KR101014363B1 - 롤투롤 윤전인쇄방식을 이용한 전자소자 제조장치 - Google Patents

롤투롤 윤전인쇄방식을 이용한 전자소자 제조장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전자소자를 기능성 잉크와 롤투롤 윤전인쇄방식을 이용하여 신속하게 제작할 수 있도록 한 롤투롤 윤전인쇄방식을 이용한 전자소자 제조방법 및 제조장치에 관한 것이다.
본 발명의 주요 특징 1은, 기능성 잉크를 이용하여 피인쇄체에 전극회로 패턴을 적층인쇄하는 롤투롤 윤전인쇄방식을 이용한 전자소자 제조방법에 있어서,
상기 기능성 잉크는 고점도 잉크에 희석용제를 혼합하여 저점도화 한 것을 사용하되, 이러한 기능성 잉크에 의한 인쇄시 속성 건조를 위해 1차 건조유닛에 의해 인쇄층의 표면을 건조하고, 2차 건조유닛에 의해 인쇄층의 내부가 건조되도록 한 것을 특징으로 하는 롤투롤 윤전인쇄방식을 이용한 전자소자 제조방법이다.
본 발명의 주요 특징 2는, 피인쇄체가 풀려져 나오는 언와인더와, 피인쇄체의 인쇄면에 기능성 잉크로서 전극회로 패턴을 중첩 인쇄하는 다수의 인쇄유닛과, 인쇄가 이루어진 피인쇄체를 되감는 리와인더를 갖는 롤투롤 윤전인쇄방식을 이용한 전자소자 제조장치로서,
상기 기능성 잉크는 고점도 잉크에 희석용제를 혼합하여 저점도화 된 것을 포함하며, 상기 저점도화된 기능성 잉크의 속성 건조를 위해서 상기 각 인쇄유닛의 후방에 각 인쇄유닛에 의해 피인쇄체 상에 인쇄된 인쇄층의 표면을 건조시키기 위한 다수의 건조유닛이 설치되고, 최종 인쇄유닛의 후방에 피인쇄체 상에 인쇄된 인쇄층의 내부를 경화시키기 위한 경화유닛이 설치된 것을 더 포함하는 것을 특징으 로 하는 롤투롤 윤전인쇄방식을 이용한 전자소자 제조장치이다.
Figure R1020080101940
롤투롤, 윤전인쇄, 기능성 잉크, 저점도, 빠른건조

Description

롤투롤 윤전인쇄방식을 이용한 전자소자 제조장치{Electronic element production device}
본 발명은 전자소자를 기능성 잉크와 롤투롤 윤전인쇄방식을 이용하여 신속하게 제작할 수 있도록 한 롤투롤 윤전인쇄방식을 이용한 전자소자 제조장치에 관한 것이다.
본 발명에 연관된 배경기술은, 본인에 의해 출원 및 등록된 롤투롤(Roll to roll) 윤전인쇄방식을 이용한 전자소자 제조방법 및 그 제조장치(출원번호:제10-2005-30722호, 등록번호:제10-634327호)(이하 "기초 특허"라 함)를 기초로 한다.
상기한 기초 특허에 의한 롤투롤 윤전인쇄방식을 이용한 전자소자 제조방법은 그라비아 판식의 포밍롤을 이용하여 잉크통 속에 담겼다가 회전으로 올라온 포밍롤 표면의 잉크를 독타 블레이드(doctor blade)로 닦아내고 포밍홈의 잉크만 다음 단계의 실리콘 고무의 인쇄롤로 전이시킨 후 인쇄용지 공급장치에 의해 인쇄롤과 가압롤 사이로 진입한 인쇄용지에 인쇄하는 방식이다.
