KR101308447B1 - 인쇄 장치 및 그를 이용한 박막 패터닝 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 대형화가 가능한 인쇄 장치 및 그를 이용한 박막 패터닝 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 인쇄 장치는 기판 상에서 회전하여 박막을 형성하는 인쇄 롤러와; 상기 박막을 이루는 유기액이 충진되며 상기 인쇄 롤러에 다수개 부착되는 블랭킷을 구비하며, 상기 블랭킷은 상기 유기액이 충진되는 충진홈과; 상기 충진홈을 마련하는 다수의 격벽을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

인쇄 장치 및 그를 이용한 박막 패터닝 방법{PRINTING DEVICE AND METHOD FOR PATTRNING THIN LAYER USING THE SAME}
도 1은 종래 인쇄 롤러에 부착된 블랭킷을 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 인쇄 장치를 나타내는 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 인쇄 롤러에 부착된 블랭킷을 나타내는 사시도이다.
도 4a 내지 도 4c는 도 3에 도시된 블랭킷의 다양한 실시예를 나타내는 사시도이다.
도 5a 내지 도 5d는 도 3에 도시된 블랭킷과 대응하는 모기판을 나타내는 사시도이다.
도 6a 내지 도 6c는 본 발명에 따른 인쇄 장치를 이용하여 형성되는 박막의 제조방법을 설명하기 위한 단면도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호설명>
110 : 인쇄판 112 : 볼록 패턴
114 : 오목 패턴 120 : 인쇄 롤러
122 : 충진홈 124 : 격벽
130 : 블랭킷 140 : 유기액 공급부
148 : 유기액 160 : 이송부
본 발명은 인쇄 장치 및 그를 이용한 박막 패터닝 방법에 관한 것으로, 특히 대형화가 가능한 인쇄 장치 및 그를 이용한 박막 패터닝 방법에 관한 것이다.
최근 음극선관(Cathode Ray Tube)의 단점인 무게와 부피를 줄일 수 있는 각종 평판 표시 장치들이 대두되고 있다. 평판 표시 장치로는 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display), 전계 방출 표시 장치(Field Emission Display), 플라즈마 표시 패널(Plasma Display Panel) 및 일렉트로-루미네센스(Electro-Luminescence : EL) 표시 장치 등이 있다.
이러한 평판 표시 장치는 증착(코팅) 공정, 노광 공정, 현상 공정 및 식각 공정 등을 포함하는 마스크 공정에 의해 형성되는 다수의 박막으로 이루어진다. 그러나, 마스크 공정은 제조 공정이 복잡하여 제조 단가를 상승시키는 문제점이 있다. 이에 따라, 최근에는 인쇄 롤러를 이용한 인쇄 공정을 통해 박막을 형성할 수 있는 연구가 진행되고 있다.
이러한 인쇄 공정은 인쇄판을 이용하여 인쇄 롤러에 소정 패턴을 형성한 후, 그 패턴을 기판 상에 전사함으로써 원하는 박막을 형성하는 공정이다.
인쇄 공정을 위해서는 도 1에 도시된 바와 같이 블랭킷(20)이 인쇄 롤러(10)에 부착되어야 한다. 블랭킷(20)과 인쇄 롤러(10)는 박막이 형성될 기판과 대응하는 크기로 형성된다.
한편, 기판 크기가 대형화됨에 따라서 인쇄 롤러(10) 및 블랭킷(20)도 대형화가 요구되고 있다. 그러나, 블랭킷(20)의 크기가 대형화됨에 따라서 블랭킷(20)은 자중에 의해 수평을 유지하지 못하고 처짐현상이 발생되므로 크기를 증가시키는 데 한계가 있다.
