KR101801388B1

KR101801388B1 - 인쇄용 블랭킷

Info

Publication number: KR101801388B1
Application number: KR1020100099000A
Authority: KR
Inventors: 박아름; 김성희
Original assignee: 엘지디스플레이 주식회사
Priority date: 2010-10-11
Filing date: 2010-10-11
Publication date: 2017-11-27
Also published as: KR20120037319A

Abstract

인쇄용 블랭킷이 개시된다.
본 발명의 실시예에 따른 인쇄용 블랭킷은 실리콘 고무로 이루어진 쿠션층과, 상기 쿠션층 상부에 적층되어 상기 쿠션층의 불균일한 신축을 억제하고 인쇄 정밀도를 향상시키는 지지층 및 상기 지지층 상부에 적층된 인쇄층을 포함하고, 상기 인쇄층은 끈적거리는 점착부여수지(tackyfier resin)의 물질을 포함한다.

Description

인쇄용 블랭킷{Blancket for Printing}

본 발명은 인쇄용 블랭킷에 관한 것으로, 특히 인쇄시 발생할 수 있는 패턴 불량을 최소화할 수 있는 인쇄용 블랭킷에 관한 것이다.

최근의 정보화 사회에서 표시소자는 시각 정보 전달매체로서 그 중요성이 어느 때보다 강조되고 있다. 한때 주류를 이루었던 음극선관(CRT) 또는 브라운관은 그 무게와 부피가 큰 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 해결하기 위해 대두된 평판표시소자에는 액정표시장치(Liquid Crystal Display:LCD), 전계방출 표시소자(Field Emission Displat:FED), 유기 발광 표시장치(Orgarnic Light Emitting Diode Display:OLED) 등이 있고 이들 대부분이 실용화되어 시판되고 있다.

이 중 액정표시장치(LCD)는 경박단소 추세를 만족할 수 있고, 양산성이 향상되고 있어 많은 응용분야에서 음극선관을 빠른 속도로 대체하고 있다.

통상, 액정표시장치(LCD)에서는 액정표시패널 상에 매트릭스 형태로 배열된 액정셀들의 광투과율을 공급되는 비디오 데이터 신호로 조절함으로써, 이 데이터 신호에 해당되는 화상을 액정표시패널 상에 표시하게 된다.

이러한 액정표시장치는 액정층을 사이에 두고 서로 대향하여 합착된 박막트랜지스터 어레이 기판 및 컬러필터 어레이 기판을 구비한다. 상기 컬러필터 어레이 기판 또는 박막트랜지스터 어레이 기판의 각부 구성요소들은 일반적으로 마스크 공정을 통해 다양한 패턴들로 형성된다.

그러나, 기판 상에 패턴을 형성하기 위한 마스크 공정은 박막 증착 공정, 세정 공정, 포토리소그래피 공정, 식각 공정, 포토레지스트 박리 공정, 검사 공정 등과 같은 많은 공정을 포함하고 있기 때문에 공정이 복잡할 뿐만 아니라 제조 단가가 높다는 단점이 있다.

이에, 인쇄판에 형성된 패턴을 롤에 도포된 포토레지스트에 형성한 후 이를 패턴이 형성될 박막트랜지스터 어레이 기판 또는 컬러필터 어레이 기판으로 전사시키는 롤 인쇄 방식의 일종인 리버스 오프셋 인쇄방식(Reverse Off-Set Printing)이 제안된 바 있다.

리버스 오프셋 인쇄방식은 블랭킷 롤(Blanket Roll) 위에 잉크를 코팅하고, 인쇄판의 볼록 패턴으로 필요 없는 부분을 제거(Off)한 다음, 기판에 전사(Set) 하는 방식으로 패턴을 형성한다. 리버스 오프셋 인쇄방식에서 코팅된 잉크의 점도를 높여 일정한 값으로 유지시키기 위하여 자연건조, 블로잉(Blowing) 건조, 열풍 건조 등의 방법을 이용한다.

한편, 종래 평판표시소자의 패턴형성에 사용되는 리버스 오프셋 방식에서 잉크 및 블랭킷은 끈적거리는 tacky 특성이 포함되지 않는 물질들로 구성된다. 상기 잉크는 메탈잉크로 구성되고, 상기 블랭킷은 폴리디메칠실록산(PDMS, poltdimethylsiloxane)를 포함하는 쿠션층으로 구성된다.

