KR20070120674A - 패턴 전사장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 인쇄법을 이용한 패턴 전사장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 인쇄 유닛을 수평 이동시켜 다양한 크기의 기판에 미세한 패턴을 형성할 수 있는 패턴 전사장치에 관한 것이다.

본 발명에 따른 패턴 전사장치는, 특정한 형상의 패턴이 형성되어 있는 인쇄판이 그 상부에 탑재되는 인쇄판 정반, 상기 인쇄판 정반과 일정 간격 이격되어 배치되며, 상기 인쇄판에 형성되어 있는 패턴이 전사될 기판이 그 상부에 탑재되는 기판 정반, 상기 인쇄판 정반 상측 및 상기 기판 정반 상측을 왕복 이동하며, 상기 인쇄판에 형성되는 있는 패턴을 상기 기판으로 전사시키는 인쇄 유닛 및 상기 인쇄 유닛을 상기 인쇄판 정반 및 기판 정반 배열 방향과 수직되는 방향으로 수평 이동시켜, 상기 기판 상에서 패턴이 전사될 위치를 결정하는 인쇄 유닛 얼라인부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

패턴 전사장치{APPARATUS FOR TRANSFERRING PATERN TO SUBSTRATE}

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 패턴 전사장치의 구조를 도시하는 단면도이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 패턴 전사장치를 이용하여 패턴을 전사하는 과정을 도시하는 공정도들이다.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 패턴 전사장치의 구조를 도시하는 단면도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

1 : 본 발명의 일 실시예에 따른 패턴 전사장치

10 : 인쇄판 정반 20 : 기판 정반

30 : 인쇄 유닛 31 : 잉크 공급부

32 : 잉크 충진 블레이드 33 : 잔여잉크 제거 블레이드

34 : 전사롤 40 : 메인 프레임

100 : 본 발명의 다른 실시예에 따른 패턴 전사장치

110 : 기판 정반 120 : 인쇄 유닛

121 : 인쇄롤 122 : 잉크 공급부

123 : 잉크 충진 블레이드 124 : 잔여잉크 제거 블레이드

125 : 전사롤 I : 잉크

본 발명은 인쇄법을 이용한 패턴 전사장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 인쇄 유닛을 수평 이동시켜 다양한 크기의 기판에 미세한 패턴을 형성할 수 있는 패턴 전사장치에 관한 것이다.

최근 정보화 사회로 시대가 급격하게 변해가면서 박형화, 경량화, 저 소비전력화 등이 우수한 특성을 가지는 다양한 형태의 평판표시장치(flat panel display)의 필요성이 대두되었는데, 그 중에서 색재현성 등이 우수한 액정표시장치가 활발하게 개발 및 생산되고 있다.

알려진 바와 같이, 액정표시장치는 일측에 전극이 각각 형서되어 있는 두 기판을, 두 전극이 형성되어 있는 면이 마주 보도록 배치하고 두 기판 사이에 액정 물질을 주입함으로써 형성된다. 또한 액정표시장치는 두 전극에 전압을 인가하여 생성되는 전기장에 의해 액정 분자를 움직여서 이에 따라 달라지는 빛의 투과율에 의해 영상을 표현하는 장치이다.

이와 같은 액정표시장치의 하부 기판은 화소 전극에 신호를 인가하기 위한 박막트랜지스터를 포함하는 TFT 기판과, 칼라필터가 배열되어 있는 칼라필터 기판을 가진다. 이러한 TFT 기판이나 칼라필터 기판을 제조하는 과정에서는 매우 미세한 형상의 패턴을 기판 상에 형성시키는 공정이 다수번 반복되어 진행된다.

미세한 형상의 패턴을 형성시키기 위해서는 대상층 상에 레지스트층을 소정 형상으로 형성시키고, 이 레지스트층이 형성된 상태에서 식각을 수행한다. 이때 대상층 상에 소정 형상의 레지스트층을 형성하는 방법으로는 사진 공정과 인쇄 공정이 가능하다.

특히 최근에는 공정 단가와 공정시간이 단축되는 인쇄 공정이 많이 이용된다. 이러한 인쇄 공정은 특정한 형상의 패턴을 전사하여 그대로 기판상에 인쇄하는 인쇄 유닛을 사용하여 특정한 패턴을 형성하는 방법이다. 이 인쇄 공정은 레지스트 패턴 형성과정 뿐만 아니라, 액정 표시장치의 셀 갭(Cell Gap)을 유지하기 위하여 칼라필터 기판 상에 형성되는 스페이서 형성 공정에서도 유용하게 사용된다.

