KR20100011462U - 롤프린팅 장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 평판표시소자용 기판 상에 형성되는 칼라필터층을 롤프린트 방식으로 직접 패턴을 형성하는 롤프린트 장치에 관한 것으로서, 그라비아롤로부터 잉크 패턴을 전이받는 실리콘부와 몸체를 이루는 롤부로 이루어진 블랑켓롤에 있어서 블랑켓롤의 각 구성요소가 그라비아롤과의 접촉에 의해 밀림 또는 이탈되는 것을 방지할 수 있는 고정장치로서 밀림방지수단을 형성하여 기판에 패턴을 바르게 형성하게 하는 한편 실리콘부의 변형에 의해 기판상의 패턴 형상에 변화가 발생되더라도 정확한 위치에 인쇄될 수 있게 하여 그 경향성을 파악하는 것이 가능하게 하는 롤프린팅 장치에 관한 것이다.

그라비아롤, 블랑켓롤, 밀림방지수단

Description

롤프린팅 장치{Roll printing apparatus}

본 고안은 평판표시소자용 기판 상에 형성되는 칼라필터층을 롤프린트(roll-print) 방식으로 직접 패턴을 형성하는데 사용되는 롤프린트 장치에 관한 것으로서, 특히 회전하는 블랑켓롤(blancket roll)의 외주면에 패턴이 형성되는 실리콘부와 몸체를 이루는 롤부가 회전을 하면서 서로 이탈 또는 밀리는 현상을 방지하는 고정장치인 밀림방지수단을 형성하여 정확한 위치에 패턴이 형성되도록 하는 롤프린팅 장치에 관한 것이다.

일반적으로 평판 표시장치의 일종인 LCD(Liquid Crystal Display)는 위아래로 배치되는 2장의 기판 사이에 액정이 봉입되고, 이 액정에 전계를 가하여 광학적 이방성을 변화시키면서 화상을 구현한다.

이와 같이 액정의 배열 위치를 변화시키기 위하여 하부측 기판에는 화소 전극이 형성되어 스위칭 소자에 의해 전류가 인가될 수 있도록 구성되고, 상부측 기판에는 공통 전극과 칼라필터가 형성되어 있다.

상기 칼라필터는 화상에 색상을 부여하는 역할을 하는 것으로서, 백라이트(back-light)에서 나온 백색광을 액정 셀에 통과시켜 투과율을 조절한 후 인접 배치된 적(red; R), 녹(green; G), 청(blue; B)의 칼라필터를 투과해 나오는 빛들의 혼색으로 칼라 회상이 구현되도록 한다.

상기 칼라필터의 R,G,B 패턴을 형성하는 일반적인 방법으로는 칼라 포토레지트(photoresist)를 이용한 안료분산법이 널리 사용된다. 즉, 포토레지스트에 분산된 안료 조성물을 포토리소그라피(photolithography) 작업에 의해 R,G,B 순서로 동일 마스크(mask)를 사용하여 화소 피치(pitch) 만큼 이동시키면서 노광, 현상, 소성 공정을 거쳐서 만들어진다.

그러나, 이 방식은 노광이나 현상 공정과 같은 여러 공정을 거치면서 작업이 진행되므로 공정이 복잡하고 난이할 뿐만 아니라, 작업시간이 과다하게 소요되는 단점이 있다. 따라서, 상기한 방식으로는 생산성이나 작업 능률을 향상시키는 데 있어서 일정한 한계가 있다.

이러한 포토리소그라피 방식의 단점을 개선한 방법으로는, 롤러를 이용한 롤프린팅 방식으로 기판측에 칼라 패턴을 직접 형성하는 다이렉트 패터닝 방식이 있다.

상기 다이렉트 패터닝 방식에는 2개의 롤러인 그라비아롤(gravure roll)과 블랑켓롤(blancket roll)을 구비한 롤프린팅 장치가 사용된다.

이 롤프린팅 장치의 일반적인 구조를 도 1 및 도 2를 참조하여 간략하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 고안과 관련하는 롤프린팅 장치의 개략적인 전체 구조도이고, 도 2는 종래 기술에서의 블랑켓롤의 사시도를 나타낸 것이다.

