KR101192788B1

KR101192788B1 - 인쇄 장치 시스템 및 그를 이용한 패턴 형성 방법

Info

Publication number: KR101192788B1
Application number: KR1020050096452A
Authority: KR
Inventors: 오태영; 유홍석
Original assignee: 엘지디스플레이 주식회사
Priority date: 2005-10-13
Filing date: 2005-10-13
Publication date: 2012-10-18
Also published as: US20070084367A1; KR20070040905A

Abstract

본 발명은 블랭킷이 외면에 부착되어 있는 인쇄롤; 및 상기 인쇄롤의 블랭킷을 건조하기 위한 건조장치를 포함하여 이루어진 인쇄 장치 시스템 및 그를 이용한 패턴 형성 방법에 관한 것으로서,

본 발명에 따르면 인쇄롤의 블랭킷을 건조하기 위한 건조장치를 추가함으로써, 블랭킷이 패턴물질 내의 용제에 용해되어 체적이 변화되는 현상을 방지하여 정밀한 패턴을 형성할 수 있다.

인쇄롤, 블랭킷, 건조

Description

인쇄 장치 시스템 및 그를 이용한 패턴 형성 방법{Printing Device System and Patterning method using the same}

도 1a 내지 도 1c는 종래의 인쇄방법을 개략적으로 도시한 공정도이다.

도 2a 및 도 2b는 종래의 인쇄방법의 문제점을 보여주는 개략적 단면도이다.

도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 인쇄 장치 시스템의 개략도이다.

도 4a는 본 발명의 제1실시예에 따른 건조장치의 저면도이고 도 4b는 본 발명의 제1실시에에 따른 건조장치의 단면도이다.

도 5a는 본 발명의 제2실시예에 따른 건조장치의 저면도이고 도 5b는 본 발명의 제2실시예에 따른 건조장치의 단면도이다.

도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 인쇄 장치 시스템의 개략도이다.

<도면의 주요부의 부호에 대한 설명>

100: 인쇄롤 110: 블랭킷

200: 건조장치 210: 홀

220: 슬릿 230: 공기 필터

250: 공기 조절부 300: 챔버

320: 인쇄롤 출입구 340: 인쇄노즐 출입구

360: 유압장치 400: 인쇄노즐

500: 인쇄판 600: 기판

101: 이동레일

본 발명은 액정표시소자에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 인쇄방법에 의해 액정표시소자의 패턴을 형성하는 방법에 관한 것이다.

표시화면의 두께가 수 센치미터(cm)에 불과한 초박형의 평판표시소자(Flat Panel Display), 그 중에서도 액정표시소자는 동작 전압이 낮아 소비 전력이 적고 휴대용으로 쓰일 수 있는 등의 이점으로 노트북 컴퓨터, 모니터, 우주선, 항공기 등에 이르기까지 응용분야가 넓고 다양하다.

상기 액정표시소자는 하부기판, 상부기판, 및 상기 양 기판 사이에 형성된 액정층을 포함하여 구성되며, 일반적으로 상기 하부기판 상에는 박막트랜지스터 및 화소전극이 형성되어 있고, 상기 상부 기판 상에는 차광층, 컬러필터층 및 공통전극이 형성되어 있다.

이와 같이 액정표시소자는 다양한 구성요소들을 포함하고 있으며 그 구성요소들을 형성하기 위해 수많은 공정들이 반복적으로 행해지게 된다. 특히, 다양한 구성요소들을 다양한 형태로 패터닝하기 위해서 포토리소그래피공정이 사용되었다.

그러나, 상기 포토리소그래피 공정은 소정 패턴의 마스크 및 광조사장치를 사용해야 하므로 그 만큼 제조비용이 상승되는 단점이 있으며, 또한 노광 공정 및 현상 공정 등을 거쳐야 하므로 공정이 복잡하고 공정 시간이 오래 걸리는 단점이 있다.

따라서, 상기 포토리소그래피 공정의 단점을 해결하기 위한 새로운 패턴 형성 방법이 요구되었고, 그에 따라 인쇄방법이 고안되었다.

인쇄방법은 인쇄롤에 원하는 물질을 원하는 패턴으로 도포한 후 기판 위에서 회전시켜 기판 위에 전사함으로써 원하는 패턴을 형성하는 방법으로서, 이하 도면을 참조로 종래의 인쇄방법에 대해서 보다 구체적으로 설명하기로 한다.

