KR101071974B1 - 롤 인쇄장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 평판디스플레이(Flat Panel Display)의 전극인쇄, 칼라필터인쇄 등에 이용될 수 있으며, 최적화된 얼라인 정밀도를 얻을 수 있는 롤 인쇄장치를 개시한다.

본 발명의 롤 인쇄장치는, 디스펜서, 그라비어 롤, 그리고 블랭킷 롤을 구비하는 롤 인쇄장치에서, 베이스에 설치되며 블랭킷 롤에 의하여 기준 얼라인 마크가 전이될 수 있는 보조 기판이 올려지며 베이스를 따라 이동하는 제1 스테이지, 제1 스테이지의 상부에 설치되고 메인 얼라인 마크가 제공된 메인 기판이 올려지고 얼라인 조정수단에 의하여 자세가 변형되는 제2 스테이지, 기준 얼라인 마크 및 메인 얼라인 마크의 위치를 인식하는 얼라인 마크 위치 인식부, 그리고 얼라인 마크 위치 인식부에서 인식된 데이터를 전달받아 보조 얼라인 마크와 대응되도록 얼라인 조정수단을 제어하여 메인 기판을 얼라인하는 제어부를 포함한다.

인쇄, 그라비어, 블랭킷, 얼라인, 디스플레이, 마크, 비전, 카메라

Description

롤 인쇄장치{Roll printing apparatus}

본 발명은 롤 인쇄장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 평판디스플레이(Flat Panel Display)의 전극인쇄, 칼라필터인쇄 등에 이용될 수 있으며, 최적화된 얼라인 정밀도를 얻을 수 있는 롤 인쇄장치에 관한 것이다.

일반적으로 롤 인쇄장치는 평판디스플레이의 전극인쇄 또는 칼라필터인쇄 등에 사용된다.

이러한 칼라필터인쇄를 위한 롤 인쇄장치의 구조는 대한민국 등록특허 10-0851823호에 개시되어 있다. 또한, 상기 공보에는 서로 쌍을 이루어 배치되는 그라비어 롤(Gravure roll)과 블랭킷 롤(blanket roll)을 포함하는 인쇄유닛에 비전부(vision prat)가 결합되고, 이 비전부가 기판에 마킹된 얼라인 마크를 감지하여 얼라인하는 기술이 개시되어 있다.

상기 공보에 개시된 얼라인 기술은 이미 기판에 마킹된 얼라인 마크(Align mark)의 영상 정보를 획득한 후, 이를 기준으로 제어부가 이동레일유닛을 X, Y, θ방향으로 이동시킨다.

그러나 얼라인 후에 블랭킷 롤이 기판에 밀착되는 힘(하중)에 의하여 인쇄액 의 밀림 현상이 발생할 수 있고, 이러한 현상에 의하여 인쇄 오차를 증대시키게 될 수 있다.

따라서 기존의 롤 인쇄장치는 정밀한 인쇄가 필요한 전극인쇄 또는 칼라필터인쇄에서 오차의 범위를 증대되어 정밀도가 떨어지는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로써, 본 발명의 목적은 기판에 인쇄될 때 블랭킷 롤이 기판에 가해진 힘에 의하여 인쇄용 약액의 밀림 현상이 발생하는 경우 이에 대한 오차를 보정하여 기판에 인쇄를 수행함으로써 정밀도를 향상시킬 수 있는 롤 인쇄장치를 제공하는데 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 베이스, 상기 베이스에 설치되는 디스펜서, 상기 베이스에 설치되며 외주면에 패턴이 형성되며 상기 디스펜서에 의하여 인쇄액이 외주면에 도포되는 그라비어 롤, 상기 베이스에 설치되며 상기 그라비어 롤에서 인쇄액이 전이되는 블랭킷 롤, 상기 베이스에 설치되며 상기 블랭킷 롤에 의하여 기준 얼라인 마크가 전이될 수 있는 보조 기판이 올려지며 상기 베이스를 따라 이동하는 제1 스테이지, 상기 제1 스테이지의 상부에 설치되고 메인 얼라인 마크가 제공된 메인 기판이 올려지고 얼라인 조정수단에 의하여 자세가 변형되는 제2 스테이지, 상기 기준 얼라인 마크 및 상기 메인 얼라인 마크의 위치를 인식하는 얼라인 마크 위치 인식부, 그리고 상기 얼라인 마크 위치 인식 부에서 인식된 데이터를 전달받아 보조 얼라인 마크와 대응되도록 상기 얼라인 조정수단을 제어하여 상기 메인 기판을 얼라인하는 제어부를 포함하는 롤 인쇄장치를 제공한다.

