KR102286823B1 - A Screen Printing Device and Roll-to-Roll Substrate Fabricating Aapparatus having the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 스크린 프린팅장치 및 롤투롤 방식으로 플렉서블 기판을 제조하는 장치에 관한 것으로, 더욱 상세히는 롤투롤공정에 의하여 공급되는 필름의 표면에 스크린 인쇄방식으로 패턴을 인쇄하면서 저저항성 및 고투과성을 갖는 플렉서블 기판을 연속하여 제조할 수 있는 스크린 프린팅장치 및 이를 갖는 롤투롤 기판 제조장치에 관한 것이다.The present invention relates to a screen printing apparatus and an apparatus for manufacturing a flexible substrate by a roll-to-roll method, and more particularly, having low resistance and high permeability while printing a pattern by a screen printing method on the surface of a film supplied by a roll-to-roll process It relates to a screen printing apparatus capable of continuously manufacturing a flexible substrate and a roll-to-roll substrate manufacturing apparatus having the same.
최근에 플렉서블(Flexible)한 특성을 갖는 전기 전자장치, 예를 들면, 플렉서블 디스플레이, 태양전지, 면조명, e-페이퍼, 플렉서블 이차전지 및 터치패널과 같은 플렉서블 전자기기(Flexible electronics)가 미래 유망 기술분야로 각광받고 있는 실정이다.Recently, electric and electronic devices having flexible characteristics, for example, flexible electronic devices such as flexible displays, solar cells, surface lighting, e-paper, flexible secondary batteries, and touch panels, are promising technologies in the future. It is currently in the spotlight as a field.
플렉서블 전자기기 기술은 값싸고 굽히기 쉬우면서도 투명한 특성을 갖는 전자소자 및 시스템을 만들기 위해 발전해 왔다.Flexible electronic device technology has been developed to make electronic devices and systems that are inexpensive, easy to bend, and have transparent properties.
플렉서블 기판을 제조하기 위한 기존 공정은 메탈벨트나 드럼 상에 솔벤트 함유한 플렉서블 기판 제조용 용액을 도포하며 가필름 상태로 제조한 다음 이를 분리하여 건조 및 경화를 실시하여야 하기 때문에 공정이 복잡하고, 생산성이 낮다는 문제점이 있었다. The existing process for manufacturing a flexible substrate is complicated because it is necessary to apply a solvent-containing solution for manufacturing a flexible substrate on a metal belt or drum and prepare it in a temporary film state, then separate it and dry and harden it. There was a problem with the low.
또한, 플렉서블한 특성을 갖는 전기 전자장치를 구현하기 위해서는 투명하면서 낮은 저항을 갖는 투명전극을 포함하는 유연 기판 제조기술이 필수적으로 요구된다.In addition, in order to realize an electric and electronic device having flexible characteristics, a flexible substrate manufacturing technology including a transparent electrode having a transparent and low resistance is essential.
금속배선의 저항을 낮추기 위한 방안으로는 비저항(ρ) 값을 낮추거나, 배선길이를 짧게 하거나, 배선높이(두께)를 두껍게 하는 방안이 있을 수 있다. As a method for lowering the resistance of the metal wiring, there may be a method of lowering the specific resistance (ρ) value, shortening the wiring length, or increasing the wiring height (thickness).
그러나, 비저항값을 낮추는 방안은 금속배선의 물질에 대한 한계가 존재하고 현재 많이 사용되는 구리의 경우 충분히 비저항이 낮은 물질이며 은과 같은 물질은 가격이 비싼 문제가 있어 적용하기 어려운 한계가 있으며, 배선길이를 짧게 하는 방안은 회로설계와 관련된 문제로 물리적인 한계가 존재한다. However, the method for lowering the resistivity value has a limitation on the material of the metal wiring, and in the case of copper, which is currently widely used, it is a material with sufficiently low resistivity, and the material such as silver has a problem that it is expensive, so it is difficult to apply. The method of shortening the length has a physical limitation due to a problem related to the circuit design.
또한, 배선높이인 두께를 두껍게 하는 방안은 배선높이인 두께가 커질수록 배선의 모양 흐트러짐, 전기적 단락, 배선간 쇼트, 배선 손상 등의 문제가 발생할 수 있다.In addition, in the method of increasing the thickness, which is the height of the wiring, problems such as disorder of the shape of the wiring, an electrical short circuit, a short circuit between the wirings, and damage to the wiring may occur as the thickness, which is the height of the wiring, increases.
따라서, 금속배선을 기판 내부로 삽입하는 기술이 요구되며, 금속배선을 기판 내부로 삽입하는 종래 기술로는 증착과 식각을 통해 원하는 패턴으로 식각하는 방법과, 패턴형성을 위한 드라이 에칭이 곤란한 구리(Cu) 박막 등에 CMP법을 응용하여 절연막 홈 내에 배선을 박아 넣는 다마신(Damascene) 공법 등이 알려져 있다. Therefore, a technique for inserting a metal wiring into the substrate is required, and as a conventional technique for inserting a metal wiring into a substrate, a method of etching into a desired pattern through deposition and etching, and a method of etching copper ( A damascene method or the like is known in which a CMP method is applied to a Cu) thin film and the like to drive wiring into an insulating film groove.
그러나, 이러한 종래 방법은 증착, 식각을 반복함에 따라 재료 소모가 많고 공정 단계가 복잡하며, 플라스틱소재의 기판에 형성된 금속층을 열처리할 때 플라스틱 기판이 열에 의해 손상될 수 있는 문제점이 있었다.However, in this conventional method, there is a problem in that the material consumption is high and the process steps are complicated as the deposition and etching are repeated, and the plastic substrate may be damaged by heat when the metal layer formed on the substrate of the plastic material is heat-treated.
이에 따라 상기의 문제점을 해결하기 위하여 경질의 기판 상에 금속배선을 먼저 형성하고 그 위에 경화성 고분자를 코팅 경화한 다음, 경질의 기판을 기계적으로 뜯어내어 분리하는 방식이 제안되었다.Accordingly, in order to solve the above problems, a method of first forming a metal wiring on a rigid substrate, coating and curing a curable polymer thereon, and then mechanically tearing off the rigid substrate to separate it has been proposed.
그러나, 이러한 종래 기술의 경우 금속배선이 함입된 폴리머 기판으로부터 상기 경질의 기판을 강제적으로 박리시키는 과정에서 금속배선 내지 폴리머 기판의 손상을 야기하여 제품 불량으로 이어질 수 있고, 또한 상기 경질의 기판이 폴리머 기판으로부터 완전하게 제거되지 못하고 일부 잔류하여 이물로 작용하는 문제점이 있었다. However, in the case of this prior art, in the process of forcibly peeling the rigid substrate from the polymer substrate in which the metal wiring is impregnated, damage to the metal wiring or the polymer substrate may be caused, leading to product failure, and the rigid substrate may be a polymer substrate. There was a problem that it was not completely removed from the body, and some remained and acted as a foreign material.
이에 따라, 캐리어 기판 상에 물 또는 유기용매에 가용성이거나 광분해되는 희생층을 형성한 후 금속배선이 함입된 유연기판층을 형성하고, 희생층을 제거하여 유연기판을 캐리어 기판으로부터 분리 회수하는 방법이 제안되었다. Accordingly, a method of separating and recovering the flexible substrate from the carrier substrate by forming a sacrificial layer soluble in water or an organic solvent or photodegradable on a carrier substrate, forming a flexible substrate layer in which metal wiring is impregnated, and removing the sacrificial layer has been proposed
그러나 이러한 종래의 방법은 상기 희생층을 물 또는 유기용매로 용해시키거나 광분해시켜 희생층을 제거하는 공정에서 배출되는 폐수, 폐유기용제 등 처리로 인하여 제조비용이 증가하는 문제점이 있었다.However, this conventional method has a problem in that the manufacturing cost increases due to the treatment of waste water, waste organic solvent, etc. discharged from the process of removing the sacrificial layer by dissolving or photolyzing the sacrificial layer with water or an organic solvent.