외주면에 R,G,B 패턴에 대응하는 충진용 홈들이 형성되고 모터와 같은 구동원으로부터 동력을 전달받아서 회전하는 그라비아롤(10)과, 상기 그라비아롤(10)의 충진 잉크가 전이되면서 이를 기판에 직접 패터닝시키는 블랑켓롤(20)과, 상기 그라비아롤(10)의 외주면과 접촉 상태가 되도록 설치되어 각 충진 홈 외측에 묻은 잉크를 제거하는 닥터블레이드(50)를 포함하여 이루어진다.

이러한 롤프린팅 장치는, 상기 그라비아롤(10)과 상기 블랑켓롤(20)의 외주면이 서로 접촉하여 맞물림 방향으로 회전할 때, 상기 각 충진용 홈들에 채워진 잉크 패턴이 상기 블랑켓롤(20)의 외주면에 그대로 전이되고, 전이된 잉크 패턴들이 상기 블랑켓롤(20)에 의해 일방향으로 진행하는 기판(60)과 접촉하면서 직접 패터닝되도록 하는 것이다.

한편, 상기와 같은 잉크 패턴의 패터닝 작업이 완료되면, 닥터블레이드(50)를 이용하여 그라비아롤(10)의 외주면에 묻은 잉크를 제거하는 작업을 진행한다.

그러나, 상기한 종래의 롤프린팅 장치에서, 블랑켓롤(20)은 양단에 회전운동을 전달하는 구동축(25)이 형성되어 몸체를 이루는 롤부(21)와, 상기 롤부(21)의 외주면을 감싸는 실리콘부(22)가 형성되고, 상기 롤부(21)와 상기 실리콘부(22)는 나사 등의 고정수단(24)에 의해 고정된다.

여기서, 블랑켓롤(20)의 롤부(21)는 그라비아롤(10)과의 압착 프린팅을 하게되고 그로 인하여 블랑켓롤(20)의 실리콘부(22)가 변형된다.

또한, 블랑켓롤(20)에는 패턴이 인쇄되는 과정에서 기판(60)과의 접촉에 의하여 일정에 하중이 가해지게 된다.

이때, 가해지는 하중에 의하여 블랑켓롤(20)에서 롤부(21)에 대하여 실리콘부(22)가 밀려서 서로 이격되는 현상이 발생되어 일정한 갭 또는 변형 내지 이탈이 일어나게 된다.

이러한 실리콘부(22)와 롤부(21) 사이의 변형에 의하여 블랑켓롤(20)에 인쇄된 패턴이 기판(60)의 정확한 위치에 패터닝되지 못하는 문제점이 발생된다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 본 고안의 목적은 블랑켓롤의 롤부와 실리콘부가 회전하는 중에서 서로 밀리는 현상을 방지할 수 있도록 롤부와 실리콘부를 고정하여 지지할 수 있는 밀림방지수단을 형성하여 블랑켓롤의 형성된 패턴이 기판상에 정확한 인쇄가 이루어질 수 있도록 하는 것이다.

본 고안은 외주면에 패턴이 형성된 그라비아롤 및 상기 그라비아롤과 일측에 제공되어 그라비아롤에 형성된 패턴을 전이받아 기판에 전이시키는 블랑켓롤을 포함하여 이루어진 롤프린팅 장치에 있어서, 상기 블랑켓롤은 몸체를 이루는 롤부와, 상기 롤부의 둘레를 감싸고 상기 그라비아롤로부터 패턴을 전이받는 실리콘부와, 상기 롤부와 상기 실리콘부가 밀리는 것을 방지하기 위한 밀림방지수단과, 상기 롤부에 상기 실리콘부를 고정하기 위한 고정수단을 포함하여 구성된다.

또한, 본 고안에 있어서, 상기 밀림방지수단은 상기 실리콘부 또는 상기 롤부 중 어느 한 측에 길이방향을 따라 돌출 형성된 복수개의 밀림방지가이드와, 상기 실리콘부 또는 상기 롤부 중 어느 한 측에 상기 각 밀림방지가이드와 대응되는 위치에 오목하게 형성된 가이드홈을 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.

또한, 본 고안에 있어서, 상기 밀림방지수단은 상기 실리콘부 또는 상기 롤부 중 어느 한 측에 돌출 형성된 복수 개의 밀림방지돌기와, 상기 실리콘부 또는 상기 롤부 중 어느 한 측에 상기 각 밀림방지돌기와 대응되는 위치에 오목하게 형성된 돌기홈을 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.