그런데 종래의 인쇄 유닛은 다양한 크기의 기판에 적용될 수 없어서, 기판 규격의 변화에 따라 인쇄 유닛 자체도 변경되어야 하므로, 공정이 복잡해지고 장치의 단가가 상승하는 문제점이 있다.

전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 기술적 과제는, 인쇄 유닛을 인쇄 방향과 수직한 방향으로 수평 이동시킬 수 있어서 다양한 크기의 기판에 대하여 패턴 전사 공정을 진행할 수 있는 패턴 전사장치를 제공하는 것이다.

전술한 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명은, 특정한 형상의 패턴이 형성되어 있는 인쇄판이 그 상부에 탑재되는 인쇄판 정반, 상기 인쇄판 정반과 일정 간격 이격되어 배치되며, 상기 인쇄판에 형성되어 있는 패턴이 전사될 기판이 그 상부에 탑재되는 기판 정반, 상기 인쇄판 정반 상측 및 상기 기판 정반 상측을 왕복 이동하며, 상기 인쇄판에 형성되는 있는 패턴을 상기 기판으로 전사시키는 인쇄 유닛 및 상기 인쇄 유닛을 상기 인쇄판 정반 및 기판 정반 배열 방향과 수직되는 방향으로 수평 이동시켜, 상기 기판 상에서 패턴이 전사될 위치를 결정하는 인쇄 유닛 얼라인부를 포함하는 것을 특징으로 하는 패턴 전사장치를 제공한다.

구체적으로 상기 인쇄 유닛은, 상기 인쇄판 정반 상에 탑재된 인쇄판 상면에 일정한 양의 잉크를 공급하는 잉크 공급부, 상기 잉크 공급부의 후측에 구비되어 상기 인쇄판 상측에서 수평이동하며, 상기 인쇄판 상에 공급된 잉크를 상기 인쇄판 상면에 형성되어 있는 패턴 홈으로 충진시키는 잉크 충진 블레이드, 상기 잉크 충진 블레이드와 일정 간격 이격되어 수평이동하며, 상기 패턴 홈에 충진되고 남은 잉크를 상기 인쇄판 상면에서 제거하는 잔여 잉크 제거 블레이드 및 상기 인쇄판의 상면과 접촉되어 회전이동하며, 상기 패턴 홈에 충진된 잉크를 그대로 전사하여 상기 기판 상면에 인쇄하는 전사롤을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이때 본 발명에 따른 패턴 전사장치에는, 상기 인쇄 유닛 얼라인부와 함께 수평 이동하며, 상기 인쇄 유닛을 상하 방향으로 이동시키는 인쇄 유닛 상하 이동부가 더 구비되는 것이, 인쇄 유닛의 얼라인 과정을 원활하게 진행할 수 있어서 바람직하다.

한편 본 발명은, 특정한 형상의 패턴이 인쇄될 기판이 그 상부에 탑재되는 기판 정반, 상기 기판 정반 상부에 탑재된 기판 상면에 특정한 패턴을 인쇄하는 인쇄 유닛, 상기 인쇄 유닛과 결합되어 마련되며, 상기 인쇄 유닛을 상기 기판 정반 상측에서 인쇄 방향으로 수평 이동시키는 인쇄 유닛 수평 이동부 및 상기 인쇄 유닛을 인쇄 방향과 수직되는 방향으로 수평 이동시켜, 상기 기판 상에서 패턴이 전사될 위치를 결정하는 인쇄 유닛 얼라인부를 포함하는 것을 특징으로 하는 패턴 전사장치도 제공한다.

여기에서 상기 인쇄 유닛은, 특정한 형상의 패턴이 표면에 형성되며, 중심축을 회전 중심으로 하여 회전하는 원기둥 형상의 인쇄롤, 상기 인쇄롤 표면에 일정한 양의 잉크를 공급하는 잉크 공급부, 상기 잉크 공급부의 후측에 구비되어, 상기 인쇄롤 표면에 공급된 잉크를 상기 인쇄롤 표면에 형성되어 있는 패턴 홈으로 충진시키는 잉크 충진 블레이드, 상기 잉크 충진 블레이드와 일정 간격 이격되어 구비되며, 상기 패턴 홈에 충진되고 남은 잉크를 상기 인쇄롤 표면에서 제거하는 잔여 잉크 제거 블레이드 및 상기 인쇄롤의 표면과 접촉한 상태로 회전하며, 상기 패턴 홈에 충진된 잉크패턴을 그대로 전사하여 상기 기판 상면에 인쇄하는 전사롤을 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 패턴 전사장치에는, 상기 인쇄 유닛 얼라인부와 함께 수평 이동하며, 상기 인쇄 유닛을 상하 방향으로 이동시키는 인쇄 유닛 상하 이동부가 더 구 비되는 것이, 인쇄 유닛의 얼라인 과정을 원활하게 진행할 수 있어서 바람직하다.