따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 대형화가 가능한 인쇄 장치 및 그를 이용한 박막 패터닝 방법을 제공하는 데 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 인쇄 장치는 기판 상에서 회전하여 박막을 형성하는 인쇄 롤러와; 상기 박막을 이루는 유기액이 충진되며 상기 인쇄 롤러에 다수개 부착되는 블랭킷을 구비하며, 상기 블랭킷은 상기 유기액이 충진되는 충진홈과; 상기 충진홈을 마련하는 다수의 격벽을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 박막 패터닝 방법은 유기액이 충진되는 충진홈과, 상기 충진홈을 마련하는 다수의 격벽을 포함하는 다수개의 블랭킷이 부착된 인쇄 롤러를 마련하는 단계와; 상기 블랭킷에 유기액을 충진하는 단계와; 상기 유기액이 충진된 인쇄 롤러를 인쇄판 상에 회전시켜 유기 패턴을 형성하는 단계와; 상기 유기 패턴을 기판 상에 전사한 후 경화하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 기술적 과제 외에 본 발명의 다른 기술적 과제 및 특징들은 첨부한 도면들을 참조한 실시예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 박막 패턴 형성용 인쇄 장치를 나타내는 사시도이다.
도 2에 도시된 인쇄 장치는 유기액 공급부(140)와, 인쇄 롤러(120)와, 블랭킷(130)과, 인쇄판(110)을 포함한다.
유기액 공급부(140)는 유기액을 저장하며, 저장된 유기액을 인쇄 롤러(120)의 블랭킷(130)에 공급한다.
인쇄판(110)은 인쇄 롤러(120)의 블랭킷(130)에 충진된 유기액이 원하는 영역에만 남도록 인쇄 롤러(120)와 접촉한다. 이를 위해, 인쇄판(110)은 홈 형태로 형성된 오목 패턴(114)과, 돌출되게 형성된 볼록 패턴(112)을 포함한다. 볼록 패턴(112)은 인쇄 롤러(120)가 인쇄판(110) 상에서 회전하는 경우, 인쇄 롤러(120)에 도포된 유기액과 접촉하는 영역이다. 이에 따라, 볼록 패턴(112) 상에는 인쇄 롤러(120)가 인쇄판(110) 상에서 회전하는 경우, 인쇄 롤러(120)의 유기액이 전사된다. 오목 패턴(114)은 인쇄 롤러(120)가 인쇄판(110) 상에서 회전하는 경우, 인쇄 롤러(120)에 도포된 유기액과 접촉하지 않는 영역이다. 이에 따라, 오목 패턴(114)과 대응하는 인쇄 롤러(120)의 유기액은 인쇄 롤러(120)에 남아 유기 패턴으로 형성된다.
인쇄 롤러(120)는 유기액 공급부(140)로부터의 유기액을 그 인쇄 롤러(120)의 외주면에 부착된 블랭킷(130)에 충진한다. 이러한 인쇄 롤러(120)는 이송부(160)를 통해 이동하는 인쇄판(110) 및 기판(111)과 순차적으로 접촉되도록 그들 상에서 회전하게 된다. 이외에도 인쇄 롤러(120)가 이동하여 인쇄판(110) 및 기판(111)과 순차적으로 접촉될 수도 있다.
이러한 인쇄 롤러(120)에는 대형기판에 적용가능하도록 도 3에 도시된 바와 같이 고무재질의 적어도 2개의 블랭킷(130)이 부착된다. 이러한 적어도 2개의 블랭킷(130) 각각은 충진홈(122)과, 충진홈(122)을 마련하는 다수의 격벽(124)를 구비한다.
충진홈(122)은 유기액 공급부(140)로부터의 유기액이 충진되도록 홈형태로 형성된다.
다수의 격벽(124)은 충진홈(122)을 감싸도록 형성되어 유기액이 충진될 수 있는 영역을 마련한다. 이러한 격벽(124)은 도 4a 내지 도 4c에 도시된 바와 같이 서로 평행하게 형성된 제1 격벽(124a)들과, 제1 격벽들(124a)과 연결되는 제2 격벽(124b)들을 포함한다.