우선, 도 1a와 같이, 인쇄노즐(10)을 이용하여 패턴물질(20)을 인쇄롤(30)에 도포한다. 여기서, 상기 인쇄롤(30)에는 블랭킷(35)이 부착되어 있어, 블랭킷(35)에 패턴물질(20)이 도포되게 된다.

여기서, 상기 블랭킷(35)은 상기 인쇄롤(30)에의 부착성이 우수해야 하고, 인쇄공정 중에 변형이 없어야 하는 등의 특성이 요구되는데, 현재까지 그와 같은 특성을 만족시키는 재료로서 Si계 수지가 널리 이용되고 있다.

그 후, 도 1b와 같이, 오목부(43) 및 볼록부(46)를 구비한 인쇄판(40) 상에서 상기 인쇄롤(30)을 회전시킨다.

그리하면, 상기 인쇄판(40)의 볼록부(46)에 일부 패턴물질(20a)이 전사되고, 잔존하는 패턴물질(20b)에 의해 인쇄롤(30)의 블랭킷(35)에 소정형상의 패턴(20b)이 형성된다.

그 후, 도 1c와 같이, 기판(50) 상에서 상기 인쇄롤(30)을 회전하여 상기 기 판(50) 상에 패턴(20b)을 전사한다.

이와 같이 인쇄방법은 포토리소그래피공정과 같은 노광 및 현상 공정이 필요치 않아 비용도 저렴하며 공정도 간단하여 대량생산에 매우 적합하게 된다.

그러나, 이와 같은 인쇄방법의 경우 패턴 형성을 반복함에 따라, 인쇄롤(30)에 부착된 블랭킷(35)이 패턴물질(20) 내의 용제에 용해되어 블랭킷(35)의 체적이 변화되어 부풀어오르는 현상이 발생되는 문제가 있다.

이와 같이 블랭킷(35)이 부풀어오를 경우에는 정확한 패턴 형성이 불가능하게 된다.

즉, 도 2a와 같이 오목부(43) 및 볼록부(46)를 구비한 인쇄판(40) 상에서 패턴물질(20)이 블랭킷(35)에 도포된 인쇄롤(30)을 회전시키는 공정에서, 블랭킷(35)이 부풀어오른 경우 패턴물질(20)이 인쇄판(40)의 오목부(43)와 접촉할 수가 있으며, 이 경우에는 도 2b와 같이, 패턴물질의 일부(20a)가 볼록부(46)에 전사됨과 더불어 패턴물질의 일부(20b)가 오목부(43)에도 전사되게 되어, 인쇄롤(30)의 블랭킷(35)에 잔존하는 패턴물질(20c)이 원하는 패턴으로 형성되지 못하고, A영역에서 패턴물질이 형성되지 않게 된다. 이와 같은 이유에서 정밀한 패턴 형성이 불가능하게 된다.

본 발명은 인쇄롤에 부착된 블랭킷의 체적이 변화되어 발생되는 패턴 불량을 방지할 수 있는 인쇄 장치 시스템을 제공하는 것을 제1목적으로 한다.

본 발명은 상기 인쇄 장치 시스템을 이용하여 정밀한 패턴을 형성할 수 있는 패턴 형성 방법을 제공하는 것을 제2목적으로 한다.

본 발명은 상기 제1목적을 달성하기 위해서, 블랭킷이 외면에 부착되어 있는 인쇄롤; 및 상기 인쇄롤의 블랭킷을 건조하기 위한 건조장치를 포함하여 이루어진 인쇄 장치 시스템을 제공한다.

즉, 본 발명은 인쇄롤의 블랭킷을 건조하기 위한 건조장치를 추가함으로써, 블랭킷이 패턴물질 내의 용제에 용해되어 체적이 변화되는 현상을 방지하여 정밀한 패턴을 형성할 수 있도록 한 것이다.

여기서, 상기 건조장치는 공기를 방출하는 에어 바로 이루어질 수 있다.

상기 에어 바는 공기를 방출하는 복수개의 홀을 구비하거나 또는 슬릿을 구비하여 형성될 수 있다.

상기 에어 바는 방출되는 공기의 온도를 조절할 수 있는 온도조절부를 구비할 수 있으며, 방출되는 공기를 여과하기 위한 공기필터를 추가로 포함하는 것도 가능하다.

상기 인쇄롤과 건조장치는 챔버에 의해 밀폐되어 밀폐공간에서 건조가 이루어지는 것이 정밀패턴 형성을 위해 바람직하다.