상기 기술적 과제 이외에 본 발명의 다른 기술적 과제 및 이점들은 첨부한 도면들을 참조한 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 도 1 내지 3을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

< 실시예 1 >

본 실시예에 따른 패턴 전사장치(1)는 도 1에 도시된 바와 같이, 인쇄판 정반(10), 기판 정반(20), 인쇄 유닛(30) 및 인쇄 유닛 얼라인부를 포함하여 구성된다. 도 1은 본 실시예에 따른 패턴 전사장치(1)의 구조를 도시하는 단면도이다.

여기에서 상기 인쇄판 정반(10)은, 특정한 형상의 패턴이 형성되는 있는 인쇄판(12)이 그 상면에 탑재되는 구성요소이다. 따라서 상기 인쇄판 정반(10)에는 탑재된 인쇄판(12)이 공정 진행 중에 움직이지 않도록 고정시키는 인쇄판 고정부가 더 마련되는 것이 바람직하다.

그리고 상기 인쇄판 정반(10)에 탑재되는 인쇄판(12)은, 기판에 형성시키고자 하는 특정한 패턴의 형상이 음각되어 형성되어 있는 판상의 구성요소이다. 이 인쇄판은 진행되는 공정에 따라 교체될 수 있으며, 동일한 공정을 연속하여 진행하는 경우에는 인쇄판 정반 상에 고정되어 계속적으로 사용된다.

다음으로 기판 정반(20)은, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 인쇄판 정반(10)과 일정한 간격 이격되어 상기 인쇄판 정반과 나란하게 배치되며, 그 상부에 기판(22)이 장착된다. 이때 상기 기판 정반(20)의 높이는, 상기 인쇄판 정반(10)에 탑재되어 있는 인쇄판(12) 상면의 높이와 상기 기판 정반(20)에 탑재되는 기판(22) 상면의 높이가 동일하도록 조정되는 것이 바람직하다.

그리고 본 실시예에서는 상기 기판 정반(20)과 인쇄판 정반(10)의 위치가 공정 진행 중에 변동되지 않도록 메인 프레임(40)에 고정한 상태로 결합시킨다. 상기 기판 정반(20)과 인쇄판 정반(10)은 공정 준비 과정에서 상기 메인 프레임(40) 상에서의 위치가 변경될 수 있지만, 특정한 위치에 고정된 경우에는 공정 진행 중에 움직이지 않도록 결합된다.

한편 상기 인쇄 유닛(30)은, 상기 인쇄판 정반(20) 상측 및 상기 기판 정반(10) 상측을 왕복 이동하며, 상기 인쇄판(12)에 형성되어 있는 패턴을 상기 기판(22)으로 전사시키는 구성요소이다.

본 실시예에서는 상기 인쇄 유닛(30)을, 도 1에 도시된 바와 같이, 잉크 공급부(31), 잉크 충진 블레이드(32), 잔여 잉크 제거 블레이드(33), 전사롤(34) 및 수평 이동부를 포함하도록 구성한다.

여기에서 상기 잉크 공급부(31)는 상기 인쇄판 정반(10) 상에 탑재된 인쇄판(12) 상면에 특정한 양의 잉크(I)를 공급하는 구성요소이다. 이때 이 잉크 공급부(31)는 상기 인쇄판 상의 어느 위치에나 잉크를 공급할 수 있지만, 도 1에 도시된 바와 같이, 인쇄판(12)의 전단부에 공급하는 것이, 이후의 잉크 충진 과정을 용이 하게 진행할 수 있어서 바람직하다.

다음으로 잉크 충진 블레이드(32)는 상기 인쇄판(12) 상에 공급된 잉크를 상기 인쇄판 상면에 형성되어 있는 패턴 홈(14)으로 충진시키는 구성요소이다. 이를 위하여 상기 잉크 충진 블레이드(32)는 상기 인쇄판(12)의 폭과 비슷한 길이를 가지는 판재 형상을 가진다. 그리고 상기 잉크 충진 블레이드(32)는, 상기 인쇄판(12) 상면과 일정한 간격 이격된 상태에서 수평 이동하며, 상기 잉크 공급부(31)에 의하여 인쇄판 상면에 공급된 잉크를 상기 인쇄판 상면에 일정한 두께로 펴는 역할을 한다. 이렇게 잉크를 인쇄판 상면에 고르게 펴는 과정에서 인쇄판 상면에 형성되어 있는 패턴 홈에 잉크가 충진된다.

