KR100940066B1 - An apparatus for printing fine patterns with triple axes driving mechainsm - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 미세패턴 형성을 위한 3축 구동 인쇄장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 평판에 가까운 원호(圓弧) 형상의 인쇄판 양단에 인쇄판을 수직방향으로 구동시킬 수 있는 한 쌍의 수직구동수단을 각각 연결하고, 인쇄판의 일측에는 인쇄판을 수평방향으로 구동시킬 수 있는 수평구동수단을 연결하여, 패턴 인쇄시 상기 한 쌍의 수직구동수단과 수평구동수단을 동기화하여 3축 구동을 통해 인쇄판을 구동시켜, 원호 형상의 인쇄판이 원호의 곡률반경과 동일한 곡률반경을 갖는 원의 회전 궤적을 따라 이동하면서 피인쇄기판의 상부에 패턴을 형성하도록 구성함으로써 피인쇄기판 상에 형성되는 패턴의 재현성을 향상시킬 수 있는 미세패턴 형성을 위한 3축 구동 인쇄장치에 관한 것이다.The present invention relates to a three-axis driving printing apparatus for forming a fine pattern, and more particularly, a pair of vertical driving means capable of driving the printing plate in the vertical direction on both ends of an arc-shaped printing plate close to a flat plate. Each side is connected, and one side of the printing plate is connected to the horizontal driving means capable of driving the printing plate in the horizontal direction, and when the pattern is printed by synchronizing the pair of vertical driving means and the horizontal driving means to drive the printing plate through three-axis drive The arc-shaped printing plate may be formed along the rotational trajectory of a circle having the same radius of curvature as the radius of curvature of the arc to form a pattern on the upper part of the printed substrate, thereby improving the reproducibility of the pattern formed on the printed substrate. It relates to a three-axis drive printing apparatus for forming a fine pattern.
최근 들어 급속히 정보화 시대로 진입하면서, 언제 어디서나 정보를 접할 수 있도록, 정보를 문자 또는 영상으로 표시하여 눈으로 볼 수 있게 해주는 디스플레이 기술이 더욱 중요시되고 있다.Recently, as the information age rapidly enters, a display technology for displaying information in a text or an image so that the user can see the information anytime and anywhere is becoming more important.
이러한 디스플레이 장치의 소비경향을 살펴보면, 기존의 CRT(Cathode-Ray Tube)는 부피가 크고, 무거운 단점이 있어서 사용하기 편리한 LCD(Liquid Crystal Display), PDP(Plasma Display Panel) 등의 평판 디스플레이의 수요가 급격히 늘어나고 있다.Looking at the consumption trend of such display devices, the conventional CRT (Cathode-Ray Tube) is bulky, heavy and has a disadvantage of easy to use flat panel display such as liquid crystal display (LCD), plasma display panel (PDP) It's growing rapidly.
평판 디스플레이의 제조 공정 중 투명한 유리기판 위에 컬러 필터, 화소, 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor) 등을 형성하는 전극공정은 핵심공정으로 분류된다. 이러한 전극공정은 포토리소그래피(photolithography)방법을 통해 주로 진행되어 왔으나, 공정이 복잡할 뿐만 아니라 제조비용이 많이 소요되며 환경을 오염시키는 문제점이 제기되어, 최근에는 포토리소그래피방법을 대체할 수 있는 스크린 인쇄, 그라비아 옵셋 인쇄, 스탬프 인쇄 등의 인쇄방법이 제시되어 적용되고 있다. Electrode processes that form color filters, pixels, thin film transistors, etc. on transparent glass substrates are classified as core processes in the manufacturing process of flat panel displays. The electrode process has been mainly carried out through the photolithography method, but the process is complicated, the manufacturing cost is high, and the environmental pollution has been raised, and in recent years screen printing that can replace the photolithography method Printing methods such as gravure offset printing and stamp printing have been proposed and applied.
이중 스탬프 인쇄방법은 평판형의 인쇄판을 피인쇄기판 상부 전면에 밀착시킨 후 분리시킴으로써 인쇄판의 인쇄면에 전사된 잉크를 피인쇄기판 표면에 인쇄시키는 방법이다. The double stamp printing method is a method of printing the ink transferred on the printing surface of the printing plate on the surface of the printed board by bringing the flat printing plate into close contact with the entire upper surface of the printed board.