또한, 본 고안에 있어서, 상기 고정수단은 볼트 체결 구조로 이루어지는 것이 바람직하다.

본 고안은 상기에서 설명한 바와 같이, 그라비아롤 및 기판과 접촉 상태에 있는 블랑켓롤의 구성요소인 롤부와 실리콘부가 하중에 의해 서로 이격되는 현상을 방지하여 블랑켓롤에 인쇄된 패턴을 기판 상에 정확한 위치에 인쇄되도록 하는 효과가 있다.

또한, 본 고안은 블랑켓롤의 실리콘부의 변형에 의해 기판상의 패턴의 형상에 변화가 발생되더라도, 정확한 위치에 인쇄되게 할 수 있게 하여 그 경향성을 파악하는 것이 용이하게 하는 효과가 있다.

이하, 도면을 참조하여 본 고안을 상세히 설명한다.

먼저 도 1을 참조하여 롤프린팅 장치를 간략히 설명한다.

도 1은 롤프린팅 장치의 개략적인 전체 구조도를 나타낸 것이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 고안의 롤프린팅 장치는 그라비아롤(10), 블랑켓롤(30,40) 및 닥터블레이드(50)를 포함하여 구성된다.

그라비아롤(10)과 블랑켓롤(30,40)은 기판(60)의 크기에 대응되는 롤러 형태로 구비되는 것이다.

블랑켓롤(30,40)의 양단에는 회전 가능하게 하는 구동축(35,45)이 형성된다.

여기서는 별도로 도시하지 않지만, 그라비아롤(10)의 양단에도 회전 가능하게 하는 구동축이 형성된다.

즉, 그라비아롤(10)과 블랑켓롤(30,40)은 일정 길이와 직경을 가지는 원통 형상이며, 양단의 중앙에는 회전 가능한 구동축(35,45)이 구비된다.

그라비아롤(10)은 칼라 잉크가 충진되기 위한 무수한 충진용 홈들이 외주면에 형성된다.

블랑켓롤(30,40)은 그라비아롤(10)과 접촉 상태에서 회전하며 상기 무수한 충진용 홈들에 의해 채워진 잉크 패턴이 전이되고 전이된 이 패턴들을 기판(60)에 직접 패터닝 한다.

닥터블레이드(50)는 그라비아롤(10)의 외주면과 접촉 가능한 상태에 위치한다.

이 닥터블레이드(50)는 일측 단부가 그라비아롤(10)의 외주면과 접촉 상태가 되도록 설치되어 그라비아롤(10)의 외주면에 형성된 충진 홈의 외측에 묻은 잉크를 제거한다.

즉, 닥터블레이드(50)는 그라비아롤(10)가 일방향으로 회전하면서 충진 홈 외측에 묻은 잉크를 긁어서 제거하는 역할을 한다.

여기서는 블랑켓롤(30,40)을 중심으로 좀 더 자세히 살펴본다.

먼저, 본 고안의 제1실시예로서의 블랑켓롤(30)을 살펴본다.

도 3은 본 고안과 관련하는 제1실시예로서 블랑켓롤의 사시도이고, 도 4는 본 고안과 관련하는 제1실시예로서 블랑켓롤에서 롤부의 구조도이고, 도 5는 본 고안과 관련하는 제1실시예로서 블랑켓롤에서 실리콘부의 전개도를 나타낸 것이다.

본 고안의 제1실시예의 블랑켓롤(30)은 몸체를 이루는 롤부(31)와, 롤부(31)의 둘레를 감싸고 그라비아롤(10)로부터 패턴을 전이받는 실리콘부(32)와, 롤부(31)와 실리콘부(32)가 서로 밀리는 것을 방지하는 밀림방지수단(33)과, 롤부(31)에 실리콘부(32)를 고정하기 위한 고정수단(34)을 포함하여 구성된다(도 3 참조).

제1실시예의 밀림방지수단(33)은 실리콘부(32)의 일면에 길이방향을 따라서 돌출 형성된 복수개의 밀림방지가이드(33a)와, 롤부(31)의 일면에 밀림방지가이드(33a)에 대응되는 위치에 밀림방지가이드(33a)를 수용할 수 있는 형상으로 오목하게 형성된 가이드홈(33a')를 포함하여 구성된다(도 4 참조).