(특허문헌 1) KR 10-2020-0119981 A(Patent Document 1) KR 10-2020-0119981 A
(특허문헌 2) KR 10-1474759 B(Patent Document 2) KR 10-1474759 B
그리고, 특허문헌 1에는, 제1언와인더로부터 풀림공급되는 캐리어필름을 인쇄롤과 지지롤과의 사이로 통과시키면서 이형층에 금속배선을 전사하여 패턴인쇄하는 패턴인쇄부를 개시하고 있으나, 캐리어필름을 인쇄롤과 지지롤과의 사이로 통과시키면서 금속배선을 패턴인쇄하는 과정에서 접촉불량에 의해서 후공정 검사시 금속배선이 단선되는 제품불량이 빈번하게 발생하는 문제점이 있었다. And,
또한, 특허문헌 2에는 스크린 프레임에 결합되어 스크린이 전진할 때 스크린을 가압하여 잉크로 필름의 표면에 인쇄 패턴을 인쇄하는 인쇄 스퀴지를 구비하며, 스크린이 후진할 때에는 하강하여 스크린의 표면에 잉크를 확산시키고, 스크린이 전진할 때에는 스크린에서 이격되게 상승하는 잉크 확산 스퀴지를 구비함으로써 필름의 표면에 패턴을 인쇄하는 스크린 인쇄장치를 개시하고 있으나, 인쇄 스퀴지와 잉크 확산 스퀴지의 상하작동에 연동하여 스크린을 전후진 작동시키는 스크린 이동유닛의 전체적인 동력전달구조가 복잡하기 때문에 필름의 이송속도에 맞추어 스크크린을 왕복이동시키는 응답성이 저하되고, 이로 인하여 필름 표면에 연속하여 패턴을 안정적으로 인쇄하기 곤란한 문제점이 있었다. In addition, Patent Document 2 includes a printing squeegee that is coupled to the screen frame and presses the screen to print a print pattern on the surface of the film with ink when the screen moves forward, and descends to apply ink to the surface of the screen when the screen moves backward. Disclosed is a screen printing apparatus for printing a pattern on the surface of a film by having an ink diffusion squeegee that rises apart from the screen when the screen is advanced, but the screen is opened in conjunction with the vertical operation of the printing squeegee and the ink diffusion squeegee. Since the overall power transmission structure of the screen moving unit that operates forward and backward is complicated, the responsiveness of reciprocating the screen according to the transport speed of the film is lowered, which makes it difficult to stably print the pattern continuously on the film surface. there was.
따라서, 본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 스크린 마스크를 왕복이동시키는 구조를 단순화하면서 스크린 마스크를 왕복이동시키는 응답성을 신속하게 수행하여 필름 표면에 연속하여 금속패턴을 불량없이 안정적으로 인쇄할 수 있는 스크린 프린팅 장치 이를 갖는 롤투롤 기판 제조장치를 제공하고자 한다. Accordingly, the present invention is to solve the above-mentioned problems, and the object is to simplify the structure for reciprocating the screen mask and quickly perform the responsiveness of reciprocating the screen mask to continuously form a metal pattern on the film surface. An object of the present invention is to provide a screen printing apparatus capable of stably printing without defects, and a roll-to-roll substrate manufacturing apparatus having the same.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problems to be achieved in the present invention are not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems not mentioned will be clearly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs from the following description. will be able
상기한 목적을 달성하기 위한 구체적인 수단으로서, 본 발명의 바람직한 실시예는, 일방향 이동되는 필름의 표면에 금속패턴을 인쇄하는 장치에 있어서, 일정패턴이 형성된 스크린 마스크를 고정하는 마스크 프레임을 갖추고, 상기 마스크 프레임과 복수개의 연결부재를 매개로 연결된 복수개의 슬라이더를 갖추며, 상기 복수개의 슬라이더가 활주이동가능하게 조립되는 좌우한쌍의 레일을 갖추어 상기 필름과 대응배치되는 마스크 프레임을 왕복이동가능하게 구비하는 인쇄부 ; 상기 마스크 프레임의 좌우양측 중 일측단과 연결되는 이동블럭의 암나사부에 나사결합되는 일정길이의 스크류축을 갖추고, 상기 스크류축을 정방향 또는 역방향으로 회전구동시키는 구동모터를 갖추어 상기 마스크 프레임을 전후진 왕복작동시키는 작동부 ; 상기 스크린 마스크와 하부단이 마주하는 스퀴저를 갖추고, 상기 스퀴저의 상부단과 연결되어 상기 마스크 프레임의 전진 및 후진복귀작동에 연동하여 상기 스퀴저를 상하작동시키는 제1엑추에이터를 갖추어 상기 필름의 표면에 금속패턴을 인쇄하는 스퀴징부 ; 및 상기 스크린 마스크와 하부단이 마주하는 스프레이더를 갖추고, 상기 스프레이더의 상부단과 연결되어 상기 마스크 프레임의 전진 및 후진복귀작동에 연동하여 상기 스프레이더를 상하작동시키는 제2엑추에이터를 갖추어 상기 스크린 마스크에 도포된 인쇄용 도전성 잉크를 스프레이딩하는 스프레이딩부 ;를 포함하는 것을 특징으로 하는 스크린 프린팅장치를 제공한다.As a specific means for achieving the above object, a preferred embodiment of the present invention is an apparatus for printing a metal pattern on the surface of a film moving in one direction, comprising a mask frame for fixing a screen mask on which a predetermined pattern is formed, A printing comprising a mask frame and a plurality of sliders connected via a plurality of connecting members, and a pair of left and right rails on which the plurality of sliders are slidably assembled to reciprocally move a mask frame disposed corresponding to the film wealth ; It has a screw shaft of a certain length screwed to the female screw part of the moving block connected to one end of the left and right sides of the mask frame, and a driving motor for rotating the screw shaft in the forward or reverse direction to reciprocate the mask frame back and forth working part; A first actuator having a squeezer facing the screen mask and the lower end and connected to the upper end of the squeezer to move the squeezer up and down in conjunction with the forward and backward return operations of the mask frame is provided on the surface of the film. A squeezing unit for printing a metal pattern; and a second actuator having a sprayer facing the screen mask and the lower end, and connected to the upper end of the sprayer to move the sprayer up and down in conjunction with the forward and backward return operations of the mask frame. It provides a screen printing device comprising a; a spraying unit for spraying the conductive ink for printing applied to the.
이때, 상기 스퀴징부는 상기 스퀴저의 상단이 개재되어 고정되는 한쌍의 스퀴저홀더와, 상기 한쌍의 스퀴저홀더의 각 상단이 결합되어 고정되는 일정길이의 홀더바와, 상기 홀더바의 양단이 대응삽입되어 지지되는 지지공을 관통형성하는 좌우한쌍의 지지브라켓 및 상기 제1엑추에이터와 연결되면서 상기 좌우한쌍의 지지브라켓이 하부면에 고정설치되는 제1하부연결대를 포함할 수 있다. In this case, the squeezing unit includes a pair of squeezer holders fixed by interposing the upper ends of the squeezer, a holder bar of a certain length to which each upper end of the pair of squeezer holders is coupled and fixed, and both ends of the holder bar are inserted correspondingly It may include a pair of left and right support brackets penetrating the support hole to be supported, and a first lower connecting rod in which the pair of left and right support brackets are fixedly installed on the lower surface while being connected to the first actuator.
이때, 상기 홀더바의 외부면 양측에는 상기 한쌍의 스퀴저홀더의 각 내측면 상단이 접해지도록 형성되는 평면상의 절개면을 구비할 수 있다. At this time, both sides of the outer surface of the holder bar may be provided with a flat cut-out surface formed so that the upper end of each inner surface of the pair of squeezer holders is in contact.