그러나 상술한 스탬프 인쇄방법은 비교적 이상적인 패턴 형성방법이지만, 패턴 인쇄시 인쇄판이 피인쇄기판 전면에 걸쳐 균일한 압력을 가하면서 밀착되어야 정확한 패턴을 형성할 수 있으나, 피인쇄기판이 대면적화됨에 따라 평탄도의 편차에 의해 인쇄판과 피인쇄기판 간에 밀착되는 정도가 적은 부분이 발생할 수 있고, 이에 따라 인쇄판에 전사된 잉크가 피인쇄기판 상에 전혀 인쇄되지 않거나 부분적으로 인쇄되는 등의 패턴 불량이 발생될 수 있다는 문제점이 있다. However, the above-described stamp printing method is a relatively ideal pattern forming method, but when printing the pattern, the printing plate should be closely contacted with uniform pressure over the entire surface of the printed board, but the accurate pattern can be formed. Due to the deviation of the drawing, a portion where the degree of adhesion between the printing plate and the printed substrate is less likely to occur may occur, and thus pattern defects such as the ink transferred to the printing plate may not be printed or partially printed on the printed substrate. There is a problem that can be.
이러한 문제점을 해결하기 위하여, 인쇄판과 피인쇄기판이 균일한 압력을 가지며 밀착될 수 있도록 롤러(roller) 형태의 인쇄판을 이용하는 그라비아 옵셋 인 쇄방식이 패턴을 인쇄하는데 적용되어 사용되고 있다. In order to solve this problem, a gravure offset printing method using a roller-type printing plate is applied to print a pattern such that the printing plate and the printed substrate have a uniform pressure and are in close contact with each other.
도 1은 종래기술에 따른 그라비아 옵셋(off-set) 인쇄장치를 이용한 미세패턴 형성과정을 보여주는 도면이다.1 is a view showing a fine pattern forming process using a gravure offset (off-set) printing apparatus according to the prior art.
도 1을 참조하면, 종래의 그라비아 옵셋 인쇄장치는 원통형의 롤러(20) 외주면을 따라 요홈이 형성되어 있는 블랭킷(22)을 설치하고, 요홈 내부에 잉크(30)를 충진한 후 원통형 롤러를 회전시키면서 외주면에 설치된 블랭킷(22)을 피인쇄기판(10)에 가압 밀착 및 분리시킴으로써 요홈 내부에 충진된 잉크(30)를 피인쇄기판(10) 표면에 인쇄하여 패턴(32)을 형성할 수 있도록 구성되어 있다. Referring to FIG. 1, the conventional gravure offset printing apparatus installs a
그러나 상기와 같은 그라비아 옵셋 인쇄장치는 원통형의 롤러를 피인쇄기판 표면에 밀착시켰다가 분리시키는 과정을 반복해서 수행하면서 패턴을 형성하게 되는데, 롤러의 직경이 작은 경우 롤러 외경의 곡률이 커서 피인쇄기판과 접촉되는 면적 및 시간이 짧아 충분한 압력을 가할 수 없게 되고, 이로 인해 인쇄판이 피인쇄기판에서 분리될 때 인쇄판에 도포되어 있던 잉크가 피인쇄기판 상에 완전히 부착되지 않고 떨어져나가 형성되는 패턴의 가장자리 프로파일이 원하는 형태로 형성되지 않는다는 문제점이 있다. However, the gravure offset printing apparatus as described above forms a pattern while repeatedly performing a process of contacting and separating a cylindrical roller to the surface of the printed substrate. If the diameter of the roller is small, the curvature of the roller outer diameter is large and the printed substrate is formed. The area and time of contact with each other are too short to apply sufficient pressure, which causes the edges of the pattern to fall off, rather than completely adhering, onto the printed substrate when the ink applied to the printed substrate is separated from the printed substrate. There is a problem that the profile is not formed in the desired shape.