상기 제1 스테이지는 상기 베이스에 제공되는 리니어 모터의 상부에 배치되는 것이 바람직하다.

상기 제1 스테이지는 상기 보조기판이 올려지는 연장부를 포함하며, 상기 연장부의 상면과 상기 제2 스테이지의 상면은 동일한 높이에 배치되는 것이 바람직하다.

상기 보조 기판이 올려지는 연장부는 상기 제1 스테이지가 이동하는 방향을 기준으로 상기 제2 스테이지의 프론트 측에 위치하는 것이 바람직하다.

상기 블랭킷 롤은 상기 메인 기판에 인쇄를 할 수 있는 메인 인쇄부, 상기 메인 인쇄부의 양측에 배치되며 기준 얼라인 마크를 상기 보조 기판에 인쇄하는 기준 얼라인 마크 인쇄부로 이루어지는 것이 바람직하다.

이와 같은 본 발명은 블랭킷 롤이 보조 기판에 기준 얼라인 마크 인쇄하는 과정에서 보조 기판에 작용하는 힘에 의하여 인쇄용 약액이 밀림 현상으로 인한 오차가 반영된 기준 얼라인 마크를 기준으로 하여 메인 기판을 정렬하여 인쇄함으로써 얼라인을 최적화하여 정밀한 인쇄를 할 수 있는 효과가 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세하게 설명 하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 실시 예를 설명하기 위한 정면도이고, 도 2는 도 2의 측면도로, 롤 인쇄장치를 도시하고 있다.

본 발명의 실시 예의 롤 인쇄장치는 베이스(1), 디스펜서(3), 그라비어 롤(5), 블랭킷 롤(7), 제1 스테이지(9), 제2 스테이지(11), 얼라인 마크 위치 인식부(13), 그리고 제어부(15)를 포함한다.

베이스(1)는 받침대 역할을 하는 틀이며, 평평한 면을 구비하고 있고 그 윗면에 리니어 모터(17)가 배치될 수 있다. 그리고 베이스(1)는 위부분의 양측이 세로 방향으로 연장되고 이 연장된 부분에 위에서부터 순차적으로 디스펜서(3), 그라비어 롤(5), 그리고 블랭킷 롤(7)이 배치된다. 즉, 디스펜서(3), 그라비어 롤(5) 그리고 블랭킷 롤(7)은 하나의 세트를 이루어 배치된다.

디스펜서(3)는 인쇄액을 그라비어 롤(5)에 도포하는 장치이다.

그라비어 롤(5)은 외주면에 패턴이 형성되어 있다. 그라비어 롤(5)은 회전 가능하게 배치되는 것이 바람직하다.

블랭킷 롤(7)은 그라비어 롤(5)의 외면에 묻은 인쇄액이 전이되어 메인 기판(G)에 인쇄할 수 있다. 블랭킷 롤(7)은 회전을 함과 동시에 메인 기판(G)에 인쇄를 하기 위하여 상, 하 방향으로 이동될 수 있다.

블랭킷 롤(7)은 메인 기판(G)에 인쇄하기 이전에 보조 기판(G1)에 먼저 인쇄가 될 수 있도록 배치되는 것이 바람직하다. 즉, 도 3에 도시하고 있는 바와 같이, 제1 스테이지(9)는 화살표 방향으로 이동하면서 메인 기판(G)의 인쇄가 이루어진 다.

블랭킷 롤(7)은, 도 5에 도시하고 있는 바와 같이, 메인 기판(G)에 인쇄를 할 수 있는 메인 인쇄부(25)가 제공된다. 그리고 블랭킷 롤(7)의 메인 인쇄부(25)의 양측에 기준 얼라인 마크(M1)를 보조 기판(G1)에 인쇄할 수 있는 기준 얼라인 마크 인쇄부(27)들이 제공된다.