이로 인해, 기판에 인쇄판의 볼록 패턴을 전사할 때 불필요한 잔막이 지속적으로 생성되거나 패턴의 일부가 인쇄판으로 이동하여 원하는 패턴을 얻을 수 없는 문제점이 발생하게 된다.

본 발명은 끈적거리는 tacky 특성이 포함된 물질을 인쇄용 블랭킷에 첨부하여 구성함으로써 원하는 패턴 불량을 최소화하고 원하는 패턴을 형성할 수 있는 인쇄용 블랭킷을 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명의 실시예에에 따른 인쇄용 블랭킷은 실리콘 고무로 이루어진 쿠션층과, 상기 쿠션층 상부에 적층되어 상기 쿠션층의 불균일한 신축을 억제하고 인쇄 정밀도를 향상시키는 지지층 및 상기 지지층 상부에 적층된 인쇄층을 포함하고, 상기 인쇄층은 끈적거리는 점착부여수지(tackyfier resin)의 물질을 포함한다.

본 발명의 실시예에 따른 인쇄용 블랭킷은 실리카(silica) 계열의 레진을 첨가하여 자체의 끈적거리는 tacky 특성을 향상시켜 잉크와의 접착력을 향상시킴으로써 패턴 불량을 최소화하고 원하는 패턴을 형성할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 인쇄용 블랭킷을 구비한 패턴형성장치 및 이를 이용한 패턴형성방법을 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1의 인쇄용 블랭킷의 단면을 나타낸 도면이다.
도 3의 (A)는 시간에 따라 종래의 인쇄용 블랭킷에 코팅된 잉크의 흡수율을 나타낸 그래프이고, 도 3의 (B)는 시간에 따라 본 발명의 인쇄용 블랭킷에 코팅된 잉크의 흡수율을 나타낸 그래프이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 인쇄용 블랭킷을 구비한 패턴형성장치 및 이를 이용한 패턴형성방법을 나타낸 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 패턴형성장치는 블랭킷 롤(110)과, 슬릿 코터(Slit Coater:120)와, 인쇄판(140) 및 피 전사 기판(150)을 구비한다.

상기 블랭킷 롤(110)은 회전 가능한 롤 프레임(112)과, 상기 롤 프레임(112)을 감싸며 상기 롤 프레임(112)의 회전에 따라 잉크(102) 코팅면을 제공하는 블랭킷(114)으로 이루어진다. 상기 롤 프레임(112)은 금속재질로 구성될 수 있다.

상기 슬릿 코터(120)는 잉크(102)를 블랭킷(114)에 분사하는 장치로서, 잉크의 두께를 고려하여 블랭킷(114)과 일정거리 이격되어 배치된다. 상기 슬릿 코터(120)는 블랭킷(114)과 마주보는 면이 일정 면적을 가지고 있고, 일방향으로 연장된 길이를 갖는다. 또한, 잉크(102)가 분사되는 슬릿 코더(120)의 노즐은 미세한 너비를 갖는 슬릿 형상으로 슬릿 코터(120)의 길이와 대응하여 일방향으로 길게 형성된다.

상기 슬릿 코터(120)의 미세한 슬릿으로부터 분사되는 잉크(102)는 서로 간의 표면 장력에 의해 블랭킷(114)에 부착되어 떨어지지 않고 일정한 높이를 유지하게 된다.

상기 슬릿 코터(120)로부터 분사되는 잉크(102)에는 코팅시의 점도를 2 ~ 10cp로 유지하기 위한 솔벤트를 포함한다. 상기 솔벤트는 상대적으로 낮은 기화점을 가지면 노즐 코팅이 가능하도록 코팅시의 점도를 2 ~ 10cp로 유지하는 역할을 한다. 또한, 상기 잉크(102)는 메탈 계열의 잉크로 구성될 수 있다.

상기 인쇄판(140)은 상기 블랭킷 롤(110)의 표면에 오프셋을 위한 적정한 점도로 코팅된 잉크(102)를 패턴화하기 위한 것으로, 다수의 볼록부(142a)와 다수의 오목부(142b)를 구비한다. 상기 다수의 볼록부(142a)에는 블랭킷 롤(110)의 표면에 코팅된 잉크(102)가 전사되는데 반해, 오목부(142b)에는 블랭킷 롤(110)의 표면에 코팅된 잉크(102)가 전사되지 않는다.