상기한 기초 특허에 의한 인쇄방식은, 그라비아 방식을 이용한 포밍롤 상의 포밍홈을 선형으로 제판하여 전자회로패턴을 인쇄하는 방식을 채택하였으나, 마이크로 단위의 좁은 선폭에 잉크를 원활하게 밀어넣기 위하여 잉크 주입롤을 잉크통 속에서 포밍롤과 맞붙여 가압한 상태에서 회전하게 함으로써 고점도 잉크라 할지라도 잉크 포밍이 가능하였고, 수십~수백 마이크로의 선폭을 가진 광폭패턴의 포밍홈에서도 고점도 잉크의 용이한 포밍과 포밍홈내에 주입된 잉크의 안정된 유지가 가능한 효과도 누릴 수 있었다.
상기한 인쇄방식은 고속인쇄에 적합한 구조이지만 현재 이용할 수 있는 전도성 잉크가 은(Ag) 입자와 같은 금속입자로 만든 고점도 잉크이기 때문에 사실상 고속인쇄가 불가능하다.
다시 말하면, 모든 전자소자가 구조적 특성상 전극패턴이 필요하고, 이들 전극패턴의 바탕 위에 다른 기능들을 부가하여 만들어지기 때문에 전극패턴을 형성하는 전도성 잉크의 점도가 상기와 같이 고점도로 밖에 사용할 수 없다면 전자소자의 경제적인 제조는 기대할 수 없다. 왜냐하면, 고점도 잉크에 의한 접촉 전이는 잉크 유동이 원활하지 못하여 고속인쇄가 불가능하기 때문이다.
이러한 점을 볼 때, 상기 기초 특허에 의한 롤투롤 윤전인쇄방식은 3차원 구조의 각기 다른 재료로 된 전자소자의 패턴을 하나의 인쇄기 상에서 다수의 인쇄유닛들을 거쳐 인쇄하여 생산하도록 한 방법이기 때문에 고점도 잉크를 사용하는 하나의 인쇄유닛이 저속 운전하면 저점도 잉크로 고속구동이 가능한 다른 인쇄유닛들도 저속 인쇄유닛과 동기적으로 저속운전할 수밖에 없다는 폐단이 있다.
그라비아 오프셋 방식의 윤전인쇄를 고속화하기 위해서는 포밍롤이 잉크통 속에서 고속회전함에도 불구하고 잉크의 유동성이 좋기 때문에 포밍롤의 포밍홈과 표면에 잉크주입과 부착이 용이하여야 하며, 독타 블레이드에 의해 포밍홈의 잉크만 남겨두고 붙은 잉크층을 이동 제거시키는 부하가 작아 쉽게 닦아낼 수 있어야 한다.
그런데, 기초 특허에서 사용하던 잉크 주입롤에 의한 잉크주입방식은 지속적으로 포밍홈에 고점도 표면잉크를 밀어 넣어야 속도의 한계가 있고 또한, 독타 방식에 의한 고점도 표면잉크 제거가 부담을 주어 속도를 올리는 문제가 있었다.
반면에, 저점도 잉크를 사용하면 굳이 잉크주입롤의 도움 없이도 포밍홈에 잉크주입이 잉크의 자연스러운 흐름 접촉만으로 충분하고 독타링도 쉽기 때문에 고속인쇄가 가능하다.
그리고, 저점도 잉크를 사용하면 굳이 선형제판의 특이한 제판방식을 사용하지 않고 기존의 이미지 인쇄의 점 픽셀 제판을 사용할 수 있다. 그러나, 전기한 바와 같이 현재로서는 전극패턴으로 활용 가능한 전도성 잉크는 고점도 은 입자잉크 뿐이다.
왜냐하면, 이 잉크는 은 입자와 같은 높은 비중의 금속입자가 침전되지 않고 균일한 분산체의 잉크로서 사용될 수 있도록 많은 함량의 폴리머수지와 소량의 용제로 조성할 수 밖에 없기 때문이다. 이 잉크를 사용할 때 고속인쇄를 위해 저점도화하기 위해 희석용제를 섞으면 인쇄 중에 금속입자가 잉크통 바닥에 가라앉아 포밍홈에 충분한 전도성 은 입자를 주입할 수 없게 된다.