이때, 상기 스프레이딩부는 상기 스프레이더의 상단이 교체가능하게 조립되고, 상기 제2엑추에이터와 연결되는 제2하부연결대를 포함하고, 상기 스프레이더는 일정각도 경사진 경사판의 하부단에 스크린 마스크의 표면과 면접하는 하부절곡판을 포함하고, 상기 경사판의 상부단에 제2하부연결대과 접하여 고정설치되는 상부절곡판을 포함할 수 있다. At this time, the spraying part is assembled so that the upper end of the sprayer is replaceable, and includes a second lower connecting rod connected to the second actuator, and the sprayer is at the lower end of the inclined plate inclined at a certain angle, the surface of the screen mask. It may include a lower bent plate in contact with the swash plate, and an upper bent plate fixedly installed in contact with the second lower connecting rod at the upper end of the swash plate.
이때, 상기 작동부는 상기 이동블럭의 위치를 감지하여 상기 구동모터의 회전구동을 제어하는 감지신호를 발생시키도록 상기 구동모터가 고정설치되는 좌우한쌍의 고정판 중 일측 고정판의 내측면에 적어도 하나의 센서부재를 포함할 수 있다. At this time, the operation unit detects the position of the moving block to generate a detection signal for controlling the rotational driving of the driving motor, at least one sensor on the inner surface of one of the fixed plates of the left and right pair of fixed plates to which the driving motor is fixedly installed. member may be included.
또한, 상기 구동모터는 모터고정용 브라켓에 의해서 상기 레일이 고정설치되는 좌우한쌍의 고정판 중 일측 고정판의 내측면에 고정설치되고, 상기 이동블럭은 상기 마스크 프레임의 좌우양측 중 일측에 구비되는 연결부재와 보조연결부재를 매개로 하여 연결구속될 수 있다. In addition, the drive motor is fixedly installed on the inner surface of one of the pair of left and right fixed plates to which the rail is fixedly installed by a motor fixing bracket, and the movable block is a connecting member provided on one of the left and right sides of the mask frame. and the auxiliary connecting member as a medium may be connected and constrained.
또한, 본 발명의 다른 실시예는, 필름이 일정량 권취된 제1언와인더와, 보호필름이 일정량 권취된 제2언와인더를 구비하는 필름공급부 ; 상기 제1언와인더로부터 풀림공급되어 지지롤에 감김이동되는 필름의 표면에 금속패턴을 인쇄하는 스크린 프린팅장치 ; 상기 필름을 입구에서 출구측으로 일방향 통과시키면서 상기 필름에 인쇄된 금속패턴을 가열처리하여 건조하는 건조로 ; 상기 건조로의 출구로부터 인출되는 필름에 인쇄된 금속패턴을 적외선으로 열처리하는 적외선 히터 ; 상기 필름의 타면과 외접하는 상부라미네이팅롤과 상기 제2언와인더로부터 풀림공급되면서 수지가 일면에 도포된 보호필름의 타면과 외접하는 하부라미네이팅롤을 갖추어 상기 필름과 보호필름을 상기 상,하부 라미네이팅롤사이로 통과시켜 필름적층체로 합지하는 라미네이팅부 ; 상기 필름적층체에 열을 전달하거나 자외선을 조사하여 상기 수지를 경화시키는 경화기 ; 및 상기 필름적층체를 권취하는 리와인더 ; 를 포함하는 롤투롤 기판 제조장치를 제공한다. In addition, another embodiment of the present invention, a film supply unit having a first unwinder in which a predetermined amount of the film is wound, and a second unwinder in which a predetermined amount of the protective film is wound; a screen printing device for printing a metal pattern on the surface of the film that is unwound and supplied from the first unwinder and is wound and moved on a support roll; a drying furnace for heating and drying the metal pattern printed on the film while passing the film from the inlet to the outlet in one direction; an infrared heater for heat-treating the metal pattern printed on the film drawn out from the outlet of the drying furnace with infrared rays; An upper laminating roll in contact with the other surface of the film and a lower laminating roll in contact with the other surface of the protective film coated with resin on one surface while being annealed and supplied from the second unwinder are provided to laminate the film and the protective film to the upper and lower parts. a laminating unit for laminating a film laminate by passing between the rolls; a curing machine for curing the resin by transferring heat to the film laminate or irradiating ultraviolet rays; and a rewinder for winding the film laminate. It provides a roll-to-roll substrate manufacturing apparatus comprising a.
상기한 바와 같은 본 발명의 바람직한 실시 예에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.According to the preferred embodiment of the present invention as described above, there are the following effects.
위치고정되어 상하작동되는 스퀴저와 스프레이더에 대하여 스크린 마스크를 전후진 왕복이동시키는 구조를 단순화하고 구성부품수를 줄여 제조원가를 줄이고, 보수유지 관리비용을 절감할 수 있다. It is possible to simplify the structure of moving the screen mask back and forth for the fixed position and vertical operation of the squeezer and sprayer and reduce the number of components to reduce the manufacturing cost and maintenance cost.
스크린 마스크를 전후진 왕복이동시키는 응답성을 신속하게 수행함으로써 일방향 이동되는 필름 표면에 연속적으로 금속패턴을 인쇄하는 공정을 인쇄불량없이 안정적으로 수행하여 불량율을 낮추고, 제품수율을 높일 수 있다. By quickly performing the responsiveness of moving the screen mask back and forth reciprocally, the process of continuously printing a metal pattern on the film surface moving in one direction can be stably performed without printing defects, thereby lowering the defect rate and increasing the product yield.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 스크린 프린팅장치를 도시한 전체 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 스크린 프린팅장치를 도시한 평면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 스크린 프린팅장치에서 스크린 마스크를 전진한 상태에서 필름에 금속패턴을 인쇄하는 상태를 도시한 작동상태도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 스크린 프린팅장치에서 스크린 마스크를 후진복귀한 상태에서 스크린 마스크에 도전성 잉크를 스프레이딩하는 상태를 도시한 작동상태도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 스크린 프린팅장치에 적용되는 스퀴징부를 도시한 것으로써,
(a)는 분해사시도이고,
(b)는 정면도이며,
(c)는 측면도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 스크린 프린팅장치에 적용되는 스프레이딩부를 도시한 것으로써,
(a)는 분해사시도이고,
(b)는 정면도이며,
(c)는 측면도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 스크린 프린팅장치를 갖는 롤투롤 기판 제조장치를 도시한 개략도이다. 1 is an overall configuration diagram showing a screen printing apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a plan view showing a screen printing apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 is an operation state diagram illustrating a state in which a metal pattern is printed on a film in a state in which the screen mask is advanced in the screen printing apparatus according to an embodiment of the present invention.
4 is an operational state diagram illustrating a state in which conductive ink is sprayed on the screen mask in a state in which the screen mask is returned backward in the screen printing apparatus according to an embodiment of the present invention.
5 is a view showing a squeezing unit applied to a screen printing apparatus according to an embodiment of the present invention,
(a) is an exploded perspective view,
(b) is a front view,
(c) is a side view.
6 is a view showing a spraying unit applied to a screen printing apparatus according to an embodiment of the present invention,
(a) is an exploded perspective view,
(b) is a front view,
(c) is a side view.
7 is a schematic diagram showing an apparatus for manufacturing a roll-to-roll substrate having a screen printing apparatus according to an embodiment of the present invention.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있는 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 구조 원리를 상세하게 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, a preferred embodiment in which a person of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can easily practice the present invention will be described in detail. However, in the detailed description of the structural principle of a preferred embodiment of the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.
또한, 도면 전체에 걸쳐 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용한다.In addition, the same reference numerals are used throughout the drawings for parts having similar functions and functions.
덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 '연결'되어 있다고 할때, 이는 '직접적으로 연결'되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 '간접적으로 연결'되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 구성 요소를 '포함'한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라, 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.In addition, throughout the specification, when a part is 'connected' with another part, it is not only 'directly connected' but also 'indirectly connected' with another element interposed therebetween. include In addition, 'including' a certain component does not exclude other components unless otherwise stated, but means that other components may be further included.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 스크린 프린팅 장치(1)는 도 1, 도 2, 도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 인쇄부(10), 작동부(20), 스퀴징부(30) 및 스프레이딩부(40)를 포함할 수 있다.As shown in Figs. 1, 2, 3 and 4, the
상기 인쇄부(10)는 사전에 설정된 인쇄패턴이 형성된 스크린 마스크(M)의 외측테두리를 고정하는 마스크 프레임(11)을 갖추고, 상기 마스크 프레임(11)의 선,후단 양측에 복수개의 연결부재(12)를 매개로 연결된 복수개의 슬라이더(13)를 갖추며, 상기 복수개의 슬라이더와 활주이동가능하게 조립되는 좌우한쌍의 레일(15)을 포함한다. The
상기 스크린 마스크(M)는 롤투롤 방식으로 일방향 이송되는 필름(S1) 표면에 인쇄하고자 하는 특정 디자인의 인쇄패턴이 천공형태로 형성되고, 나머지는 막혀지며, 도포되어 스프레이딩되는 액상의 인쇄용 도전성 잉크가 표면에 자연스럽게 스며들도록 직물소재로 이루어질 수 있다. In the screen mask (M), a printing pattern of a specific design to be printed on the surface of the film (S1) transferred in one direction in a roll-to-roll manner is formed in a perforated form, the rest is blocked, and a liquid conductive ink for printing is applied and sprayed. It may be made of a textile material so that it naturally permeates the surface.
상기 마스크 프레임(11)은 대략 사각망체로 이루어지는 스크린 마스크(M)를 교체가능하게 고정지지하는 대략 사각틀형상으로 이루어질 수 있다. The
상기 복수개의 슬라이더(13)는 상기 마스크 프레임(11)의 선,후단 양측에 일단이 조립되는 연결부재(12)의 타단 하부면에 결합되고, 이러한 슬라이더(13)는 일정길이를 갖는 좌우한쌍의 레일(15)의 상부면에 활주이동가능하게 조립되어 상기 마스크 프레임과 더불어 필름의 이송방향과 나란한 방향으로 전후진 왕복이동가능하게 조립된다. The plurality of
상기 좌우한쌍의 레일(15)은 좌우한쌍의 고정판(16)에 구비되는 고정대(15a)의 상부면에 결합되고, 상기 좌우한쌍의 고정판(16)은 수평바(19)의 양단과 각각 결합되어 간격유지되면서 후술하는 기판 제조장치(100)에 구비되는 메인프레임(F)의 상단 일측에 수직하게 고정설치될 수 있다.The left and right pair of
이때, 상기 레일(15)과 결합되는 고정대(15a)는 상기 마스크 프레임(11)의 왕복이동시 이와 더불어 왕복이동되는 슬라이더(13)와 고정판(16)과의 상호 간섭을 방지할 수 있도록 복수개의 간격유지용 고정부재에 의해서 상기 고정판(16)의 내측면으로부터 일정간격을 두고 이격배치되어 고정설치는 것이 바람직하다. At this time, the fixing table 15a coupled to the
이에 따라, 상기 마스크 프레임은 스크린 마스크와 더불어 상기 작동부의 외력에 의해서 상기 레일을 따라 전후진 왕복이동이 가능하도록 활주가능하게 조립된다. Accordingly, the mask frame is slidably assembled to be able to move forward and backward along the rail by the external force of the operation unit together with the screen mask.
상기 작동부(20)는 도 1과 도 2에 도시한 바와 같이, 상기 마스크 프레임(11)의 좌우양측 중 일측단과 연결되는 이동블럭(23)을 포함하고, 상기 이동블럭의 몸체 중앙에 관통형성된 암나사부에 나사결합되는 일정길이의 스크류축(22)을 포함하며, 상기 스크류축(22)의 일단과 구동축이 연결되어 상기 스크류축(22)을 정방향 또는 역방향으로 회전구동시키는 구동모터(21)를 포함할 수 있다.As shown in Figs. 1 and 2, the
상기 구동모터(21)는 모터고정용 브라켓(21a)에 의해서 상기 레일(15)이 고정설치되는 좌우한쌍의 고정판 중 일측 고정판(16)의 내측면에 고정설치되는 모터부재이며, 상기 스크류축(22)은 베어링부재를 갖는 축고정지지용 브라켓(24)에 의해서 상기 구동모터가 고정설치되는 고정판의 내측면에 고정설치되면서 지지되는 축부재이다. The
그리고, 상기 이동블럭(23)은 상기 마스크 프레임(11)의 좌우양측 중 일측에 구비되는 연결부재(12)의 상부면과 보조연결부재(23a)를 매개로 하여 연결되어 구석된다. In addition, the moving
이에 따라, 상기 구동모터(21)의 구동에 의한 상기 스크류축(22)의 정방향 회전구동시 이에 나사결합된 이동블럭(23)은 필름의 이송방향과 동일한 방향으로 상기 필름의 이송속도와 동일한 속도로 전진이동됨으로써 상기 보조연결부재(23a)를 매개로 구속된 마스크 프레임(11)을 상기 스퀴징부(30)의 스퀴저(31)에 의한 금속패턴의 인쇄작업이 가능하도록 이동시킨다. Accordingly, when the
반면에 상기 스크류축(22)의 역방향 회전구동시 이에 나사결합된 이동블럭(23)은 필름의 이송방향과 반대방향으로 후진복귀 이동됨으로써 상기 마스크 프레임(11)을 상기 스프레이딩부(40)의 스프레이더(41)를 이용한 도전성 잉크의 스프레이딩 작업이 가능하도록 상기 마스크 프레임을 전진이동시키는 속도보다 상대적으로 빠른 속도로 후진복귀 이동시킨다.On the other hand, when the
즉, 상기 구동모터에 의한 마스크 프레임의 전진이동과 후진복귀이동은 서로 다른 속도로 제어되며, 금속패턴 인쇄를 위한 마스크 프레임의 전진이동속도는 필름의 이동속도와 동일한 속도로 제어되는 것이 바람직하다.That is, it is preferable that the forward movement and the backward return movement of the mask frame by the driving motor are controlled at different speeds, and the forward movement speed of the mask frame for printing the metal pattern is controlled at the same speed as the movement speed of the film.
그리고 상기 스크린 마스크에 도포되는 도전성 잉크를 스프레이딩하기 위한 마스크 프레임의 후진복귀속도는 선행하는 스크린 마스크의 전진이동속도에 비하여 빠르게 이루어짐으로써 필름에 반복적으로 형성되는 금속패턴의 구간들사이의 빈공간인 마진폭의 크기를 줄여서 필름의 단위면적당 금속패턴의 밀집도를 높여 생산성을 높일 수 있다. And the backward return speed of the mask frame for spraying the conductive ink applied to the screen mask is faster than the forward movement speed of the preceding screen mask, so that the empty space between the sections of the metal pattern repeatedly formed on the film By reducing the size of the margin width, it is possible to increase the density of the metal pattern per unit area of the film to increase productivity.
또한, 상기 구동모터와 스크류축은 상기 마스크 프레임의 일측에 치우져 배치되어 구비됨으로써 메인프레임의 제한된 공간에서 점유면적을 최소화하면서 장비의 공간활용도를 높일 수 있다. In addition, since the driving motor and the screw shaft are disposed to be disposed on one side of the mask frame, it is possible to increase the space utilization of the equipment while minimizing the area occupied in the limited space of the main frame.
