KR100902787B1 - 플렉시블 롤프린트 장치 - Google Patents

Abstract

면(面) 접촉이 가능한 롤프린트(roll-print) 방식에 의해 칼라필터와 같은 기능성 패턴을 평판표시소자용 기판측에 간편하게 형성할 수 있는 플렉시블 롤프린트 장치를 개시한다.

그러한 플렉시블 롤프린트 장치는, 작업대와, 상기 작업대에서 기판을 일방향으로 이송하기 위한 이송수단과, 상기 작업대에 위치한 기판의 일측면에 레진을 도포하여 박막의 레진층을 형성하기 위한 노즐과, 상기 기판과 면 접촉하면서 상기 기판의 레진층에 소정의 패턴을 형성하는 임프린트수단과, 상기 기판을 향하여 자외선을 조사하여 상기 작업대 내에서 상기 패턴을 경화하는 경화수단을 포함한다.

평판표시소자용 기판, 롤프린트 작업, 칼라필터, 임프린트수단, 무한궤도형의 임프린트 벨트, 슬릿형의 노즐, 가이드수단, 경화수단, 프리 베이킹(pre-baking), 하드 베이킹(hard-baking), 작업 능률 및 생산성 향상

Description

플렉시블 롤프린트 장치{flexible roll-print apparatus}

본 발명은 평판표시소자용 기판의 제조시 면(面) 접촉이 가능한 롤프린트(roll-print) 방식에 의해 칼라필터와 같은 기능성 패턴을 간편하게 형성할 수 있는 플렉시블 롤프린트 장치에 관한 것이다.

일반적으로 LCD(Liquid Crystal Display)는 두 장의 기판 사이에 봉입한 액정에 소정의 전계를 인가하여 광학적 이방성(異方性)을 변화시키면서 화상을 구현한다.

상기 액정의 광학적 이방성을 변화시키기 위하여, 상기 두 장의 기판 중에서 어느 하나의 기판에는 화소 전극을 형성하여 스위칭 소자에 의해 전류가 인가될 수 있도록 하고, 다른 하나의 기판에는 공통 전극과 칼라필터가 형성되어 있다.

특히, 상기 칼라필터는 백라이트(backlight)에서 나오는 광(光)을 액정에 통과시켜 R, G, B의 칼라패턴을 통해 투과해 나오는 빛들이 혼색(混色)되면서 화상이 칼라로 구현될 수 있도록 하는 기능성 패턴으로 이루어진다.

상기 칼라필터와 같은 기능성 패턴을 만드는 방법은, 안료분산 방식(간접 패터닝법)과 롤프린트 방식(직접 패터닝법)이 있으며, 근래에는 상기 두 가지의 방식 중에서 작업이 용이하고 공정이 간단한 롤프린트 방식을 주로 사용한다.

상기 롤프린트 방식은, 로울러를 구비하여 이 로울러로 기판에 칼라 잉크를 전이하면서 칼라 패턴을 직접 형성할 수 있는 롤프린트 장치를 사용한다.

상기 롤프린트 장치의 일반적인 구조를 간략하게 설명하면, 기판을 로딩하는 스테이지와, 이 스테이지 위에 위치하는 그라비아 로울러 그리고, 이 그라비아 로울러와 이격 설치되는 블랑켓 로울러를 포함하여 이루어진다.

즉, 상기 그라비아 로울러 외부면에 충진한 잉크 패턴을 상기 블랑켓 로울러측에 전이하고, 상기 블랑켓 로울러의 롤링 동작에 의해 상기 잉크 패턴을 상기 기판측에 재 전이하는 이른바 다이렉트 패터닝 방식으로 칼라 패턴을 만들 수 있다.

그러나, 상기 롤프린트 장치는 상기 두 개의 로울러를 이용하여 잉크 패턴을 전이하는 방식으로 롤프린트 작업을 진행할 때 다음과 같은 단점이 있다.

즉, 상기 그라비아 로울러 및 블랑켓 로울러의 위치를 변화시키면서 두 번의 전이 과정을 매번 거쳐야 하므로 공정이 복잡하고 과다한 시간이 소요된다.

또한, 상기 두 개의 로울러와 스테이지의 위치 편차에 의해 불량 품질이 발생할 수 있다.