또 다른 방법으로 잉크 공급시부터 낮은 함량의 은 입자를 혼합함으로써 저점도 잉크가 가능하게 잉크를 제조하고 잉크통 속에서 균일한 분산을 유지할 수 있게 한다고 하더라도 한 번의 인쇄로는 필요한 전도성을 충분히 얻을 수 없어 여러 번 중첩인쇄로 잉크층을 두껍게 올려 주어야 한다.
상기와 같이 비중이 높은 은 입자와 같은 금속에 의한 전도성 잉크는 잉크중에 은 입자를 고르게 분산시키기 위해 고함량의 폴리머수지를 쓸 수밖에 없어 고점도 잉크가 되기도 하지만, 1회의 인쇄로 충분한 전도성을 얻기 위해 은 입자함량을 일정 이상 조성할 수밖에 없어 고함량의 폴리머수지가 더욱 높게 요구되고 상대적으로 용제는 미량 함유되므로 고점도가 될 수밖에 없다.
비중이 높은 은(비중 10)과 같은 금속입자로는 저점도 잉크를 도모하기 어렵다고 하는 것은 이와 같은 까닭이다. 그러므로 이와 같은 고점도 잉크는 그라비아 인쇄방식보다 오히려 고점도 잉크를 필요로 하는 스크린 인쇄에 적합하다 할 것이다.
한편, 잉크젯 인쇄에서 패턴인쇄에 쓰이는 은 나노잉크는 확실한 저점도 잉크이지만 인쇄후에 나노입자를 융착시키기 위해 긴 소성과정이 요구되기 때문에 역시 고속 중첩인쇄에 불리하다.
특히, 최근에 RFID안테나 인쇄에 공급되는 대표적인 전도성 잉크인 은 입자잉크는 그 입자가 마이크로 단위의 플레이크(Flake) 입자이거나 나노입자이거나 모두 전도성을 확보하기 위한 건조 및 경화시간이 최소 수분에서 최대 수십분의 긴 시간을 필요로 한다.
최근에 잉크의 건조, 경화 또는 소성온도가 인쇄용지나 플라스틱 필름에도 적용 가능하도록 낮아지고 있으나 전도성 잉크가 상기한 바와 같이 긴 건조시간의 문제를 해결하지 못한다면 인-라인으로 다수의 인쇄유닛들을 이용한 중첩인쇄로 전자소자를 제조하기는 어렵다.
저속건조를 긴 건조장치의 설치로 상쇄할 수 있다고 생각할 수도 있으나 그것은 RFID안태나와 같은 단일 패턴소자의 제조에 국한될 뿐이다. 만일 긴 건조시간이 요구되는 전극회로 패턴과 복수의 패턴을 3차원의 중첩인쇄로 구성하여야 하는 트랜지스터나 IC칩의 제조를 위하여 인쇄유닛들 사이에 이와 같은 긴 건조장치를 설치할 수밖에 없다면 장치와 품질비용이 크게 상승하여 이들 전자소자를 경제적으로 생산할 수 없게 된다.
인쇄에 의한 전자소자의 제조를 상용화하는 현재, 겨우 안테나와 같은 단일패턴의 전자소자 인쇄를 시작한 단계이지만 장차 복수의 패턴 인쇄로 구성할 전자소자의 제조에는 불가피하게 중첩인쇄가 쓰일 것이며, 그렇게 되면 그와 같은 여러 차례 중첩인쇄는 반드시 현재 인쇄에서 사용하는 맞춤조정(Registration)과 같은 컨트롤 기능에 의하여 원활하게 이루어질 것이다.
그러므로 인쇄에 의한 전자소자의 제조에서 맞춤조정에 의한 중첩인쇄를 당연하게 받아들일 때 비로소 대부분의 전자소자를 경제적으로 생산할 수 있고 또한, 고속인쇄를 할 수 있어 경쟁력을 확보하게 된다.