이때, 상기 작동부(20)는 상기 구동모터의 구동력에 의해서 전진이동된 다음 후진복귀되는 이동블럭(23)의 위치를 감지하고, 상기 구동모터의 회전구동을 제어하는 감지신호를 발생시키도록 상기 구동모터(21)가 고정설치되는 좌우한쌍의 고정판 중 일측 고정판(16)의 내측면에 적어도 하나의 센서부재(29)를 포함할 수 있다.At this time, the
상기 스퀴징부(30)는 도 2, 도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 상기 마스크 프레임에 구비되는 스크린 마스크(M)와 하부단이 마주하는 대략 사각판상의 스퀴저(31)를 포함하고, 상기 스퀴저(31)의 상부단과 연결되어 상기 마스크 프레임의 전진 및 후진복귀작동에 연동하면서 상기 스퀴저를 상하작동시키는 제1엑추에이터(39)를 포함할 수 있다. As shown in FIGS. 2, 3 and 4, the squeezing
이러한 스퀴징부(30)는 도 5a, 도 5b 및 도 5c 에 도시한 바와 같이, 상기 스퀴저의 상단이 개재되어 고정되는 한쌍의 스퀴저홀더(32)를 갖추고, 상기 한쌍의 스퀴저홀더(32)의 각 상단이 결합되어 고정되는 일정길이의 홀더바(33)를 갖추며, 상기 홀더바의 양단이 대응삽입되어 회전가능하게 고정지지되는 지지공(34a)을 관통형성하는 좌우한쌍의 지지브라켓(34)을 갖추는 한편, 상기 제1엑추에이터(39)와 연결되면서 상기 좌우한쌍의 지지브라켓이 하부면에 고정설치되는 제1하부연결대(35)를 포함할 수 있다. As shown in FIGS. 5A, 5B and 5C, the squeezing
그리고, 서로 마주하는 한쌍의 스퀴저홀더(32)사이에 개재되는 스퀴저(31)의 상단은 상기 스퀴저홀더의 전면에 형성된 고정공에 체결되는 고정부재에 의해서 교체가능하게 조립될 수 있다. In addition, the upper end of the
상기 한쌍의 스퀴저홀더(32)의 각 상단과 대응하는 홀더바(33)의 외부면 양측에는 상기 한쌍의 스퀴저홀더의 각 내측면 상단이 접해지는 평면상의 절개면(33a)을 형성함으로써 상기 절개면에 형성되는 고정공에 체결되는 다른 고정부재에 의해서 상기 절개면에 접해지는 한쌍의 스퀴저홀더(32)를 교체가능하게 고정할 수 있다. On both sides of the outer surface of the
상기 홀더바(33)의 양단에 형성되는 원형바(33b)는 상기 한쌍의 지지브라켓(34)의 지지공(34a)에 대응삽입되어 결합되고, 상기 지지공은 하부단 측으로 개방되도록 절개형성되는 슬릿(34b)과 중첩됨으로써 상기 지지공(34a)에 대응삽입된 홀더바의 원형바는 상기 슬릿을 벌리거나 오므리도록 체결되는 체결부재에 의해서 교체가능하게 결합될 수 있다. The
또한, 상기 홀더바(33)는 상기 지지공(34a)을 중심으로 하여 시계방향 또는 반시계방향으로 회전조작됨으로써 수평한 스크린 마스크(M)에 하부단이 접해지는 스퀴저(31)의 설치각도를 간편하게 가변시킬 수 있다.In addition, the
이때 회전조절되는 스퀴저의 각도는 상기 지지브라켓(34)의 외면에 형성되는 눈금을 이용하여 육안으로 간편하게 확인하는 것이 바람직하다. At this time, it is preferable to easily check the angle of the squeezer to be rotated with the naked eye using a scale formed on the outer surface of the
상기 제1엑추에이터(39)는 상기 슬라이더와 결합되는 레일(15)을 고정설치하는 좌우한쌍의 고정판에 양단이 고정되는 제1상부고정대(37)의 상부면에 수직하게 고정설치되는 실린더부재로 구비될 수 있다. The
상기 제1엑추에이터(39)의 로드선단은 상기 제1하부연결대(35)의 상부면과 연결되고, 상기 제1하부연결대(35)의 상부면에 하부단이 연결되는 좌우한쌍의 제1안내바(36)는 상기 제1엑추에이터가 고정설치되는 제1상부고정대(37)에 구비되는 좌우한쌍의 부싱부재(37a)와 상하이동가능하게 결합되는 일정길이의 바부재로 구비될 수 있다. The rod tip of the
이에 따라, 도전성 잉크를 스퀴징하는 공정이나 스프레이딩 공정시 상기 제1엑추에이터의 상하작동에 의한 상기 제1하부연결대의 상하이동은 상기 좌우한쌍의 부싱부재와 결합된 좌우한쌍의 제1안내바에 의해서 안정적으로 수행될 수 있다.Accordingly, in the process of squeezing the conductive ink or the spraying process, the vertical movement of the first lower connecting rod by the vertical operation of the first actuator is performed by a pair of left and right first guide bars coupled to the pair of left and right bushing members. can be performed stably.
상기 스퀴징부의 스퀴저를 이용하여 필름 표면에 인쇄용 잉크를 인쇄하는 공정은, 도 3에 도시한 바와 같이, 상기 제1엑추에이터의 하강작동에 의한 제1하부연결대의 하강시 이와 더불어 하강되는 스퀴저(31)의 하부단은 마스크 프레임의 스크린 마스크에 탄력적으로 접해지게 되는 반면에, 상기 스프레이딩부(40)의 스프레이더(41)는 스크린 마스크(M)로부터 하부단이 이격되도록 상승대기한다. The process of printing ink for printing on the film surface using the squeezer of the squeezing part is, as shown in FIG. 3 , a squeegeer that is lowered with the descending of the first lower connecting rod by the descending operation of the first actuator. While the lower end of 31 is elastically in contact with the screen mask of the mask frame, the
이러한 상태에서 위치고정된 스퀴저(31)에 대하여 상기 구동모터의 구동력에 의해서 마스크 프레임이 상대적으로 전진이동되면, 상기 스크린 마스크의 표면에 스프레이딩된 인쇄용 도전성 잉크는 스퀴저의 하부단에 의해서 스퀴징되면서 필름(S1)의 표면에 금속패턴을 인쇄하는 공정을 수행하게 된다. In this state, when the mask frame is moved relatively forward by the driving force of the driving motor with respect to the
상기 스프레이딩부(40)는 도 2, 도 3 및 도 4 에 도시한 바와 같이, 상기 마스크 프레임에 구비되는 스크린 마스크(M)와 하부단이 마주하는 판상의 스프레이더(41)를 포함하고, 상기 스프레이더(41)의 상부단과 연결되어 상기 마스크 프레임의 전진 및 후진복귀작동에 연동하면서 상기 스프레이더를 상하작동시키는 제2엑추에이터(49)를 포함할 수 있다. As shown in FIGS. 2, 3 and 4, the spraying
이러한 스프레이딩부(40)는 도 6a, 도 6b 및 도 6c 에 도시한 바와 같이, 상기 스프레이더의 상단이 하부면이 교체가능하게 조립되고, 상기 제2엑추에이터(49)와 연결되는 제2하부연결대(45)를 포함할 수 있다.As shown in FIGS. 6A, 6B and 6C, the spraying
상기 스프레이더(41)는 상기 스퀴저 측으로 일정각도 경사진 경사판(41a)을 포함하고, 상기 경사판(41a)의 하부단에 스크린 마스크의 표면과 면접하면서 인쇄용 도전성 잉크를 균일한 층두께를 갖도록 스프레이딩하는 하부절곡판(41b)을 포함하고, 상기 경사판의 상부단에 제2하부연결대(45)의 하부면과 접하여 고정설치되는 상부절곡판(41c)을 포함할 수 있다. The
상기 제2엑추에이터(49)는 상기 슬라이더와 결합되는 레일(15)을 고정설치하는 좌우한쌍의 고정판에 양단이 고정되는 제2상부고정대(47)의 상부면에 수직하게 고정설치되는 실린더부재로 구비될 수 있다. The
상기 제2엑추에이터(49)의 로드선단은 상기 제2하부연결대(45)의 상부면과 연결되고, 상기 제2하부연결대(45)의 상부면에 하부단이 연결되는 좌우한쌍의 제2안내바(46)는 상기 제2엑추에이터가 고정설치되는 제2상부고정대(47)에 구비되는 좌우한쌍의 부싱부재(47a)와 상하이동가능하게 결합되는 일정길이의 바부재로 구비될 수 있다. The rod end of the
이에 따라, 상기 제2엑추에이터의 상하작동에 의한 상기 제2하부연결대의 상하이동은 상기 좌우한쌍의 부싱부재와 결합된 좌우한쌍의 제2안내바에 의해서 안정적으로 수행될 수 있다.Accordingly, the vertical movement of the second lower connecting rod by the vertical operation of the second actuator may be stably performed by a pair of left and right second guide bars coupled to the pair of left and right bushing members.