상기 인쇄 장치 시스템은 이동 레일 위에 차례로 배치된 인쇄노즐, 인쇄판, 및 기판을 추가로 포함할 수 있다.

본 발명은 상기 제2목적을 달성하기 위해서, 외면에 블랭킷이 부착된 인쇄롤에 소정형상의 패턴을 형성하는 공정; 기판 상에서 상기 인쇄롤을 회전하여 상기 기판 상에 패턴을 전사하는 공정; 및 상기 인쇄롤의 외면에 부착된 블랭킷을 건조하는 공정을 포함하여 이루어진 패턴 형성 방법을 제공한다.

이와 같은 패턴 형성 방법은 전술한 인쇄 장치 시스템을 이용하여 수행할 수 있다.

상기 블랭킷을 건조하는 공정은 에어 바에서 방출되는 공기를 이용하여 수행할 수 있다.

상기 에어 바는 공기를 방출하는 복수개의 홀을 구비할 수도 있고, 공기를 방출하는 슬릿을 구비할 수도 있다. 또한, 상기 에어 바는 온도조절부와 공기필터를 추가로 포함하는 것도 가능하다.

상기 블랭킷을 건조하는 공정은 챔버 내에서 수행되는 것이 이물질 등에 의한 영향을 최소화할 수 있어 정밀 패턴 형성을 위해 바람직하다.

이하, 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

1. 인쇄 장치 시스템

<제1실시예>

도 3에서 알 수 있듯이, 본 발명의 제1실시예에 따른 인쇄 장치 시스템은 인 쇄롤(100) 및 건조장치(200)를 포함하여 이루어진다.

상기 인쇄롤(100)은 그 외면에 블랭킷(110)이 부착되어 있다.

상기 건조장치(200)는 상기 인쇄롤(100)의 블랭킷(110)을 건조하기 위한 것으로서, 공기를 방출하는 에어 바(200)로 이루어져 있다.

상기 건조장치를 구성하는 에어 바(200)에 대해서 도 4 및 도 5를 참조로 상세히 설명하면,

상기 에어 바(200)는 도 4a 및 도 4b와 같이 공기를 방출하는 복수개의 홀(210), 공기 필터(230), 및 온도 조절부(250)를 포함하여 구성될 수도 있고, 도 5a 및 도 5b와 같이 공기를 방출하는 슬릿(220), 공기 필터(230), 및 온도 조절부(250)를 포함하여 구성될 수도 있다.

즉, 상기 에어 바(200)는 도 4와 같이 복수개의 홀(210) 또는 도 5와 같이 슬릿(220)을 통해 공기가 방출되어 블랭킷(110)을 건조시키는 것이다.

상기 공기 필터(230)는 방출되는 공기에 이물질이 포함될 경우 블랭킷(110)에 이물질이 부착될 우려가 있으므로 이를 방지하기 위한 것이다.

상기 온도 조절부(250)는 방출되는 공기의 온도를 조절하여 블랭킷(110)의 건조를 최적화하기 위한 것이다.

다시, 도 3을 참조하면, 상기 인쇄롤(100)과 건조장치(200)는 챔버(300)에 의해 수용된다.

상기 챔버(300)에 의해 인쇄롤(100)과 건조장치(200)가 밀폐됨으로써, 이물질 등 외부의 영향을 최소화한 상태에서 인쇄롤(100)에 부착된 블랭킷(110)의 건조 가 가능하게 된다.

상기 챔버(300) 내에는 유압장치(360)가 형성된다.

상기 유압장치(360)의 일단은 상기 챔버(300)에 연결되어 있고 타단은 상기 건조장치(200)에 연결되어 있어, 상기 유압장치(360)에 의해 상기 건조장치(200)와 상기 인쇄롤(100) 사이의 갭이 조절될 수 있다.

상기 챔버(300)에는 인쇄롤(100)의 출입을 위한 출입구(320)와 패턴물질을 인쇄롤(100)에 도포하기 위한 인쇄노즐의 출입을 위한 출입구(340)가 구비된다.

<제2실시예>

도 6에서 알 수 있듯이, 본 발명의 제2실시예에 따른 인쇄 장치 시스템은 이동 레일(101), 인쇄롤(100), 건조장치(200), 상기 인쇄롤(100)과 건조장치(200)를 수용하는 챔버(300), 인쇄노즐(400), 인쇄판(500), 및 기판(600)을 포함하여 이루어진다.

상기 인쇄롤(100), 건조장치(200) 및 챔버(300)는 전술한 제1실시예와 동일하다.