그러나 가까운 시일 안에 전도성을 만족시키고 저점도와 짧은 건조시간을 제공하는 새로운 전도성 잉크가 개발되기 어렵고 현재로서는 은 입자잉크가 전극패턴용으로 가장 유력한 상황이기 때문에 이 고점도와 긴 건조시간 문제를 해결하지 않으면 상기와 같은 중첩인쇄와 이를 이용한 전자소자의 고속제조는 어렵다고 할 것이다.
이에, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 본 발명의 주요 목적은 저점도의 기능성 잉크를 이용하여 인쇄를 하되, 기능성 잉크의 유동성을 제한하기 위해 속성 건조 또는 경화시킴으로써 고속인쇄가 가능토록 한 롤투롤 윤전인쇄방식을 이용한 전자소자 제조장치를 제공함에 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1양태에 따르면,
피인쇄체가 풀려져 나오는 언와인더와, 피인쇄체의 인쇄면에 기능성 잉크로서 전극회로 패턴을 중첩 인쇄하는 다수의 인쇄유닛과, 인쇄가 이루어진 피인쇄체를 되감는 리와인더를 갖는 롤투롤 윤전인쇄방식을 이용한 전자소자 제조장치로서,
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상기 기능성 잉크는 고점도 잉크에 희석용제를 혼합하여 저점도화 된 것을 포함하며, 상기 저점도화된 기능성 잉크의 속성 건조를 위해서 상기 각 인쇄유닛의 후방에 각 인쇄유닛에 의해 피인쇄체 상에 인쇄된 인쇄층의 표면을 건조시키기 위한 다수의 제1건조유닛이 설치되고, 최종 인쇄유닛의 후방에 피인쇄체 상에 인쇄된 인쇄층의 내부를 건조시키기 위한 제2건조유닛이 설치된 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 롤투롤 윤전인쇄방식을 이용한 전자소자 제조장치이다.
이러한 본 발명은 기능성 잉크를 저점도화하여 잉크유동을 원활하게 하는 대신 건조 또는 경화과정의 강화를 통해서 과유동에 대한 문제점이 해결되게 함에 따라 기존 대비 고속인쇄가 가능하게 된다. 따라서, 인쇄작업을 함에 있어서 생산성 및 경제성의 향상을 가져오게 된다.
이하, 첨부된 도 1 내지 도 5를 통해 본 발명을 상세히 설명한다.
상기 도면에 따르면, 본 발명은 피인쇄체(1)가 풀려져 나오는 언와인더(10)와, 피인쇄체(1)의 인쇄면에 기능성 잉크로서 전극회로 패턴을 중첩 인쇄하는 다수의 인쇄유닛(20)과, 인쇄가 이루어진 피인쇄체를 되감는 리와인더(30)가 기본적으로 구성되어 있다. 미설명된 (21)은 인쇄층(2)에 코팅제를 코팅하기 위한 코팅유닛이다.
상기한 피인쇄체(1)는 페이퍼 또는 플라스틱 필름이 적용될 수 있다.
상기한 인쇄유닛(20)은 기능성 잉크(3)가 저장된 잉크통(21)과, 상기 기능성 잉크에 침지되게 설치되며 표면에 전극회로패턴과 일치하는 포밍홈이 형성된 포밍롤(22)과, 상기 포밍롤(22)과 접촉된 채 상기 포밍롤로 부터 전이되는 기능성 잉크를 피인쇄체(1) 상에 인쇄하는 인쇄롤(23)과, 상기 인쇄롤(23)과 접촉된 채 상기 피인쇄체(1)를 인쇄롤(23) 방향으로 정압으로 가압하는 가압롤(24)로 구성된다.
여기서, 상기 잉크통(21)의 바닥면(21a)은 상기 포밍롤(22) 보다 큰 직경으로 된 원호형으로 되고, 상기 포밍롤(22)은 잉크통(21)의 바닥면에 근접하게 설치된다. 따라서, 기능성 잉크에 포함된 은 입자는 은입자는 비중이 무거워서 원호형 바닥면으로 모이게 되고, 포밍롤(22)과 잉크통 바닥의 간격을 좁히게 되면 이를 통과하는 잉크의 유속에 의해 와류가 발생하게 되어 무거운 은입자라 하더라도 고른 분산상태의 잉크로 사용될 수 있다.