이때, 서로 인접하는 제1,2상부고정대(37,47)는 서로 다른 각각의 독립적인 판부재로 구비되거나 일체형 판부재로 구비될 수 있다.At this time, the adjacent first and second
상기 스프레이딩부의 스프레이더(41)를 이용하여 인쇄용 도전성 잉크를 스크린 마스크에 스프레이딩하는 공정은, 도 4에 도시한 바와 같이, 상기 제2엑추에이터의 하강작동에 의한 제2하부연결대의 하강시 이와 더불어 하강되는 스프레이더(41)의 하부단인 하부절곡판은 마스크 프레임의 스크린 마스크에 접해지게 되는 반면에 상기 스퀴징부(30)의 스퀴저(31)는 스크린 마스크(M)로부터 하부단이 이격되도록 상승대기한다. The process of spraying the conductive ink for printing onto the screen mask by using the
이러한 상태에서 스크린 마스크에 하부단이 접해지면서 위치고정된 스프레이더(41)에 대하여 상기 구동모터의 구동력에 의해서 전진이동되어 있던 마스크 프레임이 상대적으로 후진복귀이동되면, 상기 스퀴저와 스프레이더와의 사이에 구비되는 디스펜서(미도시)에 의해서 스크린 마스크의 표면에 일정량 도포된 인쇄용 도전성 잉크는 상기 스프레이더의 하부절곡판 하부면과 접해지면서 후진복귀되는 스크린 마스크(M)의 표면에 전체적으로 일정두께를 갖도록 고르게 스프레이딩하는 공정을 수행하게 된다.In this state, when the mask frame that has been moved forward by the driving force of the driving motor relative to the
상기한 구성을 갖는 스크린 프린팅장치(1)를 갖는 롤투롤 기판 제조장치(100)는 도 7에 도시한 바와 같이, 필름공급부, 건조로(130), 적외선 히터(140), 라미네이팅부(150), 경화기(160) 및 리와인더(103)를 포함하여 상기 스크린 프린팅장치(1)에 의해서 금속패턴을 필름의 표면에 인쇄하고, 순차적으로 금속패턴을 열처리 및 적외선처리한 필름의 표면에 수지가 도포된 보호필름을 적층하여 필름적층체를 제조하고, 상기 필름적층제를 경화한 다음 권취하는 것이다. As shown in FIG. 7 , the roll-to-roll
상기 필름공급부는 도 7에 도시한 바와 같이, 필름(S1)이 롤에 두루마리형태로 일정량 권취된 제1언와인더(101)와, 보호필름(S2)이 롤에 두루마리형태로 일정량 권취된 제2언와인더(102)를 포함한다. As shown in FIG. 7, the film supply unit includes a
상기 제1언와인더(101)와 제2언와인더(102)는 상기 필름(S1)을 스크린 프린팅장치(1)측으로 일방향 풀림공급하고, 상기 보호필름(S2)을 상기 라미네이팅부(150) 측으로 일방향 풀림공급하도록 바닥면에 고정설치되는 메인프레임(F)의 양측에 각각 설치된다.The
이에 따라, 상기 제1언와인더(101)로부터 풀림공급되는 필름의 장력이 조절되면서 상기 메인프레임의 상단 일측에 구비되는 지지롤(R)에 감기어 방향전환되는 과정에서 패턴인쇄공정을 수행한 다음, 건조로 측으로 이송된다. Accordingly, while the tension of the film supplied unwinding from the
상기 스크린 프린팅장치(1)는 상기 제1언와인더로부터 풀림공급되는 필름을 지지롤(R)에 접하여 건조로 측으로 방향전환시키는 과정에서 위치고정된 상태에서 서로 반대로 상하작동되는 스퀴저와 스프레이더 및 전후진 작동되는 스크린 마스크에 의해서 상기 필름의 일면에 스크린 방식으로 금속패턴을 인쇄하는 것이다. The screen printing device (1) is a squeezer and a sprayer that operate up and down opposite to each other in a fixed position in the process of changing the direction of the film supplied unwinding from the first unwinder to the drying furnace side in contact with the support roll (R). and printing a metal pattern in a screen manner on one surface of the film by a screen mask operated back and forth.
이때, 상기 필름은 PI 필름 또는 박판유리로 구비될 수 있으며, 상기 필름에 패턴인쇄되는 금속패턴의 소재는 은(Ag), 구리(Cu), 알루미늄(Al), 금(Au), 백금(Pt), 니켈(Ni), 주석(Sn), 크롬(Cr), 아연(Zn) 등의 전도성 금속 또는 이들의 합금, 또는 인듐틴옥사이드(ITO), 인듐징크옥사이드(IZO), 인듐징크틴옥사이드(IZTO), 알루미늄징크옥사이드(AZO), 인듐틴옥사이드-은-인듐틴옥사이드(ITO-Ag-ITO), 인듐징크옥사이드-은-인듐징크옥사이드(IZO-Ag-IZO), 인듐징크틴옥사이드-은-인듐징크틴옥사이드(IZTO-Ag-IZTO), 알루미늄징크옥사이드-은-알루미늄징크옥사이드(AZO-Ag-AZO) 등의 전도성 금속 산화물 1종 이상으로 형성될 수 있다.In this case, the film may be provided as a PI film or thin glass, and the material of the metal pattern to be pattern-printed on the film is silver (Ag), copper (Cu), aluminum (Al), gold (Au), platinum (Pt). ), conductive metals such as nickel (Ni), tin (Sn), chromium (Cr), zinc (Zn) or alloys thereof, or indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO), indium zinc tin oxide ( IZTO), aluminum zinc oxide (AZO), indium tin oxide-silver-indium tin oxide (ITO-Ag-ITO), indium zinc oxide-silver-indium zinc oxide (IZO-Ag-IZO), indium zinc tin oxide-silver -Indium zinc tin oxide (IZTO-Ag-IZTO), aluminum zinc oxide-silver-aluminum zinc oxide (AZO-Ag-AZO) may be formed of one or more conductive metal oxides.
상기 건조로(130)는 도 7 에 도시한 바와 같이, 상기 필름을 진입시키는 입구와 외부로 진출시키는 출구를 양측에 각각 구비하고, 상기 필름이 일방향으로 통과하는 내부공간에 150℃ 열원을 제공하는 가열수단을 갖춤으로써 상기 필름을 일방향으로 통과시키는 동안 상기 필름 표면에 인쇄된 금속패턴을 고온의 열원으로써 가열하여 건조하도록 열처리하는 것이다. As shown in FIG. 7 , the drying
이때, 상기 열처리되는 금속패턴은 150℃ 열원으로 열처리됨으로써 저항값을 낮출 수 있으며, 이러한 금속패턴의 건조 및 열처리하는 온도는 패턴의 소재가 되는 인쇄용 도전성 잉크의 종류에 따라 적절히 조절되는 것이 바람직하다. At this time, the metal pattern to be heat treated can lower the resistance value by being heat treated with a heat source at 150° C., and it is preferable that the temperature for drying and heat treatment of the metal pattern is appropriately adjusted according to the type of the conductive ink for printing as the material of the pattern.
이에 따라, 금속패턴이 인쇄된 필름(S1)은 고온분위기의 건조로 내부공간을 일방향으로 통과하는 동안 액상의 금속패턴에 열원을 제공하여 열처리하여 건조하는 것이다. Accordingly, the film S1 on which the metal pattern is printed is dried by heat treatment by providing a heat source to the liquid metal pattern while passing through the inner space of the drying furnace in a high temperature atmosphere in one direction.