다음으로 잔여 잉크 제거 블레이드(33)는 상기 패턴 홈(14)에 충진되고 남은 잉크를 상기 인쇄판(12) 상면에서 제거하는 구성요소이다. 이 잔여 잉크 제거 블레이드(33)는 상기 잉크 충진 블레이드(32)와 그 형상이 유사하게 구비되지만, 그 설치위치가 상이하다. 즉, 상기 잉크 충진 블레이드(32)가 상기 인쇄판(12) 상면과 일정한 간격 이격된 상태로 설치되지만, 상기 잔여 잉크 제거 블레이드(33)는 상기 인쇄판(12) 상면과 접촉한 상태로 설치된다. 따라서 상기 인쇄판의 패턴 홈으로 충진된 잉크를 제외한 나머지 잉크를 인쇄판 상면으로부터 제거할 수 있는 것이다.

이때 상기 잉크 충진 블레이드(32)는 도 1에 도시된 바와 같이, 잉크 충진을 위하여 상기 잉크 충진 블레이드(32)가 수평 이동하는 방향으로 블레이드의 상단이 기울어지도록 설치되는 것이, 잉크의 균일한 충진을 위하여 바람직하다. 반면에 상기 잔여 잉크 제거 블레이드(33)는 잉크 제거를 위하여 상기 잔여 잉크 제거 블레 이드가 수평 이동하는 방향과 반대 방향으로 블레이드의 상단이 기울어지도록 설치되는 것이, 인쇄판 상면의 잔여 잉크를 완벽하게 제거할 수 있어서 바람직하다.

다음으로 전사롤(34)은, 상기 인쇄판(12)의 상면과 접촉되어 회전이동하며, 상기 패턴 홈에 충진된 잉크를 표면에 그대로 전사한 후 상기 기판 상면에 인쇄하는 구성요소이다. 상기 전사롤(34)은 도 1에 도시된 바와 같이, 원통형의 롤러(34a)를 일정한 두께를 가지는 블랭킷(blanket, 34b)이 감싸는 형태를 가진다. 이 블랭킷(34b)은 일종의 덮개로서, 상기 롤러(34a)의 표면을 감싸도록 구성된다. 이 블랭킷(34b)은 인쇄판 패턴홈(14)에 충진된 잉크와 용이하게 결합하는 재질로 구성되어야 하며, 약간의 신축성을 가지는 것이, 인쇄판 패턴홈 내에 충진된 잉크와 용이하게 접촉할 수 있어서 바람직하다.

본 실시예에서는 전술한 인쇄 유닛(30)의 세부 구성요소인, 잉크 공급부(31), 잉크 충진 블레이드(32), 잔여 잉크 제거 블레이드(33) 및 전사롤(34)이 결합되는 하우징(35)이 별도로 구비된다. 전술한 각 구성요소들은 상기 하우징(35)에 결합되어 자신의 정확한 위치를 유지하는 것이다.

다음으로 수평 이동부는 상기 하우징(35)을 수평으로 이동시키는 구성요소이다. 상기 수평 이동부가 하우징을 수평이동시킴에 따라 이 하우징 내에 설치되어 있는 구성요소들도 수평이동하게 된다. 본 실시예에 따른 인쇄 유닛(30)은 잉크를 인쇄판에 충진하고 전사하는 과정 및 인쇄판(12) 상에서 기판 상으로 이동하는 과정 그리고 기판(22)상에서 전사된 패턴을 인쇄하는 과정에서 일정한 방향(도 2e 상에서 X축 방향이며, 이하 '인쇄 방향'이라 함)으로 수평이동하게 된다. 따라서 상 기 수평 이동부가 상기 인쇄 유닛을 수평이동시켜 각 공정을 진행시키는 것이다.

다음으로 인쇄 유닛 얼라인부는, 상기 인쇄 유닛(30)을 상기 인쇄판 정반 및 기판 정반 배열 방향과 수직되는 방향(도 2e상에서 Y축 방향이며, 이하 '얼라인 방향'이라 함)으로 수평 이동시켜, 상기 기판 상에서 패턴이 전사될 위치를 결정하는 구성요소이다.