도 4a에 도시된 제2 격벽들(124b)은 인접한 블랭킷(130)의 제2 격벽(124b)과 서로 마주하도록 인쇄 롤러(120)에 부착된다. 이에 따라, 인쇄 롤러(120)에는 다수개의 충진홈(122)이 마련되어 대형 기판에 적용가능하다.
도 4b에 도시된 제2 격벽들(124b)은 단차지거나 경사진 결합부(132)를 가지도록 형성된다. 동일한 인쇄 롤러(120)에 부착되는 인접한 블랭킷(130)의 결합부(132)들은 서로 체결되도록 대칭 형태로 형성된다. 체결된 상태의 결합부(132)들의 두께는 제1 격벽(124a)의 두께와 동일하다. 이러한 결합부(132)에 의해 인접한 블랭킷(130)의 제2 격벽(124b) 간의 접촉 면적이 상대적으로 넓어져 동일한 인쇄 롤러(120)에 부착되는 블랭킷들(130)간의 고정력이 높아진다.
도 4c에 도시된 제2 격벽(124b)은 동일한 인쇄 롤러(120)에 부착되는 적어도 2개의 블랭킷(130) 각각의 충진홈(122)이 개방형태로 형성되도록 제1 격벽들(124a) 각각의 일면과 연결된다. 즉, 제2 격벽(124b)은 인쇄 롤러(120)의 외곽에만 형성된다. 이 경우, 적어도 2개의 블랭킷(130) 각각의 충진홈(122)이 서로 연결되도록 적어도 2개의 블랭킷들(130)은 인쇄 롤러(120)에 부착된다. 이에 따라, 도 4c에 도시된 서로 연결된 충진홈(122)의 전체 면적은 제2 격벽들(124b)에 의해 구분되어진 도 4a 및 도 4b에 도시된 충진홈(122)의 전체 면적에 비해 넓다.
도 5a 내지 도 5d는 본 발명에 따른 블랭킷을 포함하는 인쇄 장치와, 그 인쇄 장치를 이용하여 박막이 형성되는 기판을 나타내는 도면이다.
도 5a에 도시된 제1 및 제2 블랭킷(1301,1302)이 부착된 인쇄 롤러(120)는 행 또는 열방향으로 배열된 제1 및 제2 액티브 영역(A1,A2)이 마련된 모기판(111) 상에서 회전하여 박막을 형성한다. 이 때, 제1 및 2 블랭킷(1301,1302) 각각은 행단위로 배열된 제1 및 제2 액티브 영역(A1,A2)과 각각과 대응된다. 구체적으로, 제1 블랭킷(1301)은 제1 액티브 영역(A1)과 대응되며, 제2 블랭킷(1302)은 제2 액티브 영역(A2)과 대응된다. 한편, 박막이 형성된 후 제1 및 제2 액티브 영역(A1,A2)은 스크라이빙 공정을 통해 분리되어 다수개의 표시 소자로 완성된다.
도 5b에 도시된 제1 내지 제3 블랭킷(1301,1302,1303)이 부착된 인쇄 롤러(120)는 행 또는 열방향으로 배열된 제1 내지 제3 액티브 영역(A1,A2,A3)이 마련된 모기판(111) 상에서 회전하여 박막을 형성한다. 이 때, 제1 내지 제3 블랭킷(1301,1302,1303) 각각은 행단위로 배열된 제1 내지 제3 액티브 영역(A1,A2,A3)과 각각과 대응된다. 구체적으로, 제1 블랭킷(1301)은 제1 액티브 영역(A1)과 대 응되며, 제2 블랭킷(1302)은 제2 액티브 영역(A2)과 대응되며, 제3 블랭킷(1303)은 제3 액티브 영역(A3)과 대응된다.