상기 적외선 히터(140)는 상기 건조로의 출구 측에 구비되어 상기 출구로부터 외부로 진출되는 필름(S)의 표면에 적외선을 조사함으로써 상기 필름의 표면에 인쇄된 금속패턴을 2차로 열처리하여 건조하는 것이다. The
상기 라미네이팅부(150)는 상기 건조로(130) 및 적외선 히터(140)를 통과하면서 순차적으로 열처리된 금속패턴을 일면에 형성하는 필름(S1)의 타면과 외접하는 상부라미네이팅롤(151)을 포함하고, 상기 제2언와인터로부터 풀림공급되면서 수지가 일면에 도포된 보호필름(S2)의 타면과 외접하는 하부라미네이팅롤(152)을 포함하여 상기 상부라미네이팅롤(151)과 하부라미네이팅롤(152)과의 사이로 상기 필름(S1)과 보호필름(S2)을 동시에 진입시켜 합지시킴으로써 상기 필름(S1)의 금속패턴이 상기 보호필름(S2)의 수지에 매입되도록 필름과 보호필름이 적층된 필름적층체(S3)를 형성하게 되는 것이다. The
상기 상부라미네이팅롤(151)의 양단을 지지하는 롤브라켓은 메인프레임(F)의 안내용 수직레일에 활주이동가능하게 조립되는 수직가이더를 갖추고, 위치고정된 하부라미네이팅롤(152)측으로 상하이동되면서 상기 하부라미네이팅롤과의 간격인 갭크기를 조절할 수 있도록 갭조절용 조절부재와 연결될 수 있다. The roll brackets supporting both ends of the
이에 따라, 상기 패턴을 일면에 형성한 필름(S1)과, 수지가 일면에 도포된 보호필름(S2)을 상부라미네이팅롤(151)과 하부라미네이팅롤(152)과의 사이로 일방향 통과시켜 필름적층체(S3)로 합지함으로써, 상기 패턴이 금속수지에 매입된 필름적층체를 제조하는 공정을 수행하는 것이다. Accordingly, the film (S1) having the pattern formed on one surface and the protective film (S2) coated on one surface of the resin are passed between the
이때, 상기 라미네이팅부와 제2언와인더와의 사이에는 수지도포기를 포함하고, 이러한 수지도포기는 상기 메인프레임(F)의 타측에 구비되는 제2언와인더(102)로부터 일방향으로 풀림공급되는 보호필름(S2)의 일면에 수지를 도포함으로써 상기 필름의 금속패턴의 층두께와 동일하거나 상대적으로 두꺼운 크기를 갖는 일정두께의 수지층을 보호필름의 일면에 형성하는 것이다. At this time, a resin coater is included between the laminating unit and the second unwinder, and the resin coater is unwound in one direction from the
이러한 수지도포기는 상기 라미네이팅부(150)로 수평이송되는 보호필름(S2)의 일면에 액상의 수지를 도포하는 슬롯다이를 포함하고, 상기 보호필름(S2)의 타면과 외주면이 외접하여 일방향으로 회전되는 안내지지롤을 포함하며, 상기 슬롯다이의 토출구와 상기 보호필름간의 간격을 조절할 수 있도록 상기 슬롯다이를 상하이동시키는 별도의 조절부재를 포함할 수 있다. This resin coating machine includes a slot die for applying a liquid resin to one surface of the protective film S2 that is horizontally transferred to the
상기 보호필름은 PET 필름으로 구비될 수 있으며, 상기 수지는 열경화성 또는 자외선 경화성 수지가 선택적으로 사용될 수 있다. The protective film may be provided as a PET film, and a thermosetting or ultraviolet curable resin may be selectively used as the resin.
이에 따라, 상기 수지도포기의 슬롯다이를 통하여 토출되는 수지는 보호필름의 일면에 도포되어 일정두께를 갖는 수지층을 형성하는 것이다. Accordingly, the resin discharged through the slot die of the resin coating machine is applied to one surface of the protective film to form a resin layer having a predetermined thickness.
상기 경화기(160)는 상기 라미네이팅부의 출측에 구비되어 필름과 보호필름이 상하 합지된 필름적층체(S3)에 열을 전달하거나 자외선을 조사함으로써 상기 금속패턴이 덮어진 수지를 경화시키는 것이다. The curing
상기 수지에 의해서 형성되는 수지층은 열경화성 수지 또는 자외선경화성 수지로 이루어질 수 있으며, 상기 경화기(160)는 수지의 종류에 따라 열원을 제공하는 가열기 또는 자외선광을 조사하는 UV조사기와 같은 큐어링수단으로 선택적으로 구비될 수 있다. The resin layer formed by the resin may be made of a thermosetting resin or an ultraviolet curable resin, and the
이때, 상기 경화기(160)는 상기 필름(S1)의 타면인 상면과 대응하는 상부에 설치되는 것으로 도시하고 설명하였지만 이에 한정되는 것은 아니며 상기 보호필름의 타면인 하면과 대응하는 하부에 설치되어 필름적층체 측으로 열이나 자외선을 제공하여 경화공정을 수행할 수 있다. At this time, the curing
상기 리와인더(103)는 상기 수지에 금속패턴이 매입되도록 보호필름과 필름이 상하적층된 필름적층체(S3)를 두루마리 형태로 권취하는 것이다. The
한편, 상기 수지도포기의 안내지지롤과, 상기 라미네이팅부의 하부라미네이팅롤 및 상기 경화기의 하부접촉롤과 동시에 감기어 일방향 순환되는 동기화용 순환벨트(170)를 구비함으로써 상기 보호필름의 일면에 수지를 도포하여 수지층을 형성하기 위하여 보호필름을 일방향으로 진행하는 속도와, 상기 상,하부라미네이팅롤사이로 필름과 보호필름을 통과시키는 속도 및 상기 수지를 경화시키는 경화기를 통과하는 속도를 동기화하여 제어할 수 있다. On the other hand, by providing a guiding support roll of the resin coating machine, the lower laminating roll of the laminating unit, and the synchronizing
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다. The present invention described above is not limited by the above-described embodiments and the accompanying drawings, and it is common in the technical field to which the present invention pertains that various substitutions, modifications, and changes are possible without departing from the technical spirit of the present invention. It will be clear to those who have the knowledge of
1 : 스크린 프린팅장치
10 : 인쇄부
11 : 마스크 프레임 12 : 연결부재
13 : 슬라이더 15 : 레일
20 : 작동부
21 : 구동모터 22 : 스크류축
23 : 이동블럭 24 : 축고정지지용 브라켓
30 : 스퀴징부
31 : 스퀴저 32 : 스퀴저홀더
33 : 홀더바 35 : 제1하부연결대
37 : 제1상부고정대 39 : 제1엑추에이터
40 : 스프레이딩부
41 : 스프레이더 45 : 제4하부연결대
47 : 제4상부고정대 49 : 제4엑추에이터
101 : 제1언와인더
102 : 제2언와인더
103 : 리와인더
130 : 건조로
140 : 적외선 히터
150 : 라미네이팅부
160 : 경화기1: screen printing device
10: printing part
11: mask frame 12: connecting member
13: slider 15: rail
20: operation part
21: drive motor 22: screw shaft
23: moving block 24: shaft fixing support bracket
30: squeezing unit
31: squeezer 32: squeezer holder
33: holder bar 35: first lower connecting rod
37: first upper fixture 39: first actuator
40: spraying unit
41: sprayer 45: fourth lower connecting rod
47: fourth upper fixture 49: fourth actuator
101: first unwinder
102: second unwinder
103 : Rewinder
130: drying furnace
140: infrared heater
150: laminating unit
160: hardener
Claims (7)
상기 마스크 프레임의 좌우양측 중 일측단과 연결되는 이동블럭의 암나사부에 나사결합되는 일정길이의 스크류축을 갖추고, 상기 스크류축을 정방향 또는 역방향으로 회전구동시키는 구동모터를 갖추어 상기 마스크 프레임을 전후진 왕복작동시키는 작동부 ;
상기 스크린 마스크와 하부단이 마주하는 스퀴저를 갖추고, 상기 스퀴저의 상부단과 연결되어 상기 마스크 프레임의 전진 및 후진복귀작동에 연동하여 상기 스퀴저를 상하작동시키는 제1엑추에이터를 갖추어 상기 필름의 표면에 금속패턴을 인쇄하는 스퀴징부 ; 및
상기 스크린 마스크와 하부단이 마주하는 스프레이더를 갖추고, 상기 스프레이더의 상부단과 연결되어 상기 마스크 프레임의 전진 및 후진복귀작동에 연동하여 상기 스프레이더를 상하작동시키는 제2엑추에이터를 갖추어 상기 스크린 마스크에 도포된 인쇄용 도전성 잉크를 스프레이딩하는 스프레이딩부;를 포함하고,
상기 작동부는 상기 이동블럭의 위치를 감지하여 상기 구동모터의 회전구동을 제어하는 감지신호를 발생시키도록 상기 구동모터가 고정설치되는 좌우한쌍의 고정판 중 일측 고정판의 내측면에 적어도 하나의 센서부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 스크린 프린팅장치.A film having a mask frame for fixing a screen mask having a predetermined pattern formed thereon, a plurality of sliders connected to the mask frame and a plurality of connecting members as a medium, and a pair of left and right rails on which the plurality of sliders are slidably assembled and a printing unit having a mask frame arranged to be reciprocally movable;
It has a screw shaft of a certain length screwed to the female screw part of the moving block connected to one end of the left and right sides of the mask frame, and a driving motor for rotating the screw shaft in the forward or reverse direction to reciprocate the mask frame back and forth working part;
A first actuator having a squeezer facing the screen mask and the lower end and connected to the upper end of the squeezer to move the squeezer up and down in conjunction with the forward and backward return operations of the mask frame is provided on the surface of the film. A squeezing unit for printing a metal pattern; and
A sprayer having a lower end facing the screen mask is provided, and a second actuator connected to the upper end of the sprayer to move the sprayer up and down in conjunction with the forward and backward return operations of the mask frame is provided to the screen mask. Includes; a spraying unit for spraying the applied conductive ink for printing;
The operation unit detects the position of the moving block and generates a detection signal for controlling the rotational driving of the driving motor. At least one sensor member is installed on the inner surface of one of the pair of left and right fixed plates to which the driving motor is fixedly installed. Screen printing apparatus comprising a.