특정한 패턴이 인쇄될 기판의 크기가 인쇄판의 크기와 동일한 경우에는 인쇄판에 충진된 잉크를 한번의 전사 및 인쇄 과정으로 완벽하게 기판에 형성시킬 수 있다. 그러나 기판의 크기가 인쇄판의 크기 및 전사롤의 폭보다 큰 경우에는 한 번의 전사 및 인쇄 과정으로 전체 기판에 대하여 패턴을 형성시킬 수 없다. 따라서 전사 및 인쇄 과정을 여러번 반복하여야 하는데, 상기 인쇄 유닛 얼라인부가, 상기 인쇄 유닛을 인쇄 방향과 수직되는 방향으로 수평 이동시키면서 인쇄가 시작될 위치를 결정하여 주는 것이다.

그리고 본 실시예에 따른 인쇄유닛(30)에는, 상기 인쇄 유닛 얼라인부와 함께 수평 이동하며, 상기 인쇄 유닛을 상하 방향으로 이동시키는 인쇄 유닛 상하 이동부가 더 구비되는 것이 바람직하다. 인쇄판으로부터 패턴을 전사롤 표면에 전사하는 과정과 전사롤 표면에 전사된 패턴을 기판 표면에 인쇄하는 과정이 한 번에 끝나는 경우에는 상기 인쇄 유닛의 높이를 조정할 필요가 없다. 왜냐하면, 상기 인쇄판 정반(10)과 기판 정반(20)이 인쇄판(12) 상면의 높이와 기판(22) 상면의 높이를 동일하게 맞춘상태에서 유지되기 때문이다. 그러나 패턴이 전사된 상태에서 인쇄 유닛을 얼라인 하는 과정이 추가되는 경우에는, 패턴이 전사된 전사롤을 그대로 인쇄하는 것이 아니라, 인쇄 방향과 수직되는 방향으로 전사롤을 수평 이동시키는 과정이 더 진행되므로 얼라인 과정에서 전사롤 표면에 형성되어 있는 패턴이 손상되지 않도록 전사롤을 높이 들어올리는 것이 바람직하다. 그리고 나서 얼라인 과정이 완료되면, 다시 전사롤을 기판 상면의 높이로 낮추어 인쇄 과정을 진행하는 것이다.

전술한 바와 같이, 상기 인쇄 유닛 상하 이동부는, 얼라인 과정이 진행되는 동안 인쇄 유닛의 높이를 조정하는 것이다.

이하에서는 도 2를 참조하여 본 실시예에 따른 패턴 전사장치(1)를 이용하여 특정한 패턴을 기판에 전사하는 과정을 설명한다. 도 2는 본 실시예에 따른 패턴 전사장치(1)를 이용하여 패턴을 전사하는 과정을 도시하는 공정도이다.

먼저 도 2a에 도시된 바와 같이, 잉크 공급부(31)를 구동시켜, 인쇄판(12) 상면에 일정한 양의 잉크(I)를 공급한다. 이때 상기 잉크 공급부(31)에 의하여 공급되는 잉크의 양은 상기 인쇄판(12) 상부 전체를 덮고 남는 양이어야 한다. 그리고 잉크가 공급되는 지점은 상기 인쇄판(12)의 일측단인 것이 바람직하다. 잉크가 인쇄판의 중간 지점에 공급되는 경우에는 이 후에 이어지는 잉크 충진과정에서 잉크 충진 블레이드의 수평 이동 횟수가 증가하여 공정시간이 길어지기 때문이다.

다음으로 도 2b에 도시된 바와 같이, 잉크 충진 블레이드(32)를 이용하여 인쇄판(12) 상면에 공급된 잉크(I)를 인쇄판 전면에 걸쳐서 균일하게 산포하여 인쇄판 상면에 형성되어 있는 각 패턴 홈(14)에 빠짐없이 잉크가 충진되도록 한다. 이 를 위해 본 실시예에서는 상기 잉크 충진 블레이드(32)를 상기 인쇄판(12)과 소정 간격 이격시킨 상태에서 잉크를 하측 방향으로 밀어주는 방식으로 인쇄판 상면 전면에 걸쳐서 잉크를 산포한다.

다음으로 도 2c에 도시된 바와 같이, 잔여 잉크 제거 블레이드(33)를 이용하여 패턴홈(14)에 충진된 잉크 이외에 인쇄판 상면에 남아 있는 잉크(I)를 제거한다. 상기 패턴홈에 충진된 잉크는 이후에 전사 및 인쇄 공정을 거쳐서 상기 기판 상에 패턴으로 형성되지만, 패턴 홈 이외의 곳에 남아 있는 잉크는 전사롤을 통해 기판에 인쇄되어 원하지 않는 패턴을 형성하기 때문에 완벽하게 제거되어야 한다. 이를 위해 본 실시예에서는 상기 잔여 잉크 제거 블레이드(33)의 하단면을 그 진행방향과 역방향으로 기울어지게 한 후, 수평 이동시켜 인쇄판 상면에 존재하는 잔여 잉크를 완벽하게 제거한다.