도 5c에 도시된 제1 및 제2 블랭킷(1301,1302)이 부착된 인쇄 롤러(120)는 행 또는 열방향으로 배열된 제1 내지 제4 액티브 영역(A1,A2,A3,A4)이 마련된 모기판(111) 상에서 회전하여 박막을 형성한다. 이 때, 제1 및 제2 블랭킷(1301,1302) 각각은 2행 단위로 나뉜 액티브 영역 각각과 대응된다. 구체적으로, 제1 블랭킷(1301)은 제1 및 제2 액티브 영역(A1,A2)과 대응되며, 제2 블랭킷(130b)은 행방향으로 배열된 제3 및 제4 액티브 영역(A3,A4)과 대응된다.
도 5d에 도시된 바와 같이 제1 및 제2 블랭킷(1301,1302)이 부착된 인쇄 롤러(120)는 적어도 2종류의 크기를 가지는 액티브 영역(B1,B2,C1,C2,C3,C4)이 마련된 모기판(111) 상에서 회전하여 박막을 형성한다. 이 때, 제1 블랭킷(1301)은 제1 크기의 제1 액티브 영역(B1)과, 그 제1 액티브 영역(B1)과 동일한 행 또는 열방향으로 배열된 제2 크기의 제1 및 제2 액티브 영역(C1,C2)과 대응된다. 그리고, 제2 블랭킷(1302)은 제1 크기의 제2 액티브 영역(B2)과, 그 제2 액티브 영역(B2)과 동일한 행 또는 열방향으로 배열된 제2 크기의 제3 및 제4 액티브 영역(C3,C4)과 대응된다.
한편, 충진홈(W1)의 폭은 도 5에 도시된 바와 같이 모기판(111)에 형성된 각각의 액티브 영역 폭(W2) 이상으로 형성된다. 그리고, 블랭킷(130)의 격벽(124)은 모기판(111) 상에 형성된 액티브 영역들 사이의 비액티브영역과 대응하도록 형성된다. 또한, 인쇄 롤러(120)에 부착되는 블랭킷(130)의 개수는 모기판(111)의 크기 및 모기판(111)에 형성되는 액티브 영역의 개수 및 크기 등에 의해 변경 가능하며, 블랭킷(130)은 모기판(111)에 형성된 액티브 영역의 배치에 따라 위치, 크기 및 모양이 정해진다.
도 6a 내지 도 6c는 본 발명에 따른 블랭킷이 부착된 인쇄 롤러를 이용한 박막 패터닝 방법을 설명하기 위한 도면들이다.
도 6a에 도시된 바와 같이 블랭킷(130)이 부착된 인쇄 롤러(120)를 마련한다. 블랭킷(130) 내에는 유기액 공급부(140)를 통해 유기액(148)이 충진된다.
그런 다음, 도 6b에 도시된 바와 같이 오목 패턴(114) 및 볼록 패턴(112)을 가지는 인쇄판(110)에 유기액(148)이 도포된 인쇄 롤러(120)를 회전시키면, 볼록 패턴(112)과 접촉하는 영역의 유기액(148)은 볼록 패턴(112) 상에 전사되며, 오목 패턴(114)과 접촉하지 않는 영역의 유기액(148)은 블랭킷(130)의 표면에 남아 유기 패턴(150)으로 형성된다.
이 유기 패턴(150)이 형성된 인쇄 롤러(120)는 도 6c에 도시된 바와 같이 기판(111) 상에서 회전하게 된다. 이에 따라, 기판(111) 상에는 유기 패턴(150)이 전사된 후 건조 및 경화되어 박막으로 형성된다.
한편, 본 발명에 따른 인쇄 장치로는 액정 표시 장치의 컬러필터 및 블랙 매트릭스와 유기 전계 발광 소자의 발광층을 포함하는 유기박막층 등과 같은 유기물질로 형성되는 박막을 형성할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 인쇄 장치 및 그를 이용한 박막 패터닝 방법은 인쇄 롤러 당 다수개의 블랭킷이 부착됨으로써 인쇄 롤러 대형화와 무관하게 블랭킷을 장착할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 인쇄 장치 및 그를 이용한 박막 패터닝 방법은 대형 기판에 적용가능하도록 인쇄 롤러 당 다수개의 블랭킷이 부착됨으로써 종래와 같이 대형 블랭킷 제조시 발생되는 불량에 의한 수율 저하를 방지할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.