예를들어, 상기 그라비아 로울러와 블랑켓 로울러 그리고, 스테이지의 위치나 자세가 허용 편차 범위를 벗어나면, 잉크 패턴이 원활하게 전이되지 않거나 과다한 압력에 의해 파손 및 변형될 수 있다.

그리고, 상기 블랑켓 로울러는 기판과 대략 선(線) 접촉하는 상태로 잉크 패턴을 재 전이하는 것이므로 대면적의 기판을 롤프린트할 때에는 만족할 만한 작업 능률을 기대할 수 없다.

더욱이, 선 접촉 상태로 잉크 패턴을 전이할 때 상기 블랑켓 로울러의 라우드진 외부면에 잉크 페턴이 눌려지면서 비정상(오목하게 들어간 상태)으로 형성될 수 있다.

특히, 상기 롤프린트 장치는, 기판측에 전이한 잉크 패턴을 경화하는 수단(예: UV 경화장치)을 구비하고 있지 않으므로 별도의 경화 영역으로 기판을 옮긴 다음, 잉크 패턴의 경화 작업을 진행해야 하는 번거로움이 있다.

그리고, 경화 영역으로 기판을 옮기는 과정에서 각종 외부 요인(진동이나 충격)에 의해 잉크 패턴의 파손이나 변형이 발생할 수 있으므로 불량 품질을 유발하는 한 요인이 될 수 있다.

따라서, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서,

본 발명의 목적은 면(面) 접촉이 가능한 롤프린트 방식으로 기판측에 기능성 패턴을 용이하게 형성할 수 있으며, 특히 롤프린트 작업 영역 내에서 경화 작업을 함께 진행할 수 있는 플렉시블 롤프린트 장치를 제공하는데 있다.

상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 실현하기 위하여,

작업대;

상기 작업대에서 기판을 일방향으로 이송하기 위한 이송수단;

상기 작업대에 위치한 기판의 일측면에 레진을 도포하여 박막의 레진층을 형성하기 위한 노즐;

상기 기판과 면 접촉하면서 상기 기판의 레진층에 소정의 패턴을 형성하는 임프린트수단;

상기 기판을 향하여 자외선을 조사하여 상기 작업대 내에서 상기 패턴을 경화하는 경화수단;

을 포함하는 플렉시블 롤프린트 장치를 제공한다.

이와 같은 본 발명은, 임프린트수단과 경화수단을 이용하여 기판측에 소정의 패턴을 롤프린트 및 경화하는 두 가지의 작업을 작업대 내에서 일괄 진행할 수 있 다.

특히, 상기 임프린트수단은 기판과 면 접촉이 가능한 접촉 구간을 가지도록 무한궤도 형태로 롤링되므로 상기 접촉 구간으로 기판의 레진층을 면 접촉 상태로 누르면서 패턴을 용이하게 형성할 수 있다.

그리고, 상기 경화수단은 상기 작업대 상에서 한 군데 이상의 지점에 위치하여 상기 기판을 향하여 UV 광을 조사하면서 한 번 이상 경화 작업(프리 베이킹 및 하드 베이킹)을 간편하게 진행할 수 있다.

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.

본 발명의 실시예들은 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자들이 본 발명의 실시가 가능한 범위 내에서 설명된다.

따라서, 본 발명의 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있는 것이므로 본 발명의 특허청구범위는 아래에서 설명하는 실시예들로 인하여 한정되는 것은 아니다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 플렉시블 롤프린트 장치의 전체 구조를 나타내는 도면으로서, 도면 부호 2는 작업대를 지칭한다.

상기 작업대(2)는 위쪽에 일정 크기의 작업면(S)을 구비하고, 이 작업면(S)이 대략 직사각형의 면적을 가지도록 도 1을 기준으로 할 때 좌/우로 길게 연장 형성된다.

상기 작업대(2)에는 이송수단(4)이 설치된다. 이 이송수단(4)은 상기 작업 면(S)의 길이 방향을 따라 기판(G)을 이동시키기 위한 것이다.

상기 이송수단(4)은 에어 압력으로 기판(G)을 부상(浮上)시킨 상태로 이송할 수 있는 통상의 에어부상 방식의 이송스테이지(F)를 사용할 수 있다.