다음으로 도 2d에 도시된 바와 같이, 전사롤(34)을 잉크가 충진된 인쇄판 상면에 접촉시킨 상태에서 회전이동시켜 인쇄판 상면의 패턴 홈에 충진되어 있는 잉크를 블랭킷(34b)의 표면으로 이동시키는 전사과정이 진행된다. 이때 상기 인쇄판에 형성되어 있는 패턴은 그 크기 및 간격이 그대로 블랭킷 상에 전사되어야 한다. 따라서 상기 전사롤의 회전 속도와 수평 이동속도는 매우 정밀하게 조정되어야 한다.

또한 인쇄판의 패턴 홈에 충진된 잉크를 완벽하게 블랭킷(34b)에 전사하기 위하여 상기 전사롤을 인쇄판(12) 방향으로 약간 가압하면서 전사과정을 진행하는 것이 바람직하다.

다음으로 도 2e에 도시된 바와 같이, 인쇄 유닛 얼라인부를 구동시켜 인쇄 유닛(30)의 인쇄 시작위치를 정하는 얼라인 과정이 진행된다. 즉, 상기 전사롤 표면에 패턴홈에 잉크가 충진된 상태에서 상기 인쇄 유닛을 기판 방향으로 수평 이동시킨 후, 인쇄 과정을 진행하기 전에 상기 전사롤이 기판의 어느 부분과 접촉하면서 인쇄 과정을 진행할 것인지를 결정하는 것이다. 이를 위해 상기 인쇄 유닛 얼라인부는 상기 인쇄 유닛(30)을 얼라인 방향으로 수평 이동시켜 인쇄 지역을 결정한다.

물론, 이 얼라인 과정은 인쇄판의 크기와 기판의 크기가 동일하거나, 기판의 크기가 인쇄판의 크기보다 크더라도 기판의 첫 부분에 인쇄하는 과정에서는 불필요하다.

또한 상기 얼라인 과정에서는 상기 인쇄유닛 상하 이동부를 이용하여 상기 인쇄 유닛을 상하 방향으로 이동시키는 과정을 더 진행할 수도 있다. 즉, 얼라인 시작과정에서는 얼라인 과정 중에 전사롤에 형성되어 있는 패턴이 손상되지 않도록 상기 인쇄 유닛을 높이 들어올리며, 얼라인이 완료된 후에는 다시 인쇄 유닛을 기판 상면 높이로 내려서 다음에 진행되는 인쇄과정을 준비하는 것이다.

다음으로 도 2f에 도시된 바와 같이, 상기 전사롤(34)을 기판 상면과 접촉시킨 상태에서 회전이동시켜 전사롤에 전사되어 있는 잉크를 기판 표면에 인쇄한다. 이때 상기 전사롤(34)의 회전속도와 수평 이동속도는 전술한 전사과정에서의 그것과 동일해야 한다. 이 속도가 동일해야만, 인쇄판 상에 형성되어 있는 패턴의 형상과 기판 상에 형성되는 패턴의 형상이 동일하기 때문이다.

< 실시예 2 >

본 실시예에 따른 패턴 전사장치(100)는 도 3에 도시된 바와 같이, 기판 정반(110), 인쇄 유닛(120), 인쇄 유닛 수평 이동부 및 인쇄 유닛 얼라인부를 포함하여 구성된다.

여기에서 상기 기판 정반(110)은 전술한 실시예 1의 그것(20)과 동일한 구조 및 기능을 하므로 반복하여 설명하지 않는다.

다음으로 인쇄 유닛(120)은, 상기 기판 정반 상부에 탑재된 기판(112) 상면에 특정한 패턴을 인쇄하는 구성요소이다. 이를 위해 본 실시예에 따른 인쇄 유닛(120)은, 도 3에 도시된 바와 같이, 인쇄롤(121), 잉크 공급부(122), 잉크 충진 블레이드(123), 잔여 잉크 제거 블레이드(124) 및 전사롤(125)을 포함하여 구성된다.

먼저 인쇄롤(121)은, 그 표면에 일정한 패턴 홈(121a)이 형성되어 있는 원기둥 형상의 롤이다. 이는 전술한 실시예 1의 인쇄판(10)과 대응되는 구성요소로서, 상기 기판에 형성시키고자 하는 패턴과 대응되는 패턴홈이 그 표면에 형성되어 있는 것이다. 본 실시예에서와 같이, 인쇄롤을 이용하는 경우에는 도 3에 도시된 바와 같이, 별도의 인쇄판 정반이 불필요하므로 장치가 차지하는 면적을 줄일 수 있는 장점이 있다.