또한, 이러한 문제점을 해결하기 위하여 원통형 롤러의 크기를 증가시켜 롤러의 외주면과 피인쇄기판이 접촉되는 면적을 증가시키는 동시에 접촉 시간을 증가시킴으로써 형성되는 패턴의 정확도를 향상시킬 수도 있지만, 이러한 경우 원통형 롤러의 부피가 증가하여 많은 설치공간을 필요로 하고, 피인쇄기판의 면적이 증가할수록 원통형 롤러의 부피가 급격하게 증가하여 더 많은 설치공간이 요구된다는 문제점이 있다. In addition, in order to solve this problem, it is possible to increase the size of the cylindrical roller to increase the area where the outer circumferential surface of the roller is in contact with the printed board and to improve the accuracy of the pattern formed by increasing the contact time. Increasing the volume requires a large amount of installation space, there is a problem that as the area of the printed substrate increases the volume of the cylindrical roller is rapidly increased to require more installation space.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여, 곡률 반경이 매우 큰 원통형 롤러의 일부를 이용한 원호 형상의 인쇄판 양단부에 인쇄판을 수직방향으로 구동시킬 수 있는 한 쌍의 수직구동수단을 각각 연결하고, 인쇄판의 일측에 인쇄판을 수평방향으로 구동시킬 수 있는 수평구동수단을 연결하여, 패턴 형성시 원호 형상의 인쇄판을 한 쌍의 수직구동수단과 수평구동수단을 동기화시켜 3축 구동시킴으로써 인쇄판이 원호의 곡률반경과 동일한 곡률반경을 갖는 원의 회전 궤적을 따라 이동하면서 피인쇄기판 상에 패턴을 인쇄할 수 있도록 하여, 인쇄판과 피인쇄기판이 충분한 면적 및 시간을 가지고 밀착되는 동시에 시간차를 가지며 분리되면서 패턴을 인쇄할 수 있도록 할 수 있어, 형성되는 패턴의 재현성을 향상시킬 수 있는 미세패턴 형성을 위한 3축 구동 인쇄장치를 제공하는데 그 목적이 있다. In order to solve the above problems, a pair of vertical driving means capable of driving the printing plate in the vertical direction is connected to both ends of an arc-shaped printing plate using a part of a cylindrical roller having a very large radius of curvature, respectively. By connecting the horizontal driving means capable of driving the printing plate in the horizontal direction on one side, the three-axis driving of the arc-shaped printing plate by synchronizing the pair of the vertical driving means and the horizontal driving means when forming the pattern causes the printing plate to have a radius of curvature of the arc. The pattern can be printed on the printed board while moving along the rotational trajectory of the circle having the same radius of curvature, so that the printed board and the printed board can be closely contacted with sufficient area and time, and at the same time, the pattern can be printed while being separated. 3 for fine pattern formation to improve the reproducibility of the pattern formed There is provided for driving the printing apparatus.
본 발명에 따른 미세패턴 형성을 위한 3축 구동 인쇄장치는, 상면에 피인쇄기판이 장착되는 스테이지와; 상기 스테이지 상부측에 구비되며, 하면에 원호 형상의 인쇄면이 형성된 인쇄판과; 상기 인쇄판의 양단부에 각각 연결되어, 상기 인쇄판을 수직방향으로 구동시키는 한 쌍의 수직구동수단; 및 상기 인쇄판에 연결되어 상기 인쇄판을 수평방향으로 구동시키는 수평구동수단;을 포함하여 구성되되, 상기 한 쌍의 수직구동수단과 상기 수평구동수단의 동기화된 3축 구동을 통해 상기 인쇄판을 상기 원호 형상의 인쇄면과 동일한 곡률반경을 갖는 원의 회전궤적을 따라 이 동시킴으로써, 상기 인쇄면이 상기 피인쇄기판의 일측에서 타측으로 밀착 및 분리되면서 패턴을 인쇄하도록 구성된 것을 특징으로 한다.A three-axis drive printing apparatus for forming a fine pattern according to the present invention includes a stage on which a printed substrate is mounted on an upper surface thereof; A printing plate provided on an upper side of the stage and having an arc-shaped printing surface formed on a lower surface thereof; A pair of vertical driving means connected to both ends of the printing plate to drive the printing plate in a vertical direction; And horizontal driving means connected to the printing plate to drive the printing plate in a horizontal direction, wherein the pair of vertical driving means and the horizontal driving means are synchronized with the three-axis drive to form the arc of the printing plate. By moving along a rotational trajectory of a circle having the same radius of curvature as the printing surface of, characterized in that the printing surface is configured to print the pattern while being in close contact with and separated from one side of the printed substrate to the other side.