베이스(1)에는 길이 방향으로 리니어 모터(17)가 배치되고, 이 리니어 모터(17)에는 제1 스테이지(9)가 선형이동 가능하게 배치된다(도 3의 화살표 방향). 즉, 리니어 모터(17)에는 리니어 모터(17)를 따라 이동하는 제1 스테이지(9)가 배치된다. 따라서 제1 스테이지(9)는 리니어 모터(17)에 의하여 직선 이동하게 된다.

제1 스테이지(9)는 상부에 얼라인 조정수단(21)이 배치되고 이 얼라인 조정수단(21)의 상부에 제2 스테이지(11)가 배치된다. 얼라인 조정수단(21)은 도 4에 도시하고 있는 바와 같이 X, Y, 그리고 θ방향으로 제2 스테이지(11)를 이동시킬 수 있다.

즉, 얼라인 조정수단(21)은 제2 스테이지(11)를 이동시켜 그 상부에 올려지는 메인 기판(G)의 얼라인을 하기 위한 것이다. 이러한 얼라인 조정수단은 이미 알려진 구조가 사용될 수 있으므로 그 상세한 설명은 생략하기로 한다.

한편 제1 스테이지(9)는 일측에 연장부(23)가 위쪽으로 연장되어 배치된다. 그리고 이 연장부(23)의 상부에는 보조 기판(G1)이 배치된다. 보조기판(G1)은 블랭킷 롤(7)에 의하여 기준 얼라인 마크(M1)가 인쇄될 수 있다.

제1 스테이지(9)의 연장부(23)의 상면과 제2 스테이지(11)의 상면은 동일한 높이에 위치하는 것이 바람직하다.

그리고 보조 기판(G1)이 올려지는 연장부(23)는 제1 스테이지(9)가 이동하는 방향을 기준으로 제2 스테이지(11)의 프론트 측에 위치하는 것이 바람직하다.

한편, 베이스(1)에는 보조 기판(G1)의 기준 얼라인 마크(M1)와 메인 기판(G)의 메인 얼라인 마크(M2, 도 5에 도시하고 있음)의 위치를 인식하는 얼라인 마크 위치 인식부(13)들이 제공된다.

얼라인 마크 위치 인식부(13)는 다수의 비젼 카메라로 이루어져 기준 얼라인 마크와 메인 얼라인 마크를 영상으로 촬영하여 그 위치를 제어부(15)에 전송할 수 있다.

그리고 제어부(15)는 얼라인 마크 위치 인식부(13)에서 인식된 데이터를 전달받아 기준 얼라인 마크와 대응되도록 상기 얼라인 조정수단(21)을 제어하여 메인 기판(G)을 얼라인할 수 있다.

이와 같이 이루어지는 본 발명의 작동 과정 및 작용에 대하여 도 5 및 도 6을 통하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

디스펜서(3)에서 그라비어 롤(5)의 외주면 측으로 인쇄액을 도포한다. 그리고 그라비어 롤(5)에서 전이된 인쇄액이 외주면에 묻은 블랭킷 롤(7)이 아래로 내려와서 회전한다(도 6의 (a)).

블랭킷 롤(7)은 양측에 기준 얼라인 마크 인쇄부가 제공되어 있으므로 보조 기판(G1)에 기준 얼라인 마크를 인쇄한다(도 6의 (b)). 이때 블랭킷 롤(7)은 기준 얼라인 마크(M1)를 보조 기판(G1)에 인쇄하는 과정에서 보조 기판(G1)에 압력을 가 하게 된다(도 6의 (b)의 갭 d로 표시함) .

블랭킷 롤(7)이 기준 얼라인 마크(M1)를 인쇄할 때 보조 기판(G1)을 가압하는 압력에 따라 인쇄 오차가 발생한다.

얼라인 마크 위치 인식부(13)는 보조 기판(G1)에 인쇄된 기준 얼라인 마크(M1)의 위치를 센싱하여 그 신호를 제어부(15)에 전송한다(도 6의 (c)). 이러한 기준 얼라인 마크(M1)는 서로 일정한 거리가 떨어진 위치에 최소한 두 개로 이루어지는 것이 바람직하다.

그리고 또 다른 얼라인 마크 위치 인식부(13)는 메인 기판(G)에 제공되어 있는 메인 얼라인 마크(M2)를 인식하여 제어부(15)에 전송한다(도 6의 (c)).