즉, 상기 이송스테이지(F)는 도면에는 나타내지 않았지만 상기 기판(G)의 양쪽 테두리 부분을 척킹한 상태에서 상기 기판(G)의 저면을 에어 압력으로 지지한 상태로 이송할 수 있는 통상의 에어부상 방식의 이송 구조를 갖는다.

그러므로, 상기 이송스테이지(F)는 진동이나 충격, 마찰을 방지할 수 있는 안정적인 상태로 상기 작업면(S)을 따라 인라인 이송 방식으로 상기 기판(G)을 이송할 수 있다.

상기 이송수단(4)은 상기한 구조 이외에도 예를들어, 도면에는 나타내지 않았지만 로울러에 기판(G)이 올려진 상태로 이송되는 통상의 로울러 컨베이어와 같은 이송 구조로 이루어질 수도 있다.

상기 작업면(S)의 일측에는 도 1에 나타낸 바와 같이 노즐(6)이 위치한다.

상기 노즐(6)은 상기 이송스테이지(F)에 로딩한 기판(G)의 일측면(윗면)에 레진을 도포하여 박막의 레진층(G1)을 형성하기 위한 것이다.

상기 노즐(6)은 장방형의 토출구(N)를 구비한 슬릿형(slit type)의 구조로 이루어지며, 상기 토출구(N)의 길이 방향이 상기 기판(G)의 이송 방향을 가로지르는 자세를 가지도록 상기 작업대(2)에 설치한다.

그리고, 상기 노즐(6)은 도면에는 나타내지 않았지만 통상의 레진공급장치와 연결되어 이 장치로부터 레진을 공급받아서 상기 토출구(N)를 통해 기판(G)측에 통 상의 방법으로 레진을 도포할 수 있다.

즉, 상기 작업대(2)와 노즐(6)은 상기 작업면(S)을 따라 이동하는 기판(G)에 레진을 도포하여 박막의 레진층(G1)을 형성할 수 있는 통상의 인라인 타입의 코팅장치 구조를 갖는다.

한편, 상기 본 발명의 일실시예에 따른 플렉시블 롤프린트 장치는 임프린트수단(8)을 포함한다.

상기 임프린트수단(8)은 플렉시블하게 롤링 동작되면서 면(面) 접촉이 가능한 상태로 기판(G)의 레진층(G1)을 눌러서 소정의 패턴(G2)을 형성하기 위한 것이다.

이를 위하여 본 실시예에서는 도 2에 나타낸 바와 같이 무한궤도(無限軌道) 형태로 연결한 임프린트 벨트(B)로 기판(G)의 레진층(G1)을 면 접촉 상태로 누르면서 패턴(G2)이 형성되도록 하고 있다.

상기 임프린트 벨트(B)는 일측면에 다수 개의 가패턴 돌기(B2)들이 형성된 가패턴면(B1)을 갖는다.

그리고, 상기 가패턴 돌기(B2)는, 기판(G)에 형성하기 위한 패턴(G2)들에 대응하는 크기 및 배열을 가지며 상기 가패턴면(B1)에 돌출 형성된다.

상기 임프린트 벨트(B)의 재질은 자외선이 투과될 수 있는 플렉시블한 합성고무 중에서 사용하고, 더욱 바람직하게는 PDMS(POLY DIMETHYLSILOXANE)를 사용할 수 있다.

특히, PDMS 재질은 성형이 용이하고 넓고 평탄하지 않은 표면과 안정적인 접 촉 상태를 유지할 수 있으며, 일정 점도를 가지는 레진과 접촉할 때 레진이 달라붙는 현상을 방지할 수 있다.

그리고, 상기 임프린트 벨트(B)는 구동부(M)에 의해 상기 작업면(S) 위에서 기판(G)의 레진층(G1)을 면 접촉 상태로 누를 수 있는 구간을 가지도록 플렉시블하게 롤링된다.

상기 구동부(M)는, 복수 개의 회전로울러(M1)와, 이 회전로울러(M1)를 회전시키기 위한 모터(M2)를 포함하여 이루어진다.

도 2를 참조하면, 상기 회전로울러(M1)는 두 개가 일정 간격으로 이격되어 지지브라켓트(M3)에 고정 설치되며, 상기 모터(M2)는 상기 두 개의 회전로울러(M1) 중에서 어느 하나의 회전로울러(M1)를 회전시킬 수 있도록 통상의 방법으로 연결된다.