본 발명에 따른 미세패턴 형성을 위한 3축 구동 인쇄장치는, 곡률반경이 매우 큰 원통형 롤러의 일부를 이용하여 원호 형상의 인쇄판을 형성하고, 인쇄판의 양단부에 인쇄판을 수직방향으로 구동시킬 수 있는 한 쌍의 수직구동수단을 각각 연결하고, 인쇄판의 일측에 인쇄판을 수평방향으로 구동시킬 수 있는 수평구동수단을 연결하여, 패턴 형성시 한 쌍의 수직구동수단과 수평구동수단을 동기화시켜 인쇄판을 3축 구동시킴으로써 인쇄판을 인쇄판의 곡률반경과 동일한 곡률반경을 갖는 원의 회전 궤적을 따라 이동시키면서 피인쇄기판 상에 패턴을 인쇄할 수 있도록 하여, 인쇄판과 피인쇄기판이 충분한 면적 및 시간을 가지고 밀착되는 동시에 시간차를 가지며 분리되면서 패턴을 인쇄할 수 있도록 할 수 있어, 형성되는 패턴의 재현성을 향상시킬 수 있는 동시에 설치 공간을 획기적으로 감소시킬 수 있는 효과가 있다. In the three-axis drive printing apparatus for forming a fine pattern according to the present invention, as long as it can form an arc-shaped printing plate using a portion of a cylindrical roller having a very large radius of curvature, and can drive the printing plate in the vertical direction at both ends of the printing plate. Connect the pair of vertical driving means, and connect the horizontal driving means for driving the printing plate horizontally to one side of the printing plate, and synchronize the pair of vertical driving means and the horizontal driving means to form a three-axis printing plate. By driving, the printed plate can be printed on the printed board while moving the printed plate along the rotational trajectory of the circle having the same radius of curvature of the printed plate, whereby the printed plate and the printed board are closely contacted with sufficient area and time. It is possible to print patterns while being separated with time difference, thereby improving the reproducibility of the formed pattern. At the same time, there is an effect that can significantly reduce the installation space.
이하, 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명하지만, 본 발명은 그 요지를 이탈하지 않는 한 이하의 실시예에 한정되지 않는다. EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, although the Example of this invention is described in detail, this invention is not limited to a following example, unless the summary is exceeded.
도 2는 본 발명에 따른 미세패턴 형성을 위한 3축 구동 인쇄장치의 구성을 보여주는 단면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 미세패턴 형성을 위한 3축 구동 인쇄 장치를 구성하는 인쇄판의 이동원리를 형상화한 도면이며, 도 4는 본 발명에 따른 미세패턴 형성을 위한 3축 구동 인쇄장치를 포함하는 인쇄시스템의 구성을 보여주는 도면이다.2 is a cross-sectional view showing the configuration of a three-axis drive printing apparatus for forming a fine pattern according to the present invention, Figure 3 is a shape of the moving principle of the printing plate constituting a three-axis drive printing apparatus for forming a fine pattern according to the present invention 4 is a view showing the configuration of a printing system including a three-axis drive printing apparatus for forming a fine pattern according to the present invention.