상기 스퀴징부는 상기 스퀴저의 상단이 개재되어 고정되는 한쌍의 스퀴저홀더와, 상기 한쌍의 스퀴저홀더의 각 상단이 결합되어 고정되는 일정길이의 홀더바와, 상기 홀더바의 양단이 대응삽입되어 지지되는 지지공을 관통형성하는 좌우한쌍의 지지브라켓 및 상기 제1엑추에이터와 연결되면서 상기 좌우한쌍의 지지브라켓이 하부면에 고정설치되는 제1하부연결대를 포함하는 것을 특징으로 하는 스크린 프린팅장치.According to claim 1,
The squeezing unit includes a pair of squeezer holders fixed with the upper end of the squeezer interposed therebetween, a holder bar of a certain length to which each upper end of the pair of squeezer holders is coupled and fixed, and both ends of the holder bar are inserted and supported A screen printing apparatus comprising: a pair of left and right support brackets penetrating a support hole; and a first lower connecting rod connected to the first actuator and fixedly installed on a lower surface of the pair of left and right support brackets.
상기 홀더바의 외부면 양측에는 상기 한쌍의 스퀴저홀더의 각 내측면 상단이 접해지도록 형성되는 평면상의 절개면을 구비하는 것을 특징으로 하는 스크린 프린팅장치.3. The method of claim 2,
The screen printing apparatus, characterized in that provided with a planar cut-out surface formed so that the upper end of each inner surface of the pair of squeezer holders is in contact with both sides of the outer surface of the holder bar.
상기 스프레이딩부는 상기 스프레이더의 상단이 교체가능하게 조립되고, 상기 제2엑추에이터와 연결되는 제2하부연결대를 포함하고,
상기 스프레이더는 일정각도 경사진 경사판의 하부단에 스크린 마스크의 표면과 면접하는 하부절곡판을 포함하고, 상기 경사판의 상부단에 제2하부연결대과 접하여 고정설치되는 상부절곡판을 포함하는 것을 특징으로 하는 스크린 프린팅장치.According to claim 1,
The spraying unit includes a second lower connecting rod connected to the second actuator and the upper end of the sprayer is replaceably assembled,
The sprayer includes a lower bending plate in contact with the surface of the screen mask at the lower end of the inclined plate inclined at a certain angle, and an upper bending plate fixedly installed in contact with the second lower connecting rod at the upper end of the inclined plate. screen printing device.
상기 구동모터는 모터고정용 브라켓에 의해서 상기 레일이 고정설치되는 좌우한쌍의 고정판 중 일측 고정판의 내측면에 고정설치되고, 상기 이동블럭은 상기 마스크 프레임의 좌우양측 중 일측에 구비되는 연결부재와 보조연결부재를 매개로 하여 연결구속되는 것을 특징으로 하는 스크린 프린팅장치.According to claim 1,
The driving motor is fixedly installed on the inner surface of one of the pair of left and right fixing plates to which the rail is fixed by a motor fixing bracket, and the movable block is provided on one side of the left and right sides of the mask frame. A screen printing device, characterized in that the connection is constrained through a connection member.
상기 제1언와인더로부터 풀림공급되어 지지롤에 감김이동되는 필름의 표면에 금속패턴을 인쇄하는 제1항 내지 제4항 및 제6항 중 어느 하나의 스크린 프린팅장치 ;
상기 필름을 입구에서 출구측으로 일방향 통과시키면서 상기 필름에 인쇄된 금속패턴을 가열처리하여 건조하는 건조로 ;
상기 건조로의 출구로부터 인출되는 필름에 인쇄된 금속패턴을 적외선으로 열처리하는 적외선 히터 ;
상기 필름의 타면과 외접하는 상부라미네이팅롤과 상기 제2언와인더로부터 풀림공급되면서 수지가 일면에 도포된 보호필름의 타면과 외접하는 하부라미네이팅롤을 갖추어 상기 필름과 보호필름을 상기 상,하부 라미네이팅롤사이로 통과시켜 필름적층체로 합지하는 라미네이팅부 ;
상기 필름적층체에 열을 전달하거나 자외선을 조사하여 상기 수지를 경화시키는 경화기 ; 및 상기 필름적층체를 권취하는 리와인더 ; 를 포함하는 롤투롤 기판 제조장치. a film supply unit including a first unwinder in which a predetermined amount of film is wound, and a second unwinder in which a predetermined amount of a protective film is wound;
The screen printing device of any one of claims 1 to 4 and 6, wherein the metal pattern is printed on the surface of the film being unwound and supplied from the first unwinder to be wound around the support roll;
a drying furnace for heating and drying the metal pattern printed on the film while passing the film from the inlet to the outlet in one direction;
an infrared heater for heat-treating the metal pattern printed on the film drawn out from the outlet of the drying furnace with infrared rays;
An upper laminating roll in contact with the other surface of the film and a lower laminating roll in contact with the other surface of the protective film coated with resin on one surface while being annealed and supplied from the second unwinder are provided for laminating the film and the protective film to the upper and lower parts. a laminating unit for laminating a film laminate by passing between the rolls;
a curing machine for curing the resin by transferring heat to the film laminate or irradiating ultraviolet rays; and a rewinder for winding the film laminate. A roll-to-roll substrate manufacturing apparatus comprising a.
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KR1020210016817A KR102286823B1 (en) | 2021-02-05 | 2021-02-05 | A Screen Printing Device and Roll-to-Roll Substrate Fabricating Aapparatus having the same |
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공개특허공보 제10-2014-0089818호(2014.7.16. 공개) 1부.* |
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미국 특허출원공개공보 US2009/0217830호(2009.9.3. 공개) 1부.* |
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