즉, 상기 임프린트 벨트(B)는 상기 두 개의 회전로울러(M1) 외부면을 감싸는 상태로 연결되어 상기 회전로울러(M1)의 회전시 통상의 캐터필러(caterpillar) 형태로 이동하면서 상기 가패턴면(B1)이 플렉시블하게 롤링된다. 이와 같은 구조에 의하면, 도 2에서와 같이 상기 이송수단(4)의 이송 구간 내에 전/후로 이격 배치된 두 개의 회전로울러(M1)에 의해 상기 임프린트 벨트(B)가 일정 길이의 면 접촉구간(L)을 갖는 상태로 롤링이 가능하므로 상기 작업면(S)에서 기판(G)이 이송수단(4)에 의해 일측에서 타측으로 이동할 때 상기 면 접촉구간(L)의 가패턴면(B1)으로 기판(G) 일면(윗면)의 일측에서 타측을 향하여 점차 면 접촉 상태로 레진층(G1)을 누르면서 임프린트 방식으로 패턴(G2)을 형성할 수 있다. 특히 이러한 임프린트 벨트(B)의 구동 방식에 의하면 상기 이송수단(4)에 의해 상기 작업면(S) 일측에서 타측을 향하여 순차적으로 이동하는 여러 개의 기판(G)을 연속으로 처리할 수 있다.

상기 구동부(M)는, 상기 임프린트 벨트(B)의 롤링시 상기 가패턴면(B1)의 이송 속도와 상기 기판(G)의 이송 속도가 서로 동일하게 유지되도록 셋팅한다.

이와 같은 구조는 예를들어, 도 3에 나타낸 바와 같이 상기 구동부(M)측에 감속기(M4)를 부착하여 상기 모터(M2)의 회전수를 통상의 방법으로 조절할 수 있다. 그리고, 이외에도 상기 이송수단(4)의 이송 속도를 조절하면 된다.

만일, 상기 가패턴면(B1)과 상기 기판(G)의 이송 속도 편차가 발생하면 상기 가패턴면(B1)으로 기판(G)의 레진층(G1)을 누를 때 슬립(slip) 현상이 발생하여 패턴(G2)이 비정상으로 형성될 수 있다.

그리고, 상기 임프린트 벨트(B)는 상기 작업대(2)에서 높낮이 조절이 가능하게 설치할 수 있다.

예를들어, 도 3에 나타낸 바와 같이 상기 지지브라켓트(M3) 일측을 관통하는 상태로 조절나사(M5)를 상기 작업대(2)측에 체결하고, 상기 조절나사(M5)에는 도면에서와 같이 탄성부재(M6, 예:압축코일스프링)를 끼워서 설치한다. 이와 같은 구조에 의하면, 상기 조절나사(M5)를 어느 한 방향 또는 그 반대로 돌릴 때 상기 지지브라켓트(M3)가 상기 작업대(2) 상에서 상/하로 위치가 변화되므로 나사 조절 방식으로 상기 임프린트 벨트(B)의 높낮이를 조절할 수 있다.

이외에도 도면에는 나타내지 않았지만 통상의 이송장치(예:이송스크류 또는 이송용 실린더)에 의해 상기 지지브라켓트(M3)를 상/하로 이동시키는 방식으로 상기 임프린트 벨트(B)의 높낮이 위치를 변화시킬 수도 있다. 이러한 구조는 해당 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 용이하게 실시할 수 있는 것이므로 더욱 상세한 설명은 생략한다.

상기 본 발명의 일실시예에 따른 플렉시블 롤프린트 장치는 가이드수단(10)을 더 포함하여 이루어질 수 있다.

상기 가이드수단(10)은 상기 임프린트 벨트(B)의 전체 가패턴면(B1) 중에서 상기 기판(G)의 레진층(G1)과 면 접촉하기 위한 접촉구간(L) 사이즈를 조절하기 위한 것이다.

이를 위하여 본 실시예에서는 도 2에 나타낸 바와 같이 상기 임프린트 벨트(B) 안쪽에 두 개의 가이드로울러(R1)를 설치하여 이 가이드로울러(R1)에 의해 접촉구간(L)의 사이즈가 조절되도록 하고 있다.