즉, 상기 인쇄롤(100)은 그 외면에 블랭킷(110)이 부착되어 있다.

상기 건조장치(200)는 도 4와 같이 복수개의 홀(210), 공기 필터(230), 및 온도 조절부(250)를 포함한 에어 바로 구성될 수도 있고, 도 5와 같이 슬릿(220), 공기 필터(230), 및 온도 조절부(250)를 포함한 에어 바로 구성될 수도 있다.

상기 챔버(300)는 그 내부에 유압장치(360)가 형성되어 건조장치(200)와 상 기 인쇄롤(100) 사이의 갭을 조절할 수 있고, 그와 더불어 인쇄롤(100)의 출입을 위한 출입구(320)와 인쇄노즐(400)의 출입을 위한 출입구(340)가 구비한다.

상기 인쇄롤(100)은 이동 레일(101)을 통해 인쇄노즐(400), 인쇄판(500), 및 기판(600)을 경유하여 이동하면서 기판(600)에 패턴을 형성하게 된다. 즉, 인쇄노즐(400)로부터 패턴물질을 공급받아 인쇄롤(100)에 패턴물질이 도포된 후, 인쇄판(500)을 거치면서 인쇄롤(100)에 패턴이 형성되고, 형성된 패턴을 기판(600)에 전사함으로써 기판(600)에 원하는 패턴을 형성하게 된다.

한편, 도시하지는 않았지만, 상기 인쇄판(500)을 세정할 수 있는 세정기가 상기 이동 레일(101)에 추가로 배치될 수 있다.

상기 건조장치(200), 인쇄노즐(400), 인쇄판(500), 및 기판(600)은 고정 형성되며, 상기 인쇄롤(101)은 이동 레일(101) 위에서 이동가능하게 형성된다.

2. 패턴 형성 방법

본 발명에 따른 패턴 형성 방법은 외면에 블랭킷이 부착된 인쇄롤에 소정형상의 패턴을 형성하는 공정; 기판 상에서 상기 인쇄롤을 회전하여 상기 기판 상에 패턴을 전사하는 공정; 및 상기 인쇄롤에 부착된 블랭킷을 건조하는 공정을 포함하여 이루어지는데, 이와 같은 패턴 형성 방법은 전술한 도 6에 따른 인쇄 장치 시스템을 이용하여 수행이 가능하다. 이하 도 6을 참조로 설명한다.

우선, 인쇄노즐(400) 출입을 위한 출입구(340)를 통해 인쇄노즐(400)을 챔버(300) 내로 진입시킨 후 인쇄노즐(400)로부터 패턴물질을 인쇄롤(100)의 블랭킷(110)에 도포한다.

그 후, 인쇄롤(100) 출입을 위한 출입구(320)를 통해 인쇄롤(100)을 챔버(300) 밖으로 이동시킨다.

그 후, 인쇄롤(100)을 이동 레일(101)을 따라 인쇄판(500)으로 이동시킨 후 인쇄판(500)에 소정 패턴물질을 전사한다.

상기 인쇄판(500)은 소정의 돌출부(510)를 포함하고 있어 돌출부(510)에 소정 패턴물질이 전사된 후 잔존하는 패턴물질에 의해 인쇄롤(100)에 패턴이 형성된다.

그 후, 인쇄롤(100)을 이동 레일(101)을 따라 기판(600)으로 이동시킨 후 기판(600) 위에 패턴을 전사하여 패턴 형성을 완성한다.

그 후, 인쇄롤(100)을 이동 레일(101)을 따라 챔버(300) 내로 이동시킨 후, 건조장치(200)에 의해 인쇄롤(100)의 블랭킷(110)을 건조한다.

상기 건조장치(200)를 구성하는 에어 바는 도 4 및 도 5에서 알 수 있듯이, 온도 조절부(250)를 구비하기 때문에 인쇄롤(100)의 블랭킷(110)의 건조를 위해 방출되는 공기의 온도는 적절히 조절이 가능하다. 다만, 고온의 공기를 이용하여 블랭킷(110)을 건조시킬 경우에는 블랭킷(110)의 탄성력이나 체적이 변화할 수 있기 때문에 상온의 공기를 이용하는 것이 바람직하다.

이상 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 상기 실시예에 한정되는 것은 아니고, 당업자에게 자명한 범위 내에서 적절히 변경실시될 수 있을 것이다.