그리고 이 인쇄롤(121)은 상기 전사롤에 패턴을 전사시키는 과정에서 전사롤(125)과 동일한 속도로 회전하면서 공정이 진행되므로, 그 중심축을 회전 중심으로 하여 회전구동할 수 있는 구조를 가진다.

다음으로 잉크 공급부(122)는 상기 인쇄롤(121) 표면에 일정한 양의 잉크(I)를 공급하는 구성요소이고, 잉크 충진 블레이드(123)는 상기 인쇄롤(121) 표면에 공급된 잉크를 상기 인쇄롤 표면에 형성되어 있는 패턴 홈(121a)으로 충진시키는 구성요소이며, 상기 잔여 잉크 제거 블레이드(124)는 패턴 홈에 충진되고 남은 잉크를 상기 인쇄롤 표면에서 제거하는 구성요소이다. 이때 상기 잉크 공급부(122), 잉크 충진 블레이드(123) 및 잔여잉크 제거 블레이드(124)의 기능 및 구조는 전술한 실시예 1의 그것과 실질적으로 동일하므로 반복하여 설명하지 않는다.

다음으로 전사롤(125)은 상기 인쇄롤(121)의 표면과 접촉한 상태로 회전하며, 상기 패턴 홈에 충진된 잉크패턴을 그대로 전사하여 상기 기판(112) 상면에 인쇄하는 구성요소이다. 이 전사롤(125)은 상기 인쇄롤(121)과 접촉한 상태에서 그 중심축을 회전 중심으로 하여 회전 가능한 구조를 가진다. 이때 상기 전사롤(125)의 지름과 상기 인쇄롤(121)의 지름은 대략 동일한 것이 바람직하며, 그 회전속도도 동일한 것이 인쇄롤 상의 패턴을 그대로 전사롤에 전사할 수 있어서 바람직하다.

그리고 인쇄 유닛 수평 이동부는, 상기 인쇄 유닛(120)과 결합되어 마련되며, 상기 인쇄 유닛을 상기 기판 정반(110) 상측에서 인쇄 방향으로 수평 이동시키는 구성요소이다. 이 인쇄 유닛 수평 이동부는, 상기 전사롤에 패턴 홈내에 충진된 잉크가 모두 전사된 후에, 상기 인쇄 유닛을 상기 기판 상측으로 이동시키고, 상기 전사롤의 표면이 기판 상면과 접촉한 상태에서 수평 이동시키는 것이다.

다음으로 상기 인쇄 유닛 얼라인부는, 상기 인쇄 유닛(120)을 인쇄 방향과 수직되는 방향(얼라인 방향)으로 수평 이동시켜, 상기 기판 상에서 패턴이 전사될 위치를 결정하는 구성요소이다.

또한 본 실시예에 따른 패턴 전사장치에는, 상기 인쇄 유닛 얼라인부와 함께 수평 이동하며, 상기 인쇄 유닛을 상하 방향으로 이동시키는 인쇄 유닛 상하 이동부가 더 구비되는 것이, 원활한 얼라인 과정을 진행할 수 있어서 바람직하다.

여기에서 상기 인쇄 유닛 수평 이동부, 인쇄 유닛 얼라인부 및 인쇄 유닛 상하 이동부의 자세한 구조 및 기능은 전술한 실시예 1의 그것과 실질적으로 동일하므로 반복하여 설명하지 않는다.

한편 본 실시예에 따른 패턴 전사장치를 이용하여 특정한 패턴을 기판 상에 형성하는 과정은 전술한 실시예 1에 따른 패턴 전사장치를 이용하는 과정과 거의 유사하므로 반복하여 설명하지 않는다.

본 실시예에 따른 패턴 전사장치를 이용하면, 기판 크기에 관계없이 일정한 크기의 인쇄판 또는 인쇄롤을 사용할 수 있으며, 전사롤의 크기 변경없이 다양한 크기의 기판에 대응할 수 있는 장점이 있다.

특히, 엘시디 제조 과정에서 칼라필터 기판 상에 형성되어 셀갭(Cell Gap)을 유지하는 스페이서를 형성하는 공정의 진행에 매우 적합한 장점을 가진다. 종래의 스페이서 형성 공정에서는 공정이 복잡하고 단가가 비싼 칼럼 스페이서(Column spacer)와, 공정이 간단하지만 휘도 저하가 단점인 비드 스페이서(bead spacer)를 사용하였는데, 두 스페이서 모두 단점을 가지고 있었다. 그러나 본 실시예에 따른 패턴 전사장치를 사용하면, 원하는 위치에 정확하게 스페이서를 형성할 수 있어서 휘도 저하가 발생하지 않으면서도 공정이 단순하여 공정 시간이 짧고 공정 단가가 낮은 장점이 있다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다.