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 3축 구동 인쇄장치는, 상면에 피인쇄기판(110)을 장착하기 위한 스테이지(100)와, 스테이지(100) 상부측에 구비되며 곡률반경이 매우 큰 원통형 롤러의 일부를 이용하여 형성되어 하부면에 원호 형상의 인쇄면이 형성된 인쇄판(200)과, 인쇄판(200)의 양단부에 각각 연결되어 인쇄판(200)을 수직방향으로 구동하는 한 쌍의 수직구동수단(300a, 300b) 및 인쇄판(200)의 일측에 연결되어 인쇄판(200)을 수평방향으로 구동하는 수평구동수단(400)을 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 2, a three-axis drive printing apparatus according to the present invention includes a
스테이지(100)는 상부에 평판형태의 피인쇄기판(110)을 장착할 수 있도록 평평한 표면을 가지며, 피인쇄기판(110)을 고정시킬 수 있도록 진공척(미도시) 등이 형성되어 있을 수 있다. 또한, 스테이지(100)는 피인쇄기판(110)을 각 공정 단계로 이동시킬 수 있도록 구성되며, 해당 공정 단계에서 정렬이 필요한 경우 인쇄판(200)을 수평방향으로 정밀하게 이동시킬 수 있도록 구성된다. 본 발명에 도시된 도면에서는 해당 공정 단계로 이동되어 있는 하나의 스테이지(100)가 도시되어 있으나, 필요에 따라서 인쇄판(200) 주변에 복수 개의 스테이지가 구비될 수 있도록 구성하여, 패턴 형성 후 피인쇄기판(110)을 이동시킴에 따라 불필요하게 소요될 수 있는 준비 시간을 단축할 수도 있다. The
인쇄판(200)은 스테이지(100) 상부측에 소정 거리 이격되어 구비되고, 곡률 반경이 매우 큰 원통형 롤러의 일부를 이용하여 형성되며, 하면에 원호 형상의 인쇄면이 형성되어 있다. 인쇄판(200)의 하면에 형성되는 원호 형상의 인쇄면은 후술하는 블랭킷(210)을 장착할 수 있도록 피인쇄기판(110)보다 넓은 면적으로 형성되며, 인쇄판(200)이 원통형 롤러의 일부를 이용한 원호 형상으로 형성되기 때문에 피인쇄기판(110)의 면적이 증가하더라도 종래의 원통형 롤러를 이용할 때보다 수직 및 수평방향으로의 점유면적을 감소시킬 수 있다. The
또한, 인쇄판(200)의 하면에 형성되는 인쇄면에는 형성하고자 하는 패턴 형상의 요철을 직접 형성한 후 잉크를 전사하여 피인쇄기판(110) 상부에 인쇄할 수도 있지만, 형성하고자 하는 패턴 형상의 요철이 형성된 블랭킷(blanket, 210)을 추가로 장착하고 블랭킷(210)에 형성된 패턴에 잉크를 충진하거나 도포하여 피인쇄기판(110)에 패턴을 인쇄할 수도 있다. 이때, 블랭킷(210)은 인쇄판(200)이 피인쇄기판(110)에 밀착될 때 충격을 가하지 않도록 탄성을 갖는 실리콘이나 고무 등을 이용하여 형성되는 것이 바람직하다. In addition, the printing surface formed on the lower surface of the
한 쌍의 수직구동수단(300a, 300b)은 인쇄판(200)의 양단부에 각각 연결되어 구성되어, 인쇄판(200)을 수직방향으로 이동시켜 스테이지(100) 상부에 장착되는 피인쇄기판(110)과 밀착 및 분리시킨다. 이때, 인쇄판(200)의 일측에 연결되는 수직구동수단(300a, 300b)과 타측에 연결되는 수직구동수단(300a, 300b)은 서로 반대방향으로 구동되어, 인쇄판(200)이 피인쇄기판(110)의 일측에서 타측으로 순차적으로 밀착 및 분리되면서 피인쇄기판(110) 표면에 패턴을 형성할 수 있도록 한다. The pair of vertical driving means 300a and 300b are connected to both ends of the
수평구동수단(400)은 인쇄판(200)의 상부 중앙부에 연결되어, 한 쌍의 수직 구동수단(300a, 300b)과 동기화되어 인쇄판(200)을 일정한 범위 내에서 수평방향으로 이동시켜 인쇄판(200)이 한 쌍의 수직구동수단(300a, 300b)에 의해 수직방향으로 이동될 때 인쇄판(200)을 원호 형상의 인쇄면과 동일한 곡률반경을 갖는 원의 회전궤적을 따라 이동시키면서 피인쇄기판(110)과 밀착 및 분리시킨다. 도 2에서는 수평구동수단(400)이 인쇄판(200)의 상부 중앙부에 연결되어 있는 것으로 도시되어 있으나, 수평구동수단(400)은 인쇄판(200)의 상면 또는 양 측면 중 어느 하나에도 연결될 수 있으며, 이를 통해 인쇄판(200)을 수평방향으로 이동시킬 수 있는 구성이면 충분하다. The horizontal driving means 400 is connected to the upper center portion of the