상기 구성에 의한 본 발명에 따르면, 인쇄롤의 블랭킷을 건조하기 위한 건조장치를 추가로 형성함으로써, 블랭킷이 패턴물질 내의 용제에 용해되어 체적이 변화되는 현상을 방지하여 정밀한 패턴을 형성할 수 있다.

또한, 인쇄롤과 건조장치를 챔버 내에 위치시킴으로써 외부의 영향을 최소화한 상태에서 건조공정을 수행할 수 있다.

Claims

삭제
이동 레일;

상기 이동레일 위에 차례로 배치된 인쇄노즐, 인쇄판, 및 기판;

상기 이동 레일을 통해 상기 인쇄노즐, 인쇄판, 및 기판을 경유하여 이동할 수 있는 인쇄롤과, 상기 인쇄롤 외면에 부착된 블랭킷;

상기 이동레일 상부에 배치되며, 상기 인쇄롤에 부착된 블랭킷을 건조하기 위한 건조장치; 및

상기 인쇄롤 및 건조장치를 수용하는 챔버를 포함하여 이루어진 인쇄 장치 시스템.
제2항에 있어서,

상기 건조장치는 공기를 방출하는 에어 바로 이루어진 것을 특징으로 하는 인쇄 장치 시스템.
제3항에 있어서,

상기 에어 바는 공기를 방출하는 복수개의 홀을 구비한 것을 특징으로 하는 인쇄 장치 시스템.
제3항에 있어서,

상기 에어 바는 공기를 방출하는 슬릿을 구비한 것을 특징으로 하는 인쇄 장치 시스템.
제3항에 있어서,

상기 에어 바는 방출되는 공기의 온도를 조절할 수 있는 온도조절부를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄 장치 시스템.
제3항에 있어서,

상기 에어 바는 방출되는 공기를 여과하기 위한 공기필터를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄 장치 시스템.
삭제
제2항에 있어서,

일단은 상기 챔버에 연결되고 타단은 상기 건조장치에 연결되어, 상기 건조장치와 상기 인쇄롤 사이의 갭을 조절할 수 있는 유압장치를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄 장치 시스템.
제2항에 있어서,

상기 챔버는 인쇄롤의 출입을 위한 출입구를 구비한 것을 특징으로 하는 인쇄 장치 시스템.
제2항에 있어서,

상기 챔버는 인쇄노즐의 출입을 위한 출입구를 구비한 것을 특징으로 하는 인쇄 장치 시스템.
제2항에 있어서,

상기 인쇄판을 세정할 수 있는 세정기를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄 장치 시스템.
삭제
인쇄롤과 건조장치가 수용된 챔버에 인쇄노즐을 진입시킨 후 상기 인쇄노즐로부터 공급된 패턴물질을 상기 인쇄롤에 부착된 블랭킷에 도포하는 공정;

이동레일을 통해 상기 인쇄롤을 챔버 밖으로 이동시키는 공정;

상기 이동레일 상에 배치된 인쇄판 상에 상기 인쇄롤을 회전시켜 상기 블랭킷에 도포된 패턴물질을 상기 인쇄판의 돌출부에 전사하고, 상기 블랭킷에 잔존하는 패턴물질에 의해 상기 인쇄롤에 패턴을 형성하는 공정;

상기 이동레일 상에 배치된 기판 상에 상기 인쇄롤을 회전시켜 상기 기판에 패턴을 전사하는 공정; 및

상기 인쇄롤을 상기 챔버 내로 이동시킨 후 상기 건조장치가 상기 블랭킷을 건조하는 공정을 포함하여 이루어진 패턴 형성 방법.
제14항에 있어서,

상기 블랭킷을 건조하는 공정은 에어 바에서 방출되는 공기를 이용하여 수행하는 것을 특징으로 하는 패턴 형성 방법.
제15항에 있어서,

상기 공기는 상온의 공기를 이용하는 것을 특징으로 하는 패턴 형성 방법.
제15항에 있어서,

상기 에어 바는 공기를 방출하는 복수개의 홀을 구비한 것을 특징으로 하는 패턴 형성 방법.
제15항에 있어서,

상기 에어 바는 공기를 방출하는 슬릿을 구비한 것을 특징으로 하는 패턴 형성 방법.
제15항에 있어서,

상기 에어 바는 방출되는 공기의 온도를 조절할 수 있는 온도조절부를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 패턴 형성 방법.
제15항에 있어서,

상기 에어 바는 방출되는 공기를 여과하기 위한 공기필터를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 패턴 형성 방법.
삭제