상기 가이드로울러(R1)는 도면에는 나타내지 않았지만 상기 작업대(2)에서 한 방향 이상으로 위치 조절이 가능하도록 통상의 방법으로 고정 설치한다.

예를들어, 상기 지지브라켓트(M3)측에 고정된 상태에서 위치 조절이 가능하도록 셋팅할 수 있다. 그리고, 상기 가이드로울러(R1)의 위치 조절을 위하여 통상의 위치조절기(예:매뉴얼 스케이지)를 사용한다.

그러므로, 상기 가이드수단(10)은 도 4에 나타낸 바와 같이 상기 가이드로울러(R1)들이 한 방향 이상으로 위치가 변화하면서 간격이 좁혀지거나 벌어질 때 발생하는 접촉력으로 상기 임프린트 벨트(B)의 접촉구간(L) 사이즈를 조절할 수 있다. 이와 같은 구조에 의하면, 예를들어, 기판 사이즈나 형태 또는 작업 여건과 부합하도록 상기 면 접촉구간(L)의 사이즈를 적절하게 조절할 수 있으므로 임프린트 작업시 작업 호환성을 높일 수 있다.

그리고, 상기 가이드수단(10)은 상기 가이드로울러(R1)의 위치를 변화시키면서 상기 회전로울러(M1)들 사이로 연결한 상기 임프린트 벨트(B)의 장력을 적절하게 조절할 수도 있다.

상기한 가이드수단(10)은, 예를들어, 기판(G) 사이즈나 요구되는 작업 여건에 대응하도록 상기 임프린트 벨트(B)의 접촉구간(L) 사이즈를 조절하면서 레진층(B1)과 면 접촉하기 위한 누름 면적을 넓히거나 좁힐 수 있다.

그리고, 상기 가이드로울러(R1)들은 상기 임프린트 벨트(B)의 접촉구간(L) 사이즈를 조절할 때 상기 임프린트 벨트(B)가 늘어나지 않고 원래의 길이를 유지할 수 있도록 작동한다.

따라서, 상기한 임프린트수단(8)은 상기 구동부(M)와 상기 가이드수단(10)에 의해 면 접촉을 위한 누름 면적을 가지도록 플렉시블하게 롤링하는 상태로 기판(G)의 레진층(G1)을 눌러서 면 접촉 방식으로 소정의 패턴(G2)을 간편하게 형성할 수 있다. 그러므로, 이러한 면 접촉 임프린트 방식은 예를들어, 도면에는 나타내지 않았지만 원통형의 로울러를 이용한 선 접촉 임프린트 방식으로 패턴을 형성할 때 로울러의 라운드진 외부면에 의해 패턴 윗면이 선 접촉 상태로 눌려지면서 비정상(윗면이 오목하게 들어간 형태)으로 형성되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 임프린트 동작시 전체 접촉면 사이의 접촉력을 균일하게 유지할 수 있으므로 기판(G) 전체면에 대응하여 패턴(G2)들을 더욱 균일하게 형성할 수 있다.

상기 본 발명의 일실시예에 따른 플렉시블 롤프린트 장치는 경화수단(12)을 포함한다.

상기 경화수단(12)은 자외선을 조사하면서 상기 기판(G)의 패턴(G2)을 상기 작업대(2) 상에서 직접 경화하기 위한 것이다.

즉, 상기 경화수단(12)은 유브이(U.V) 램프(C)를 구비하고 이 램프(C)에서 발생하는 자외선으로 경화 작업을 진행할 수 있는 통상의 유브이 경화 방식의 구조로 이루어진다.

상기 유브이 램프(C)는 도 2에 나타낸 바와 같이 상기 임프린트 벨트(B) 안쪽에 설치하여 자외선이 상기 임프린트 벨트(B)를 투과하여 상기 기판(G)의 패턴(G2)을 향해 조사되도록 셋팅할 수 있다.

그리고, 상기 유브이 램프(C)에 대응하여 반사판(C1)을 더 설치할 수 있다.

상기 반사판(C1)은 상기 유브이 램프(C)에서 발생하는 자외선이 도 5에 나타낸 바와 같이 상기 기판(G)의 패턴(G2)을 향하여 조사되도록 하기 위한 것이다.