이러한 성질에 의해 인쇄판(140) 상에 잉크(102)가 코팅된 블랭킷 롤(110)을 회전시키면, 회전 과정에서 인쇄판(140)의 볼록부(142a)와 대응된 블랭킷 롤(110) 상의 잉크(102)는 제거(Off) 되어 인쇄판(140)의 볼록부(142a)에 전사되게 된다. 반면, 인쇄판(140)의 오목부(142b)와 대응된 블랭킷 롤(110) 상의 잉크(102)는 블랭킷 롤(110) 상에 그대로 남아 원하는 패턴(104)이 된다.

피 전사기판(150)은 잉크 패턴(104)이 전사되기 위한 피 부착대상이 된다. 피 전사기판(150) 상에서 잉크 패턴(104)이 형성된 블랭킷 롤(110)이 일정한 속도와 압력으로 회전하게 되면 잉크 패턴(105)이 피 전사기판(150) 상에 전사(Set)된다.

상기 블랭킷 롤(110)의 블랭킷(114)은 투명한 재질을 가지며 구체적으로, 도 2에 도시된 바와 같이 최상층에 위치하여 잉크(102)가 코팅되는 폴리디메칠실록산(PDMS, polydimethylsiloxane, 이하 'PDMS층' 이라 함)층(114c)과, 상기 PDMS 층(114c)을 지지하는 지지층(114b)과, 압력을 완화하고 압력 분포 역할을 하는 쿠션층(114a)으로 이루어져 있다.

상기 쿠션층(114a)은 실리콘 고무를 사용하고, 쿠션감의 증대를 위해 발포 입자를 첨가할 수도 있다.

상기 지지층(114b)은 상기 블랭킷(114)의 PDMS 층(114c)으로, 신축성이 작고 롤 프레임(112)에 장착할 수 있을 정도로 구부릴 수 있는 물질로 구성될 수 있다. 상기 지지층(114b)으로 사용되는 것으로 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리카보네이트(PC) 등의 고분자 필름 또는 알루미늄(aluminium), 스테인리스(stainless) 등의 금속 박판 등이며, 그중 바람직한 예는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)이다.

상기 PDMS 층(114c)은 블랭킷(114)에서 표면에 잉크를 묻히고 전사해주는 역할을 하는 것으로, 상기 쿠션층(114a)과 지지층(114b) 중에서 물성을 주로 조절할 수 있다.

Unit Material	성분비(중량%)
Polymer	50 ~55
Resin	25 ~ 35
Tackyfier Resin	7 ~13
Catalyst	0.5 ~ 1.5
Cross-linker	2 ~ 7
Inhibitor	< 2

상기 PDMS 층(114c)은 위의 표 1에 도시된 바와 같이, 폴리머(Polymer)의 성분이 50 ~ 55 중량%를 차지하고, 레진(Resin)이 25 ~ 35 중량%를 차지하고, 촉매제(Catalyst)가 0.5 ~ 1.5 중량% 차지하고, 결합제(Cross-linker)가 2 ~ 7 중량%를 차지하고, 억제재(Inhibitor)가 2 중량% 미만을 차지하고 점착부여수지(tackyfier resin)이 7 ~ 13 중량%를 차지한다.

상기 점착부여수지(tackyfier resin)은 실리카(Silica) 레진 계열의 물질을 포함하고, 상기 실리카(Silica) 레진 계열은 트리메틸화 실리카(Trimethylated silica)를 포함한다.

상기 점착부여수지(tackyfier resin)을 상기 PDMS 층(114c)에 부가함에 따라 메인 성분인 폴리머(Polymer)가 감소되어 상기 PDMS 층(114c)에 코팅되는 잉크(102)의 흡수율을 향상시킬 수 있다.

또한, 상기 PDMS 층(114c)에 첨부된 점착부여수지(tackyfier resin)은 상기 PDMS 층(114c)에 끈적거리는 tacky 특성을 부가하여 상기 블랭킷(114)과 상기 블랭킷(114) 상에 코팅된 잉크(102) 사이의 접착력(adhesion)을 향상시킨다. 이때, 상기 잉크(102)와 블랭킷(114) 사이의 접착력(adhesion)이 상기 잉크(102) 내의 응집력(cohesion) 보다 크도록 상기 점착부여수지(tackyfier resin)의 성분비를 조절한다.