상기한 잉크통(21)에는 기능성 잉크의 온도를 일정하게 유지하기 위한 온도조절장치가 설치되는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명은 인쇄유닛(20)중 최선 인쇄유닛의 전방에 설치되어 상기 피인쇄체(1)가 일정한 장력으로 인쇄유닛(20)으로 공급되게 제어하는 인피더(40)를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 기능성 잉크를 저점도화하여 유동성을 확보하되, 유동성이 크면 불량전이가 발생할 수 있으므로 건조 또는 경화유닛을 강화하여 빠르게 건조시킴으로써 불량전이가 방지되게 함에 따라 신속한 인쇄가 가능토록 한 것이다.
상기한 기능성 잉크는 은입자 잉크와 같은 고점도의 잉크에 희석용제를 사용하여 저점도화한 것이다.
여기서, 상기 희석용제는 100℃ 이상의 고비점 용제로 선택되는 것이 바람직하다. 일반 이미지 인쇄의 그라비아 인쇄에서는 100℃ 이하의 속건성 저비점 용제를 빠른 휘발성과 고속인쇄를 위하여 선호되고 있지만 본 발명에서는 그와 달리 낮은 휘발성의 희석용제를 사용하도록 추천한다.
이러한 희석용제를 사용하는 중요한 이유는 고비점 용제가 저비점 용제에 비하여 항상 일정한 온도에서 잉크를 유지하는데 있어서 잉크통의 온도를 주변환경보다 높은 온도로 하면 일정하게 유지하기에 유리하고 그렇게 함으로서 휘발이 가능한 온도대와의 간격 또한 좁힐 수 있어 상대적으로 낮은 휘발성의 단점을 보완하려는 것이다.
이렇게 하여 잉크통(21)의 온도를 40℃ 정도로 유지하면 점도를 일정하게 관리하기가 용이하고 부가적으로 잉크 조성의 중요한 폴리머수지 또한 유동 활성이 좋아져 은 입자의 함량을 조금이라도 높이는데 효과를 준다.
그러나, 100℃ 이하의 고휘발성 용제로 이루어진 잉크라고 하더라도 보다 낮 은 온도로 잉크통(21)의 온도를 일정하게 유지케하여 인쇄할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 각 인쇄유닛(20)의 후방에 피인쇄체(1) 상에 인쇄된 인쇄층을 건조시키기 위한 1차 건조유닛(또는 건조유닛)(50)을 구비하고 있다. 이러한 1차 건조유닛(50)은 상기 인쇄유닛(20)과 동기(同期)적으로 가동된다.
또한, 상기 1차 건조유닛(50)은 잉크층의 표면만을 조금 건조하여 인쇄롤(23)이 쉽게 전이되도록 하는 역할을 하는 것으로서, 송풍모터(51)에 의해 송풍되는 공기는 히터(52)를 통하면서 온풍으로 변온되어 파이프(53)를 통해 노즐(54)로 분사됨에 따라 노즐(54) 앞쪽에 위치하는 피인쇄체(1)의 잉크층을 건조시킨 후 환풍구(55)를 통해 배출되는 구조로 되어 있다.
상기 온풍은 높은 고압의 온풍(2기압 이상)을 사용하여 잉크표면에 용제의 증발분압을 신속하게 제거하여 용제증발속도를 빠르게 함으로서 건조속도를 향상시킬 수 있도록 해야 한다.
전자소자의 고속인쇄를 위하여 각 인쇄유닛(20)의 후방에 설치하여 1차 건조유닛의 허용된 길이가 짧고 거기에다 건조온도도 낮다는 것은 은 입자잉크와 같이 수분 ~ 수십분의 건조시간이 요구되는 전도성 잉크에는 아주 역행하는 것으로 보인다.