상기 반사판(C1)은 상기 유브이 램프(C) 외부면에 대응하는 반사면(C2)을 가지며, 이 반사면(C2)과 상기 유브이 램프(C) 위면이 마주하도록 설치할 수 있 다.(도 5참조)

상기 반사판(C1)은 통상의 조명장치에 사용하는 리플렉터(reflector)와 같은 구조로 이루어지며 상기 지지브라켓트(M3)측에 고정 설치할 수 있다.

즉, 상기한 반사판(C1)은 상기 유브이 램프(C)에서 발생하는 자외선 중에서 위쪽으로 조사되는 자외선이 상기 기판(G)을 향하여 아래쪽으로 조사되도록 반사할 수 있다.

따라서, 상기 임프린트수단(8)으로 기판(G)의 레진층(G1)을 눌러서 패턴(G2)을 직접 형성한 다음, 이 패턴(G2)을 상기 작업면(S) 내에서 상기 경화수단(12)을 이용하여 곧바로 경화할 수 있다.

이와 같은 구조는 종래와 같이 롤프린트 작업 후 기판(G)을 별도의 경화 영역으로 옮겨서 경화하는 방식에 비하여 공정이 간단하고 작업 시간을 대폭 줄일 수 있다. 그리고, 기판(G)의 운반 중에 진동이나 충격에 의해 발생할 수 있는 불량 품질을 방지할 수 있다. 특히, 상기 임프린트 벨트(B)의 가패턴면(B1)으로 레진층(G1)을 눌러서 도 5에서와 같이 패턴(G2)의 형태를 안정적으로 잡아준 상태로 경화할 수 있으므로 예를들어, 경화 작업 중에 패턴(G2)의 형태가 변화되는 것을 방지하여 한층 향상된 패터닝 품질을 얻을 수 있다.
상기 작업대(2)에는 도 6에 나타낸 바와 같이 한 군데 이상의 지점에 보조경화수단(14a, 14b)을 더 설치할 수 있다.

삭제

상기 보조경화수단(14a, 14b)은 상기 경화수단(12)과 동일하게 유브이 램프(C)와 반사판(C1)으로 구성하고, 상기 기판(G)의 이송 구간 내에서 상기 임프린트수단(8)을 사이에 두고 전방 및 후방측에 각각 설치할 수 있다.(도 6참조)

상기 보조경화수단(14a, 14b)은 상기 임프린트수단(8)으로 기판(G)의 레진층(G1)을 롤프린트하는 작업 영역의 전/후 지점에서 서로 다른 경화 분위기로 한 번 이상 경화 작업을 진행할 수 있다.

예를들어, 도 6을 기준으로 할 때 좌측 보조경화수단(14a)은 상기 기판(G)의 레진층(G1)을 롤프린트하기 전에 통상의 프리 베이킹(pre-baking 또는, "소프트 베이킹"이라고도 함.) 분위기로 경화 작업을 진행할 수 있도록 셋팅할 수 있다.

그리고, 우측에 위치한 다른 하나의 보조경화수단(14b)은 상기 임프린트수단(8)에 의해 기판(G)측에 패턴(G2)을 형성한 상태에서 통상의 하드 베이킹(hard-baking) 분위기로 경화 작업을 진행할 수 있도록 셋팅할 수 있다.

그러므로, 상기 작업면(S)의 기판(G) 이송 구간 내에서 각기 다른 경화 분위기로 한 번 이상 경화 작업을 진행하여 한층 향상된 경화 효율 및 품질을 얻을 수 있다.

예를들어, 패터닝 작업 전/후로 프리 베이킹이나 하드 베이킹을 진행하면 한 번의 베이킹 작업으로 경화하는 방식에 비하여 레진이 점차 하드한 경화 상태가 되도록 단계별로 경화가 가능하므로 레진의 열적 변형을 최대한 억제할 수 있다. 특히, 프리 베이킹한 상태로 패터닝 작업을 진행하면 임프린트 동작으로 상기 기판(G)의 레진층(G1)을 누를 때 발생할 수 있는 변형(예:밀림 현상)을 방지할 수 있다.

상기 본 발명의 일실시예에 따른 플렉시블 롤프린트 장치는 도 7에 나타낸 바와 같이 세정수단(16)을 더 포함하여 이루어질 수 있다.

상기 세정수단(16)은 상기 임프린트 벨트(B)의 가패턴면(B1)에 달라붙은 레진을 건식(乾式) 세정 방식으로 제거하기 위한 것이다.