따라서, 상기 잉크(102)와 상기 블랭킷(114) 사이의 접착력(adhesion)이 향상됨에 따라 상기 잉크(102) 내의 응집력에 의한 영향을 최소로 줄여 상기 블랭킷(114)에 코팅된 잉크(102)가 상기 인쇄판(140)을 회전할 때 상기 인쇄판(140) 상에서 원하는 패턴대로 패터닝될 수 있다.

도 3의 (A)는 시간에 따라 종래의 인쇄용 블랭킷에 코팅된 잉크의 흡수율을 나타낸 그래프이고, 도 3의 (B)는 시간에 따라 본 발명의 인쇄용 블랭킷에 코팅된 잉크의 흡수율을 나타낸 그래프이다.

도 3의 (A)에 도시된 바와 같이, 종래의 인쇄용 블랭킷 상에 코팅된 잉크의 흡수율은 3O분이 지난 후에 17.58%로 측정되었다. 이러한 흡수율은 잉크가 종래의 인쇄용 블랭킷의 PDMS 층으로 침투하지 못하여 Dewetting 현상이 발생한 것을 의미한다. 이렇게 되면 종래의 인쇄용 블랭킷 상에 코팅된 잉크가 인쇄판에 전사될 때 불필요한 잔막이 상기 블랭킷 또는 인쇄판 상에 생성될 수 있다.

도 3의 (B)에 도시된 바와 같이, 본 발명과 같이 실리카(Silica) 레진 계열의 점착부여수지(tackyfier resin)을 부가한 블랭킷 상에 코팅된 잉크의 흡수율은 30분이 지난 후에 23.53%로 측정되었다. 따라서, 블랭킷 상에 코팅된 잉크가 인쇄용 블랭킷의 PDMS 층으로 침투하는 확률이 종래의 경우보다 높아져서 본 발명은 Dewetting현상을 억제할 수 있다. 이러한 Dewetting 현상을 억제함에 따라 본 발명의 인쇄용 블랭킷 상에 코팅된 잉크가 인쇄판에 전사될 때 불필요한 잔막이 상기 블랭킷 또는 인쇄판 상에 생성되는 것을 최소화할 수 있다.

102:잉크 104:잉크 패턴
110:블랭킷 롤 112:롤 프레임
114:블랭킷 114a:쿠션층
114b:지지층 114c:PDMS 층
120:슬릿 코터 140:인쇄판
142a:볼록부 142b:오목부
150:피 전사 기판

Claims

실리콘 고무로 이루어진 쿠션층;
상기 쿠션층 상부에 적층되어 상기 쿠션층의 불균일한 신축을 억제하고 인쇄 정밀도를 향상시키는 지지층; 및
상기 지지층 상부에 적층된 인쇄층;을 포함하고,
상기 인쇄층은 끈적거리는 점착부여수지(tackyfier resin)의 물질을 포함하고,
상기 점착부여수지(tackyfier resin)는 실리카(silica) 레진 계열의 물질이며,
상기 인쇄층은 잉크와 인쇄층 사이의 접착력이 잉크내의 응집력보다 더 크도록 50 ~ 55 중량%의 폴리머(Polymer), 25 ~ 35 중량%의 레진(Resin) 및 7 ~ 13 중량%의 실리카(silica) 레진 계열의 상기 점착부여수지를 포함하는 인쇄용 블랭킷.
삭제
제1 항에 있어서,
상기 실리카(silica) 레진 계열의 물질은 트리메틸화 실리카(Trimethylated silica)를 포함하는 인쇄용 블랭킷.
삭제
제1 항에 있어서,
상기 인쇄층은 폴리디메칠실록산(PDMS, polydimethylsiloxane)을 포함하는 인쇄용 블랭킷.
제5 항에 있어서,
상기 PDMS는 촉매제(Catalyst)와, 결합제(Cross-linker) 및 억제재(Inhibitor)를 더 포함하는 인쇄용 블랭킷.
제1 항에 있어서,
상기 지지층은 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리카보네이트(PC)의 고분자 필름 또는 알루미늄(aluminium), 스테인리스(stainless)의 금속 박판 중 어느 하나로 구성되는 인쇄용 블랭킷.