즉, 도 3에 도시된 바와 같이 원호 형상의 인쇄판(200)을 인쇄판(200)의 양단부 및 상부에 각각 연결된 한 쌍의 수직구동수단(300a, 300b)과 수평구동수단(400)을 동기화하여 동작시켜(b), 인쇄판(200)이 원호 형상의 인쇄면의 곡률반경과 동일한 곡률반경을 갖는 거대 원통형 롤러의 회전궤적(a)과 동일한 궤적을 따라 이동하도록 구성하여, 인쇄판(200)과 피인쇄기판(110)의 접촉면적과 접촉시간을 증가시킴으로써 피인쇄기판(110) 상에 형성되는 패턴의 재현성을 향상시킬 수 있다. 이때, 인쇄판(200)은 한 쌍의 수직구동수단(300a, 300b)을 통해 수직방향으로 이동됨과 동시에 수평구동수단(400)에 의해 수평방향으로도 이동되는데, 인쇄판(200)의 양단부는 수직구동수단(300a, 300b)에 고정되어 있기 때문에, 이와 같은 고정을 유지하면서 수평방향으로의 이동을 용이하게 하기 위하여, 도 2에 도시된 바와 같이 인쇄판(200)과 한 쌍의 수직구동수단(300a, 300b)을 횡방향으로 장공의 연결공(310)을 통해 연결함으로써 인쇄판(200)을 수평방향으로의 이동을 가능하게 한 다. 또한, 수평구동수단(400)과 인쇄판(200)의 연결부위에는 횡방향으로 장공의 중심조절수단(410)을 설치하여, 수평구동수단(400)에 의해 이동하는 인쇄판(200)의 이동범위를 제한해줄 수도 있다. That is, as shown in FIG. 3, a pair of vertical driving means 300a and 300b connected to both ends and an upper portion of the
또한, 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 미세패턴 형성을 위한 3축 구동 인쇄장치에는, 스테이지(100)의 일측에, 인쇄판(200)의 인쇄면에 잉크를 도포 또는 전사하기 위한 충진부(500)가 구비되고, 수평구동수단(400)에는 인쇄판(200), 한 쌍의 수직구동수단(300a, 300b) 및 수평구동수단(400)을 스테이지(100)와 충진부(500) 사이에서 왕복 이송시키기 위한 이송수단(600)이 연결되어 있다. In addition, referring to Figure 4, the three-axis drive printing apparatus for forming a fine pattern according to the present invention, the filling portion for applying or transferring ink to the printing surface of the
충진부(500)는 인쇄판(200)을 위치시키기 위한 거치대(510)와, 인쇄판(200)의 인쇄면에 장착된 블랭킷(210)에 잉크를 도포 또는 충진하기 위한 슬릿 노즐(520)을 포함하여 구성된다. 이때, 인쇄판(200)의 인쇄면에 장착된 블랭킷(210)의 표면 형상에 따라 단순하게 잉크를 블랭킷(210)의 표면에 도포하거나, 또는 거치대(510)에 패턴의 원판이 되는 마스크(미도시)를 장착시킨 후 인쇄판(200)의 인쇄면에 잉크를 전사할 수도 있다. 여기에서 충진부(500)의 거치대(510)에 마스크를 장착한 후 인쇄판(200)에 잉크를 전사하는 경우, 전술한 바와 같이 한 쌍의 수직구동수단(300a, 300b)과 수평구동수단(400)을 동기화하여 인쇄판(200)을 3축 구동시킴으로써 인쇄판(200)이 원호 형상의 인쇄면과 동일한 곡률반경을 갖는 원의 회전궤적을 따라 이동하면서 마스크와 밀착 및 분리되면서 마스크 상에 도포된 잉크를 인쇄판(200)에 전사하게 된다. 또한, 마스크를 설치하지 않는 경우에는, 캡 코 터(cap coater)나 립 코터(lip coater)를 이용하여 인쇄판(200)의 인쇄면에 장착된 블랭킷(210)에 직접 잉크를 도포할 수도 있다. The
상술한 실시예에서는 인쇄판(200)이 충진부(500)와 스테이지(100) 사이를 왕복하면서 인쇄판(200)의 인쇄면에 잉크를 전사하고, 스테이지(100) 상부에 장착되는 피인쇄기판(110) 상부에 전사된 잉크를 인쇄하도록 설명되어 있으나, 인쇄판(200)은 고정되어 있고 충진부(500)와 스테이지(100)가 이송수단(미도시)에 연결되어, 고정되어 있는 인쇄판(200) 측으로 이동함으로써 잉크 전사 및 인쇄를 수행할 수도 있다. In the above-described embodiment, the
한편, 본 발명에 따른 미세패턴 형성을 위한 3축 구동 인쇄장치에는 인쇄판(200)과 피인쇄기판(110)이 서로 접촉될 때 발생하는 반력을 측정하기 위하여, 한 쌍의 수직구동수단(300a, 300b)과 인쇄판(200) 사이에 다수 개의 로드 셀(미도시)과, 인쇄판(200)과 피인쇄기판(110) 사이에 인쇄판(200)의 중심에 대해 대칭으로 조정축(미도시)이 배치될 수 있다. On the other hand, in the three-axis drive printing apparatus for forming a fine pattern according to the present invention in order to measure the reaction force generated when the
인쇄판(200)을 수직방향으로 구동시켜 조정축에 접촉시키면, 조정축이 이동하게 되는데, 이때 조정축의 이동량에 대한 각 로드 셀의 측정 수치를 통해 인쇄판(200)이 피인쇄기판(110)에 접촉되는 반력을 파악할 수 있게 된다. 이를 통해 인쇄판(200)이 피인쇄기판(110)에 균등한 압력으로 밀착될 수 있도록 수직구동수단(300a, 300b)을 구동시킴으로써 정확한 패턴을 형성할 수 있도록 하며, 로드 셀로부터 전달되는 신호의 고속 처리가 가능한 회로를 별도로 구성하여 실시간으로 반력을 측정하여 조절할 수도 있다. 이때, 로드 셀은 소정의 면적을 갖는 인쇄판(200)과 피인쇄기판(110) 사이의 반력을 효과적으로 측정할 수 있도록 한 쌍의 수직구동수단(300a, 300b)과 인쇄판(200) 사이에 적어도 4개 이상을 설치하는 것이 좋다. When the