Claims (17)

  1. 기판 상에서 회전하여 박막을 형성하는 인쇄 롤러와;
    상기 박막을 이루는 유기액이 충진되며 상기 인쇄 롤러에 다수개 부착되는 블랭킷을 구비하며,
    상기 블랭킷은
    상기 유기액이 충진되는 충진홈과;
    상기 충진홈을 마련하는 다수의 격벽을 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판 상에는 동일 크기의 액티브 영역이 다수개 형성되는 것을 특징으로 하는 인쇄 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판 상에는 적어도 2종류의 크기를 가지는 액티브 영역이 다수개 형성되는 것을 특징으로 하는 인쇄 장치.
  5. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 블랭킷은 상기 기판 상에 형성된 액티브 영역의 배치에 따라 위치, 크기 및 모양이 결정되는 것을 특징으로 하는 인쇄 장치.
  6. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 인쇄 롤러에 부착된 다수개의 블랭킷 각각은 적어도 1열 또는 적어도 1행 단위로 배열된 다수의 액티브 영역과 대응되는 것을 특징으로 하는 인쇄 장치.
  7. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 충진홈은 상기 액티브 영역이상의 폭을 가지는 것을 특징으로 하는 인쇄 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 다수의 격벽은
    평행한 제1 격벽들과;
    상기 제1 격벽들과 연결되는 제2 격벽들을 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제2 격벽에는 상기 다수개의 블랭킷 중 적어도 2개의 블랭킷들이 결합되는 부분이 단차지거나 경사지게 형성된 결합부가 형성되는 것을 특징으로 하는 인쇄 장치.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 제2 격벽들은 상기 다수개의 블랭킷 중 적어도 2개의 블랭킷들 각각의 충진홈이 서로 연결되도록 상기 인쇄 롤러의 외곽 영역에 형성되는 것을 특징으로 하는 인쇄 장치.
  11. 유기액이 충진되는 충진홈과, 상기 충진홈을 마련하는 다수의 격벽을 포함하는 다수개의 블랭킷이 부착된 인쇄 롤러를 마련하는 단계와;
    상기 블랭킷에 상기 유기액을 충진하는 단계와;
    상기 유기액이 충진된 인쇄 롤러를 인쇄판 상에 회전시켜 유기 패턴을 형성하는 단계와;
    상기 유기 패턴을 기판 상에 전사한 후 경화하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 박막 패터닝 방법.
  12. 삭제
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 기판 상에는 동일 크기의 액티브 영역이 다수개 형성되는 것을 특징으로 하는 박막 패터닝 방법.
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 기판 상에는 적어도 2종류의 크기를 가지는 액티브 영역이 다수개 형성되는 것을 특징으로 하는 박막 패터닝 방법.
  15. 제 13 항 또는 제 14 항에 있어서,
    상기 블랭킷은 상기 기판 상에 형성된 액티브 영역의 배치에 따라 크기 및 모양이 결정되는 것을 특징으로 하는 박막 패터닝 방법.
  16. 제 13 항 또는 제 14 항에 있어서,
    상기 인쇄 롤러에 부착된 다수개의 블랭킷 각각은 적어도 1열 또는 적어도 1행 단위로 배열된 다수의 액티브 영역과 대응되는 것을 특징으로 하는 박막 패터닝 방법.
  17. 제 13 항 또는 제 14 항에 있어서,
    상기 충진홈은 상기 액티브 영역이상의 폭을 가지는 것을 특징으로 하는 박막 패터닝 방법.
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