이를 위하여 본 실시예에서는 도 7에 나타낸 바와 같이 상기 작업면(S)에 상압플라즈마 세정기(W)를 설치하여 이 세정기(W)에 의해 레진이 제거되면서 상기 임프린트 벨트(B)의 가패턴면(B1)이 세정되도록 하고 있다.

상기 상압플라즈마 세정기(W)는 상기 임프린트 벨트(B) 위쪽에서 상기 가패턴면 (B1) 일측 지점에 대응하도록 상기 작업대(2)에 설치한다.

상기 상압플라즈마 세정기(W)는 플라즈마 내의 산소 레디칼(radical)을 이용하여 상기 가패턴면(B1)측에 달라붙은 레진을 제거할 수 있다.

이와 같이 상압플라즈마를 이용한 세장장치는 일반적으로 반도체 소자의 제조 공정에서 건식 세정 작업에 사용하는 것으로서, 기존 진공플라즈마에 비하여 레디칼(반응활성종)의 농도가 높고, 온도(상온에서 섭씨 150도 범위)가 낮으므로 폴리머 및 저융점의 표면 처리(세정) 작업에 적합한 것으로 알려져 있다.

그러므로, 상기 세정수단(16)은 상기 임프린트 벨트(B)의 가패턴면(B1)에 달라붙은 레진이나 각종 이물질을 제거하면서 상기 가패턴면(B1)을 간편하게 세정할 수 있다.

따라서, 상기한 본 발명의 일실시예에 따른 플렉시블 롤프린트 장치는, 도 1에 나타낸 바와 같이 상기 작업대(2) 상에서 기판(G)이 이송수단(4)에 의해 일방향으로 이동할 때 상기 기판(G)의 윗면에 레진을 도포하여 레진층(G1)을 형성할 수 있다.

그리고, 기판(G)에 레진층(G1)이 도포된 상태로 상기 임프린트수단(8)을 통과할 때 면 접촉 방식으로 다음과 같이 패터닝 작업을 진행한다.

즉, 상기 임프린트수단(8)의 임프린트 벨트(B)는 구동부(M)에 의해 상기 작업대(2) 상에서 상기 가패턴면(B1)이 면 접촉을 위한 접촉구간(L)을 가지는 상태로 플렉시블하게 롤링된다.

상기와 같이 임프린트 벨트(B)가 플렉시블하게 롤링하는 상태에서 상기 기판(G)이 통과하면, 이 기판(G)의 레진층(G1)이 상기 임프린트 벨트(B)의 접촉구간(L)에 의해 면 접촉 상태로 눌려진다.(도 2참조)

이처럼, 상기 기판(G)의 레진층(G1)을 상기 임프린트 벨트(B)를 이용하여 면 접촉 상태로 누르면서 상기 가패턴면(B1)의 가패턴 돌기(B2)에 대응하는 패턴(G2)을 상기 기판(G)측에 간편하게 패터닝할 수 있다.

그리고, 이와 같이 패터닝 작업을 진행할 때 상기 경화수단(12) 및 보조경화수단(14a, 14b)을 이용하여 상기 작업대(2) 상에서 상기 기판(G)의 레진층(G1)이나 패턴(G2)을 예를들어, 프리 베이킹 또는 하드 베이킹 분위기로 한 번 이상 경화 처리할 수 있다.

그러므로, 상기와 같이 작업대(2)에서 상기 임프린트 벨트(B)의 면 접촉력으로 패터닝 작업을 간편하게 진행할 수 있고, 특히 패터닝 작업 중에 경화 작업을 동시에 진행할 수 있으므로 기판(G)에 소정의 패턴(G2)을 형성하기 위한 전체 작업 공정 및 시간을 대폭 단축시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 플렉시블 롤프린트 장치의 전체 구조를 나타내는 도면이다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 플렉시블 롤프린트 장치의 임프린트수단 및 가이드수단의 구조를 설명하기 위한 도면이다.

도 3은 도 2의 임프린트 수단의 세부 구조를 설명하기 위한 도면이다.

도 4는 도 2의 가이드수단의 작용을 설명하기 위한 도면이다.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 플렉시블 롤프린트 장치의 경화수단 구조 및 작용을 설명하기 위한 도면이다.