이 밀림방지가이드(33a)는 가이드홈(33a')에 삽입되어 결합되고 실리콘부(32)가 그라비아롤(10)과 서로 접촉하여 맞물림 방향으로 회전할 때 롤부(31)로부터 밀리는 것을 방지한다.

이러한 밀림방지가이드(33a)와 가이드홈(33a')의 결합에 의해 롤부(31)의 하중에 의해 롤부(31)가 처지게 되어 실리콘부(32)와 롤부(31)가 서로 이격되는 것을 방지한다.

여기서, 밀림방지가이드(33a)는 실리콘부(32)의 길이방향을 따라서 일정 길이로 돌출 형성되면서 각각 일정 간격으로 복수 개가 배치되는 것이 바람직하다(도 5 참조).

한편, 상기에서 밀림방지가이드(33a)는 실리콘부(32)에 형성되고, 가이드홈(33a')은 롤부(31)에 형성되는 것으로 설명하였으나, 밀림방지가이드(33a)는 롤부(31)에 형성되고 가이드홈(33a')은 실리콘부(32)에 형성되게 하는 것도 바람직하다.

고정수단(34)은 실리콘부(32)를 롤부(31)에 고정시키는 수단으로서, 볼트 등의 체결기구를 이용하여 실리콘부(32)를 롤부(31)에 고정시킨다.

실리콘부(32)의 양단에는 고정수단(34)이 삽입될 수 있도록 일정한 직경의 체결공(34b)이 형성되고, 롤부(31)에는 고정수단(34)이 수용될 수 있도록 일정한 직경과 깊이를 가지는 체결홈(34a)이 형성된다.

다음으로 본 고안의 제2실시예로서의 블랑켓롤(40)을 살펴본다.

도 6은 본 고안과 관련하는 제2실시예로서 블랑켓롤의 사시도이고, 도 7은 본 고안과 관련하는 제2실시예로서 블랑켓롤에서 롤부의 구조도이고, 도 8은 본 고안과 관련하는 제2실시예로서 블랑켓롤에서 실리콘부의 전개도를 나타낸 것이다.

본 고안의 제2실시예의 블랑켓롤(40)은 몸체를 이루는 롤부(41)와, 롤부(41)의 둘레를 감싸고 그라비아롤(10)로부터 패턴을 전이받는 실리콘부(42)와, 롤부(41)와 실리콘부(42)가 서로 밀리는 것을 방지하는 밀림방지수단(43)과, 롤부(41)에 실리콘부(42)를 고정하기 위한 고정수단(44)을 포함하여 구성된다(도 6 참조).

제2실시예의 밀림방지수단(43)은 실리콘부(42)의 일면에 일정 직경을 가지면서 돌출 형성된 밀림방지돌기(43a)와, 롤부(41)의 일면에 밀림방지돌기(43a)와 대 응되는 위치에 밀림방지돌기(43a)를 수용할 수 있도록 오목하게 형성된 돌기홈(43a')을 포함하여 구성된다(도 7 참조).

이 돌기 형상의 복수 개의 밀림방지돌기(43a)는 돌기홈(43a')에 결합되어 실리콘부(42)가 그라비아롤(10)과 서로 접촉하여 맞물림 방향으로 회전할 때 롤부(41)로부터 밀리는 것을 방지한다.

여기서, 밀림방지돌기(43a)는 실리콘부(42)의 일면에 종 및 횡방향으로 일정 간격을 두면서 돌출되면서 복수 개로 배치되는 것이 바람직하다(도 8 참조).

이러한 밀림방지돌기(43a)와 돌기홈(43a')의 결합에 의해 롤부(41)의 하중에 의해 롤부(41)가 처지게 되어 실리콘부(42)와 롤부(41)가 서로 이격되는 것을 방지한다.

한편, 상기에서 밀림방지돌기(43a)는 실리콘부(42)에 형성되고, 돌기홈(43a')은 롤부(41)에 형성되는 것으로 설명하였으나, 밀림방지돌기(43a)는 롤부(41)에 형성되고 돌기홈(43a')은 실리콘부(42)에 형성되게 하는 것도 바람직하다.

고정수단(44)은 실리콘부(42)를 롤부(41)에 고정시키는 수단으로서, 볼트 등의 체결기구를 이용하여 실리콘부(42)를 롤부(41)에 고정시킨다.