또한, 본 발명에 따른 인쇄장치에는 충진부(500)에서 인쇄판(200)의 인쇄면, 즉 블랭킷(210)에 잉크를 전사시키고 패턴형성을 위해 인쇄판(200)을 스테이지(100) 상부측으로 이동시킨 후, 정확한 위치에 패턴을 형성할 수 있도록 인쇄판(200)과 충진부(500)에 장착되는 마스크 또는 스테이지(100) 상부에 장착되는 피인쇄기판(110)을 서로 정렬하기 위한 소정의 정렬수단(미도시)이 구비될 수 있다. In addition, in the printing apparatus according to the present invention, ink is transferred from the filling
정렬수단은 카메라와 같은 영상장치가 사용될 수 있다. 이 경우, 영상장치는 스테이지(100) 하단부에 구비되어, 인쇄판(200)에 형성되는 잉크마크와 피인쇄기판(110) 상에 형성되는 정렬마크를 인식하여, 영상장치에서의 인식결과에 따라 스테이지(100)를 이동시켜 잉크마크의 중심과 정렬마크의 중심을 서로 일치시킴으로써 인쇄판(200)과 피인쇄기판(110)을 정렬하여 피인쇄기판(110)의 정확한 위치에 미세패턴이 형성될 수 있도록 한다. The alignment means may be an imaging device such as a camera. In this case, the imaging apparatus is provided at the lower end of the
도 5는 본 발명에 따른 미세패턴 형성을 위한 3축 구동 인쇄장치를 이용한 미세패턴 인쇄과정을 보여주는 순서도이고, 도 6은 본 발명에 따른 미세패턴 형성을 위한 3축 구동 인쇄장치의 동작 과정을 보여주는 단면도이다. 5 is a flow chart showing a micropattern printing process using a three-axis drive printing apparatus for forming a fine pattern according to the present invention, Figure 6 shows an operation process of the three-axis drive printing apparatus for forming a fine pattern according to the present invention It is a cross section.
먼저, 스테이지(100) 일측에 구비되는 충진부(500)에 패턴의 원판인 마스크 를 세팅하고(단계 110), 슬릿 노즐 등을 이용하여 잉크를 마스크 표면에 도포한다(단계 120). First, a mask, which is a disc of a pattern, is set on the filling
다음, 이송수단(600)을 구동하여 인쇄판(200), 한 쌍의 수직구동수단(300a, 300b) 및 수평구동수단(400)을 충진부(500)로 이동시킨다(단계 130). 본 실시예에서는 인쇄판(200)이 이송수단(600)에 연결되어 충진부(500)와 스테이지(100) 사이를 왕복하는 구성에 대하여 설명하였으나, 인쇄판(200)은 고정되어 있고 충진부(500)와 스테이지(100)가 별도의 이송수단(미도시)에 연결되어 인쇄판(200)이 고정되어 있는 위치로 이동하도록 구성될 수도 있다. Next, the transfer means 600 is driven to move the
그 다음, 한 쌍의 수직구동수단(300a, 300b) 및 수평구동수단(400)을 동기화하여 인쇄판(200)을 3축 구동시킴으로써 인쇄판(200)을 원호 형상의 인쇄면과 동일한 곡률반경을 갖는 원의 회전궤적을 따라 이동하면서 마스크와 밀착 및 분리되도록 하여 마스크에 도포된 잉크를 인쇄판(200)의 블랭킷(210)에 전사시킨다(단계 140). 이러한 동작을 통해 인쇄판(200)이 마스크와 충분한 시간 동안 밀착되었다 시간차를 가지며 분리되기 때문에 마스크 상에 도포된 잉크가 인쇄판(200)의 블랭킷(210)에 정확하게 전사될 수 있다. Then, the pair of vertical driving means 300a and 300b and the horizontal driving means 400 are synchronized to drive the
다음, 스테이지(100) 상부에 피인쇄기판(110)을 장착한다(단계 150).Next, the printed
그 다음, 이송수단(600)을 구동하여 잉크가 전사된 인쇄판(200)과 수직구동수단(300a, 300b) 및 수평구동수단(400)을 스테이지(100) 상부측으로 이동시킨다(단계 160). Next, the transfer means 600 is driven to move the