도 6은 도 5의 경화수단의 다른 구조를 설명하기 위한 도면이다.

도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 플렉시블 롤프린트 장치의 세정수단 구조를 설명하기 위한 도면이다.

[도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명]

2: 작업대 4: 이송수단 6: 노즐

8: 임프린트수단 10: 가이드수단 12: 경화수단

14a, 14b: 보조경화수단 G: 기판 G1: 레진층

M: 구동부 C: 유브이 램프

Claims (12)

1. 작업대;

   상기 작업대에서 기판을 일방향으로 이송하기 위한 이송수단;

   상기 작업대에 위치한 기판의 일측면에 레진을 도포하여 박막의 레진층을 형성하기 위한 노즐;

   모터로부터 동력을 전달받아서 회전하는 두 개의 회전로울러로 구성되며 이 두 개의 회전로울러가 상기 이송수단의 이송구간 내에서 전/후로 이격 배치되는 구동부;

   가패턴 돌기들이 형성된 가패턴면을 구비한 임프린트 벨트로 구성되며 면 접촉구간을 가지며 무한궤도 형태로 롤링하도록 상기 두 개의 회전로울러 측에 연결되어 상기 면 접촉구간의 가패턴면으로 기판의 레진층을 누르면서 패턴을 형성하는 임프린트수단;

   상기 임프린트 벨트의 가패턴면으로 눌려진 레진층을 향하여 자외선을 조사하면서 패턴을 경화할 수 있도록 상기 작업대 상에 설치되는 경화수단;

   위치 조절이 가능한 두 개의 가이드로울러로 구성되며 이 두 개의 가이드로울러 간격이 좁혀지거나 벌어지는 동작에 의해 상기 임프린트 벨트의 면 접촉구간의 길이를 조절하는 가이드수단;

   을 포함하는 플렉시블 롤프린트 장치.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 이송수단은,

   에어 압력에 의해 기판을 부상시킨 상태로 이송 가능한 이송스테이지 또는 로울러 컨베이어를 사용하는 플렉시블 롤프린트 장치.
3. 청구항 1에 있어서,

   상기 노즐은,

   장방형의 토출구를 가지는 슬릿형의 노즐을 사용하는 플렉시블 롤프린트 장 치.
4. 삭제
5. 청구항 1에 있어서,

   상기 임프린트 벨트는,

   자외선이 투과할 수 있는 플렉시블한 합성 고무를 사용하는 것을 특징으로 하는 플렉시블 롤프린트 장치.
6. 청구항 1에 있어서,

   상기 임프린트 벨트는,

   상기 회전로울러에 연결할 때 상기 가패턴면이 외측을 향하도록 셋팅하는 플렉시블 롤프린트 장치.
7. 청구항 1에 있어서,

   상기 임프린트 벨트는,

   상기 작업대 상에서 조절나사의 정/역 회전에 의해 고정 위치가 상/하로 변화하면서 높낮이 조절이 가능하게 설치되는 플렉시블 롤프린트 장치.
8. 삭제
9. 청구항 1에 있어서,

   상기 경화수단은,

   자외선을 발생하는 유브이 램프와, 이 유브이 램프에 대응하여 위치하는 반사판으로 구성되며,

   상기 유브이 램프에서 발생하는 자외선이 상기 반사판에 의해 상기 임프린트수단의 면 접촉 구간을 향하여 조사되도록 셋팅하는 플렉시블 롤프린트 장치.
10. 청구항 1에 있어서,

    상기 작업대 상에는 상기 경화수단과 대응하는 보조경화수단이 더 설치되며,

    상기 보조경화수단은,

    상기 작업대의 기판 이송 구간 내에서 상기 경화수단을 사이에 두고 전/후로 위치되어 기판의 레진층이나 패턴을 프리 베이킹(pre-baking) 또는 하드 베이킹(hard-baking)이 가능하도록 작동하는 것을 특징으로 하는 플렉시블 롤프린트 장치.
11. 청구항 1에 있어서,

    상기 작업대 상에는 상기 임프린트수단과 대응하는 세정수단이 더 설치되며,

    상기 세정수단은,

    상압플라즈마 세정기를 사용하고, 상기 임프린트 벨트의 표면을 세정할 수 있도록 설치되는 플렉시블 롤프린트 장치.
12. 삭제

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