그러나, 이 같은 조치가 필요한 이유는 열에 약한 일반 인쇄용지나 플라스틱 필름에서도 수차례에 걸린 중첩인쇄와 건조과정을 통과함에도 불구하고 그러한 스트레스에 의한 신축의 영향을 최소화하고 그렇게 하여 피인쇄체의 크기가 신축하지 않고 안정된 상태에서 맞춤상태가 좋은 중첩을 이루게 하려는 것이다.
또한, 본 발명은 상기 각 1차 건조유닛(50)의 후방에 설치되어, 피인쇄체(1)가 다음 인쇄유닛으로 공급될 때 일정한 장력을 유지할 수 있도록 하는 다수의 댄서유닛(60)을 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명은 최종 인쇄유닛의 후방에 인쇄층의 내부를 건조 또는 경화시키기 위한 2차 건조유닛(또는 경화유닛)(70)이 설치된다.
상기 2차 건조유닛(70)은 공기가 유입되는 유입구(71)와, 상기 유입구(71)의 전방에 위치하는 히터(72)와, 상기 히터(72)의 전방을 통과하는 피인쇄체(1)의 인쇄층의 내부를 건조시킨 공기가 배출되는 배출포트(73)로 구성된다.
상기 2차 건조유닛(70)은 1차 건조유닛(50)에서의 건조가 미약하기 때문에 이를 충분히 건조시키기 위한 용도이다. 1차 건조된 인쇄층에는 미쳐 증발하지 못한 용제가 잔존하고 있기 때문에 이를 제거하지 못하면 전자소자의 품질에 악영향을 미친다. 따라서, 2차 건조유닛(70)은 이러한 잔존 용제를 제거하기 위한 목적으로도 사용된다.
여기서, 상기 2차 건조유닛(70)은 앞서 설명한 바 있듯이 경화장치로 대체할 수도 있는데, 경화장치로는 IR램프, UV램프, 레이저 주사장치, 전자빔 경화장치중 어느 하나를 선택하여 적용할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 리와인더(30)의 앞에 설치되어 피인쇄체(1)가 일정한 장력으로 리와인더(30)에 감기도록 제어하는 아웃피더(80)를 더 포함할 수 있다.
이하에서는 본 발명에 따른 장치 및 방법에 대한 실험예를 설명한다.
실험에 사용한 피인쇄체(인쇄용지)는 일반적인 그라비아 인쇄용지로서 70g/m2의 기계적인 칼렌더링으로 겨우 그라비아 인쇄가 가능한 광택처리만 한 인쇄용지다. 이 종이는 표면 평활성이나 기공성 및 신축 안정성 등에서 결코 전자소자 인쇄용으로는 적합한 수준에 미치지 못한 열악한 품질이지만 장차 전자소자가 이러한 수준에 용지에도 인쇄할 수 있어야 한다는 견지에서 제반 인쇄조건을 검토하기 위하여 선택하였고, 특히 인쇄용지의 신축성이 중첩인쇄의 맞춤에 민감한 영향을 나타내기 때문에 개발 인쇄기의 장력조절, 건조조건, 인쇄압 및 공급라인 상에서의 마찰 등을 종합적으로 검토하기 좋은 용지하고 판단하였다.
사용된 전도성 은입자 잉크는 최근 (주)대주에서 개발 공급된 PTF잉크로서 점도; 4,500 cps, 고형분; 55 wt%의 사양을 갖고 있으며 안테나 인쇄를 위한 그라비아 인쇄용으로 인쇄 후 건조조건은 130℃ 가열건조로 2~3분이 제시된 것으로 인쇄결과 1.0×10-4Ωcm 이하의 체적저항을 보장한 것이다. 이와 같은 고점도로 공급된 잉크를 추천된 희석용제 DBE(dibasic ester)로 충분히 희석 분산시켜 25℃ 상온에서 Zahn cup #2로 30초의 점도(20cp)로 저점도화하여 본 발명이 제시한 바대로 안테나 패턴을 60m/min 이상의 고속으로 인쇄하였다. 잉크통(21)의 온도는 40℃로 일정하게 하였으므로 인쇄중의 잉크점도가 20cp 이하다. 예상한 바와 같이 1회의 인쇄결과로는 아무런 전도성을 얻을 수 없었으나 4회의 중첩인쇄 결과 0.9×10-4Ωcm 이하의 양호한 전도성을 확보할 수 있게 되었다.