그 후, 마스크에 도포된 잉크를 인쇄판(200)에 전사할 때처럼 한 쌍의 수직 구동수단(300a, 300b) 및 수평구동수단(400)을 동기화하여 3축 구동시킴으로써 인쇄판(200)을 원호 형상의 인쇄면과 동일한 곡률반경을 갖는 원의 회전궤적을 따라 이동시켜 피인쇄기판(110)과 밀착 및 분리시키면서 블랭킷(210)에 전사된 잉크를 피인쇄기판(110) 상부에 인쇄하여 미세패턴을 형성한다(단계 170). 이때, 상술한 단계 140에서와 마찬가지로 인쇄판(200)이 피인쇄기판(110)과 충분한 시간 동안 밀착되었다가 시간차를 가지며 분리되면서 블랭킷(210)에 전사되어 있던 잉크가 피인쇄기판(110) 상부에 정확하게 인쇄되게 된다. Thereafter, as in the case of transferring the ink applied to the mask to the
그 후, 이송수단(600)을 동작시켜 인쇄판(200)과 한 쌍의 수직구동수단(300a, 300b) 및 수평구동수단(400)을 충진부(500)측으로 이동시키고, 인쇄판(200)에 남아있는 잔류물을 제거하는 세정공정을 수행(단계 180)한 후, 상술한 단계 120 내지 단계 180의 공정을 반복해서 수행한다. Thereafter, the conveying means 600 is operated to move the
이와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다. As described above, in the detailed description of the present invention, specific embodiments have been described, but various modifications are possible without departing from the scope of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be defined by the claims below and equivalents thereof.
도 1은 종래기술에 따른 옵셋(off-set) 인쇄장치를 이용한 미세패턴 형성과정을 보여주는 도면.1 is a view showing a fine pattern forming process using an offset (off-set) printing apparatus according to the prior art.
도 2는 본 발명에 따른 미세패턴 형성을 위한 3축 구동 인쇄장치의 구성을 보여주는 단면도.Figure 2 is a cross-sectional view showing the configuration of a three-axis drive printing apparatus for forming a fine pattern according to the present invention.
도 3은 본 발명에 따른 미세패턴 형성을 위한 3축 구동 인쇄장치를 구성하는 인쇄판의 이동원리를 형상화한 도면.3 is a view showing the movement principle of the printing plate constituting the three-axis drive printing apparatus for forming a fine pattern according to the present invention.
도 4는 본 발명에 따른 미세패턴 형성을 위한 3축 구동 인쇄장치를 포함하는 인쇄시스템의 구성을 보여주는 도면.4 is a view showing the configuration of a printing system including a three-axis drive printing apparatus for forming a fine pattern according to the present invention.
도 5는 본 발명에 따른 미세패턴 형성을 위한 3축 구동 인쇄장치를 이용한 미세패턴 인쇄과정을 보여주는 순서도. Figure 5 is a flow chart showing a fine pattern printing process using a three-axis drive printing apparatus for forming a fine pattern according to the present invention.
도 6은 본 발명에 따른 미세패턴 형성을 위한 3축 구동 인쇄장치의 동작 과정을 보여주는 단면도.Figure 6 is a cross-sectional view showing the operation of the three-axis drive printing apparatus for forming a fine pattern according to the present invention.
<도면의 주요부에 대한 설명><Description of main parts of drawing>
100 : 스테이지 110 : 피인쇄기판100: stage 110: printed substrate
200 : 인쇄판 210 : 블랭킷200: printing plate 210: blanket
300a, 300b : 수직구동수단 310 : 연결공300a, 300b: vertical driving means 310: connection hole
400 : 수평구동수단 410 : 중심조절수단400: horizontal driving means 410: center adjusting means
500 : 충진부 510 : 거치대500: filling part 510: holder
520 : 슬릿 노즐 600 : 이송수단520: slit nozzle 600: transfer means
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