Claims (6)

1. 특정한 형상의 패턴이 형성되어 있는 인쇄판이 그 상부에 탑재되는 인쇄판 정반,

   상기 인쇄판 정반과 일정 간격 이격되어 배치되며, 상기 인쇄판에 형성되어 있는 패턴이 인쇄될 기판이 그 상부에 탑재되는 기판 정반,

   상기 인쇄판 정반 상측 및 상기 기판 정반 상측을 왕복 이동하며, 상기 인쇄판에 형성되는 있는 패턴을 상기 기판으로 전사시키는 인쇄 유닛 및

   상기 인쇄 유닛을 상기 인쇄판 정반 및 기판 정반 배열 방향과 수직되는 방향으로 수평 이동시켜, 상기 기판 상에서 패턴이 전사될 위치를 결정하는 인쇄 유닛 얼라인부를 포함하는 것을 특징으로 하는 패턴 전사장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 인쇄 유닛은,

   상기 인쇄판 정반 상에 탑재된 인쇄판 상면에 일정한 양의 잉크를 공급하는 잉크 공급부,

   상기 잉크 공급부의 후측에 구비되어 상기 인쇄판 상측에서 수평이동하며, 상기 인쇄판 상에 공급된 잉크를 상기 인쇄판 상면에 형성되어 있는 패턴 홈으로 충진시키는 잉크 충진 블레이드,

   상기 잉크 충진 블레이드와 일정 간격 이격되어 수평이동하며, 상기 패턴 홈에 충진되고 남은 잉크를 상기 인쇄판 상면에서 제거하는 잔여 잉크 제거 블레이드 및

   상기 인쇄판의 상면과 접촉되어 회전이동하며, 상기 패턴 홈에 충진된 잉크를 그대로 전사하여 상기 기판 상면에 인쇄하는 전사롤을 포함하는 것을 특징으로 하는 패턴 전사장치.
3. 제1항에 있어서,

   상기 인쇄 유닛 얼라인부와 함께 수평 이동하며, 상기 인쇄 유닛을 상하 방향으로 이동시키는 인쇄 유닛 상하 이동부가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 패턴 전사장치.
4. 특정한 형상의 패턴이 인쇄될 기판이 그 상부에 탑재되는 기판 정반,

   상기 기판 정반 상부에 탑재된 기판 상면에 특정한 패턴을 인쇄하는 인쇄 유닛,

   상기 인쇄 유닛과 결합되어 마련되며, 상기 인쇄 유닛을 상기 기판 정반 상측에서 인쇄 방향으로 수평 이동시키는 인쇄 유닛 수평 이동부 및

   상기 인쇄 유닛을 인쇄 방향과 수직되는 방향으로 수평 이동시켜, 상기 기판 상에서 패턴이 전사될 위치를 결정하는 인쇄 유닛 얼라인부를 포함하는 것을 특징으로 하는 패턴 전사장치.
5. 제4항에 있어서, 상기 인쇄 유닛은,

   특정한 형상의 패턴이 표면에 형성되며, 중심축을 회전 중심으로 하여 회전하는 원기둥 형상의 인쇄롤,

   상기 인쇄롤 표면에 일정한 양의 잉크를 공급하는 잉크 공급부,

   상기 잉크 공급부의 후측에 구비되어, 상기 인쇄롤 표면에 공급된 잉크를 상기 인쇄롤 표면에 형성되어 있는 패턴 홈으로 충진시키는 잉크 충진 블레이드,

   상기 잉크 충진 블레이드와 일정 간격 이격되어 구비되며, 상기 패턴 홈에 충진되고 남은 잉크를 상기 인쇄롤 표면에서 제거하는 잔여 잉크 제거 블레이드 및

   상기 인쇄롤의 표면과 접촉한 상태로 회전하며, 상기 패턴 홈에 충진된 잉크패턴을 그대로 전사하여 상기 기판 상면에 인쇄하는 전사롤을 포함하는 것을 특징으로 하는 패턴 전사장치.
6. 제4항에 있어서,

   상기 인쇄 유닛 얼라인부와 함께 수평 이동하며, 상기 인쇄 유닛을 상하 방향으로 이동시키는 인쇄 유닛 상하 이동부가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 패턴 전사장치.

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