상기 실험에서 1차 건조유닛(50)으로 실시한 건조방법을 보다 상세하게 설명하면 히터(52)를 통과한 온풍의 기압은 2기압으로 하고 온도가 60℃ 일 때, 레지스터 마크의 편차는 평균 0.5mm 였고 그 이하로 온도를 낮춰 46℃로 낮추어서야 마침내 정확한 맞춤이 가능하였다. 1차 건조유닛 상단에 위치하여 인쇄용지가 빠져나가면서 인쇄면이 맞닿아 꺽기는 가이드롤 들과 장력조절의 댄서롤들의 롤 표면이 잉크가 잘 묻지 않도록 테프론 코팅으로 처리되어 있으나 여기에 묻는 잉크를 휴지 종이로 문질러 상태를 확인하는 방식으로 잉크층의 표면건조 상태를 검토하였다. 이때의 인쇄속도는 60m/min 이었으며 풍압은 그대로 두고 온도를 52℃로 올렸을 때 인쇄속도 80m/min에서 맞춤도 가능하였다. 실험에 사용한 1차 건조유닛(50)의 길이는 0.6m이다. 최종적으로 2차 건조유닛(70)에서 IR램프에 의한 충분한 내부건조도 센서(73)로 90℃에 맞추어 안테나의 모든 건조를 마쳤다.
도 1에 예시한 전자소자 고속제조장치의 전체 구성도는 본 발명을 설명하기 위하여 한 예에 불과하지만 그러나 2차 건조유닛(70) 앞에 인쇄유닛을 8개 배치하 였다. 만일 이와 같은 8개의 인쇄유닛을 가지고 상기와 같은 안테나를 제조한다고 할 때는 실험에서 4개의 인쇄유닛(20)과 1차 건조유닛(50)을 사용했을 때보다 중첩인쇄의 횟수와 1차 건조유닛(50)의 추가적 활용이 가능하기 때문에 상기 실험결과 보다 우수한 품질과 높은 고속인쇄의 확보가 가능하다. 이와 같이 충분한 유닛들로 구성된 롤투롤 윤전인쇄방식을 이용한 전자소자의 제조는 저점도화한 기능성 잉크에 의하여 얇은 잉크층의 빠른 표면건조 효과를 확보하여 고속인쇄가 더욱 유리하다.
도 1은 본 발명에 따른 롤투롤 윤전인쇄방식을 이용한 전자소자 제조장치의 구성도
도 2는 본 발명에 따른 인쇄유닛의 구성도
도 3은 본 발명에 따른 1차 건조유닛의 구성도
도 4는 본 발명에 따른 2차 건조유닛의 구성도
도 5는 피인쇄체 상에 인쇄된 중첩 인쇄층의 예시도
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1 : 피인쇄체 2 : 인쇄층
10 : 언와인더 20 : 인쇄장치
30 : 리와인더 40 : 인피더
50 : 1차 건조유닛 60 : 댄서유닛
70 : 2차 건조유닛

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  8. 피인쇄체가 풀려져 나오는 언와인더와, 피인쇄체의 인쇄면에 기능성 잉크로서 전극회로 패턴을 중첩 인쇄하는 다수의 인쇄유닛과, 인쇄가 이루어진 피인쇄체를 되감는 리와인더를 갖는 롤투롤 윤전인쇄방식을 이용한 전자소자 제조장치로서,
    상기 기능성 잉크는 고점도 잉크에 희석용제를 혼합하여 저점도화되고,
    상기 저점도화된 기능성 잉크의 빠른 건조를 위해서 상기 각 인쇄유닛의 후방에 각 인쇄유닛에 의해 피인쇄체 상에 인쇄된 인쇄층의 표면을 건조시키기 위한 다수의 제1건조유닛이 설치되고,
    최종 인쇄유닛의 후방에 피인쇄체 상에 인쇄된 인쇄층의 내부를 건조시키기 위한 제2건조유닛이 설치된 것을 더 포함하되,
    상기 제1건조유닛은 송풍모터와, 상기 송풍모터에 의해 송풍된 공기를 가열하는 히터와, 상기 히터를 통해 온풍으로 변온된 공기가 통과하는 파이프와 상기 파이프 일측에 형성되어 상기 피인쇄체의 잉크층측으로 상기 공기가 분사되는 노즐과, 상기 노즐 앞쪽에 위치하여 상기 공기가 배출되는 환풍구를 포함하고,