그러면 제어부(15)는 보조 기판(G1)의 기준 얼라인 마크와 메인 기판(G)의 메인 얼라인 마크(M2)의 위치를 비교하여 얼라인 조정수단(21)을 제어한다.

얼라인 조정수단(21)이 제2 스테이지(11)를 X, Y, 그리고 θ방향으로 이동시키면서 제2 스테이지(11)의 상부에 배치되는 메인 기판(G)의 얼라인이 이루어지는 것이다.

그리고 제1 스테이지(9)가 수평으로 이동되면서 메인 기판(G)에 블랭킷 롤(7)이 접촉되면서 메인 기판(G)에 인쇄가 이루어진다(도 6의 (d)). 이때 메인 기판(G)과 보조 기판(G1)은 동일한 높이에 배치되어 있으므로 블랭킷 롤(7)로부터 작용하는 압력이 동일하다. 따라서 블랭킷 롤(7)이 메인 기판(G)을 가압하면서 인쇄가 이루어져도 이미 오차가 보정된 상태이므로 오차의 범위를 현저하게 줄일 수 있으며 최적화된 정밀도를 얻을 수 있다.

이러한 롤 인쇄장치는 높은 정밀도를 요구하는 평판디스플레이 장치의 전극인쇄, 칼라필터인쇄 그리고 다층으로 적층하여 인쇄할 때 매우 유리하다.

도 1은 본 발명의 실시 예를 설명하기 위한 롤 인쇄장치의 정면도이다.

도 2는 도 1의 측면도이다.

도 3은 본 발명의 실시 예를 설명하기 위하여 메인 기판과 보조 기판이 올려지는 스테이지들을 상세하게 도시한 측면도이다.

도 4는 도 3의 평면도이다.

도 5는 본 발명의 실시 예의 작용을 설명하기 위한 롤 인쇄장치의 개략적인 구성도이다.

도 6은 본 발명의 실시 예의 작용을 설명하기 위하여 작용 과정을 순서대로 나타낸 도면이다.

Claims (6)

1. 베이스,

   상기 베이스에 설치되는 디스펜서,

   상기 베이스에 설치되며 외주면에 패턴이 형성되며 상기 디스펜서에 의하여 인쇄액이 외주면에 도포되는 그라비어 롤,

   상기 베이스에 설치되며 상기 그라비어 롤에서 인쇄액이 전이되는 블랭킷 롤,

   상기 베이스에 설치되며 상기 블랭킷 롤에 의하여 기준 얼라인 마크가 전이될 수 있는 보조 기판이 올려지며 상기 베이스를 따라 이동하는 제1 스테이지,

   상기 제1 스테이지의 상부에 설치되고 메인 얼라인 마크가 제공된 메인 기판이 올려지고 얼라인 조정수단에 의하여 자세가 변형되는 제2 스테이지,

   상기 기준 얼라인 마크 및 상기 메인 얼라인 마크의 위치를 인식하는 얼라인 마크 위치 인식부를 포함하며,

   상기 제1 스테이지는

   상기 보조기판이 올려지는 연장부를 포함하고, 상기 연장부의 상면과 상기 제2 스테이지의 상면은 동일한 높이에 배치되는 롤 인쇄장치.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 롤 인쇄장치는

   상기 얼라인 마크 위치 인식부에서 인식된 데이터를 전달받아 기준 얼라인 마크와 대응되도록 상기 얼라인 조정수단을 제어하여 상기 메인 기판을 얼라인하는 제어부를 더 포함하는 롤 인쇄장치.
3. 청구항 1에 있어서,

   상기 제1 스테이지는

   상기 베이스에 제공되는 리니어 모터의 상부에 배치되는 롤 인쇄장치.
4. 삭제
5. 청구항 1에 있어서,

   상기 보조 기판이 올려지는 연장부는

   상기 제1 스테이지가 이동하는 방향을 기준으로 상기 제2 스테이지의 프론트 측에 위치하는 롤 인쇄장치.
6. 청구항 1에 있어서,

   상기 블랭킷 롤은

   가운데 부분에 상기 메인 기판에 인쇄를 할 수 있는 메인 인쇄부,

   상기 메인 인쇄부의 양측에 배치되며 기준 얼라인 마크를 상기 보조 기판에 인쇄하는 기준 얼라인 마크 인쇄부

   를 포함하는 롤 인쇄장치.

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