    상기 제2건조유닛은 공기가 유입되는 유입구와, 상기 유입구의 전방에 위치하는 히터와 상기 히터의 전방을 통과하는 피인쇄체의 인쇄층의 내부를 건조시키는 공기가 배출되는 배출포트를 포함하는 것을 특징으로 하는 롤투롤 윤전인쇄방식을 이용한 전자소자 제조장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 최종 인쇄유닛의 후방에 피인쇄체 상에 인쇄된 인쇄층의 내부를 경화시키기 위한 경화유닛이 설치된 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 롤투롤 윤전인쇄방식을 이용한 전자소자 제조장치.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 각 인쇄유닛의 전방에 설치되어 상기 피인쇄체가 일정한 장력으로 인쇄유닛으로 공급되게 제어하는 인피더를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 롤투롤 윤전인쇄방식을 이용한 전자소자 제조장치.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 각 제1건조유닛의 후방에 설치되어, 피인쇄체가 다음 인쇄유닛으로 공급될 때 일정한 장력을 유지할 수 있도록 하는 다수의 댄서유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 롤투롤 윤전인쇄방식을 이용한 전자소자 제조장치.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 각 건조유닛의 후방에 설치되어, 피인쇄체가 다음 인쇄유닛으로 공급될 때 일정한 장력을 유지할 수 있도록 하는 다수의 댄서유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 롤투롤 윤전인쇄방식을 이용한 전자소자 제조장치.
  13. 제8항에 있어서,
    상기 인쇄유닛은 기능성 잉크가 저장된 잉크통과, 상기 기능성 잉크에 침지되게 설치되며 표면에 전극회로패턴의 모양과 일치하는 포밍홈이 형성된 포밍롤과, 상기 포밍롤과 접촉된 채 상기 포밍롤로 부터 전이되는 기능성 잉크를 피인쇄체 상에 인쇄하는 인쇄롤과, 상기 인쇄롤과 접촉된 채 상기 피 인쇄체를 인쇄롤 방향으로 가압하는 가압롤로 구성된 것을 특징으로 하는 롤투롤 윤전인쇄방식을 이용한 전자소자 제조장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 잉크통의 바닥면은 상기 포밍롤보다 큰 직경으로 된 원호형으로 되고, 상기 포밍롤은 잉크통의 바닥면에 근접하게 설치된 것을 특징으로 하는 롤투롤 윤전인쇄방식을 이용한 전자소자 제조장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 잉크통에는 기능성 잉크의 온도를 일정하게 유지하기 위한 온도조절장치가 구비된 것을 특징으로 하는 롤투롤 윤전인쇄방식을 이용한 전자소자 제조장치.
  16. 제8항에 있어서,
    상기 리와인더의 앞에 설치되어 피인쇄체가 일정한 장력으로 리와인더에 감기도록 제어하는 아웃피더를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 롤투롤 윤전인쇄방식을 이용한 전자소자 제조장치.
  17. 제8항에 있어서,
    상기 각 인쇄유닛의 전방에 설치되어 피인쇄체가 각 인쇄유닛의 축방향으로 이동되지 않도록 가이드 하는 웹가이드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 롤투롤 윤전인쇄방식을 이용한 전자소자 제조장치.
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