실리콘부(42)의 양단에는 고정수단(44)이 삽입될 수 있도록 일정한 직경의 체결공(44b)이 형성되고, 롤부(41)에는 고정수단(44)이 수용될 수 있도록 일정한 직경과 깊이를 가지는 체결홈(44a)이 형성된다.

이러한 구성 요소로 이루어진 본 고안에서 일방향으로 회전하는 블랑켓 롤(30,40)의 작동과정을 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 그라비아롤(10)와 접촉하며 블랑켓롤(30,40)은 그라비아롤(10)의 회전방향과 반대방향으로 회전을 하게 된다.

이때, 그라비아롤(10) 및 기판(60)과 직접 접촉하는 부위인 실리콘부(32,42)는 접촉에 의해 변형되며 롤부(31,41)에서 이탈되려는 경향이 발생된다.

그러나, 실리콘부(32,42)와 롤부(31,41)는 밀림방지수단(33,43)인 밀림방지가이드(33a)와 가이드홈(33a') 또는 밀림방지돌기(43a)와 돌기홈(43a')의 결합에 의해 서로 밀리면서 이탈 또는 변형되는 것이 방지된다.

따라서 회전하는 블랑켓롤(30,40)의 실리콘부(32,42)는 일정한 위치를 유지하며 기판(60)에 패턴을 바르게 형성하는 것이 가능하게 된다.

본 고안은 상기 실시예에 한정되지 않으며, 많은 변형이 본 고안의 사상 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 가능함은 물론이다.

도 1은 본 고안과 관련하는 롤프린팅 장치의 개략적인 전체 구조도,

도 2는 종래 기술에서의 블랑켓롤의 사시도,

도 3은 본 고안과 관련하는 제1실시예로서 블랑켓롤의 사시도,

도 4는 본 고안과 관련하는 제1실시예로서 블랑켓롤에서 롤부의 구조도,

도 5는 본 고안과 관련하는 제1실시예로서 블랑켓롤에서 실리콘부의 전개도,

도 6은 본 고안과 관련하는 제2실시예로서 블랑켓롤의 사시도,

도 7은 본 고안과 관련하는 제2실시예로서 블랑켓롤에서 롤부의 구조도,

도 8은 본 고안과 관련하는 제2실시예로서 블랑켓롤에서 실리콘부의 전개도를 나타낸 것이다.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **

10 : 그라비아롤 20, 30, 40 : 블랑켓롤

21, 31, 41 : 롤부 22, 32, 42 : 실리콘부

24, 34, 44 : 고정수단 25, 35, 45 : 구동축

33,4 3 : 밀림방지수단 33a, 43a : 밀림방지가이드

33a', 43a' : 가이드홈 33b, 43b : 밀림방지돌기

33b', 43b' : 돌기홈 34a, 44a : 체결홈

34b, 44b : 체결공 50 : 닥터블레이드

60 : 기판

Claims (4)

1. 외주면에 패턴이 형성된 그라비아롤; 및

   상기 그라비아롤과 일측에 제공되어 그라비아롤에 형성된 패턴을 전이받아 기판에 전이시키는 블랑켓롤;을 포함하여 이루어진 롤프린팅 장치에 있어서,

   상기 블랑켓롤은,

   몸체를 이루는 롤부;

   상기 롤부의 둘레를 감싸고 상기 그라비아롤로부터 패턴을 전이받는 실리콘부;

   상기 롤부와 상기 실리콘부가 밀리는 것을 방지하기 위한 밀림방지수단; 및

   상기 롤부에 상기 실리콘부를 고정하기 위한 고정수단;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 롤프린팅 장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 밀림방지수단은,

   상기 실리콘부 또는 상기 롤부 중 어느 한 측에 길이방향을 따라 돌출 형성된 복수개의 밀림방지가이드와,

   상기 실리콘부 또는 상기 롤부 중 다른 한 측에 상기 각 밀림방지가이드와 대응되는 위치에 오목하게 형성된 가이드홈을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 롤프린팅 장치.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 밀림방지수단은,

   상기 실리콘부 또는 상기 롤부 중 어느 한 측에 돌출 형성된 복수 개의 밀림방지돌기와,

   상기 실리콘부 또는 상기 롤부 중 다른 한 측에 상기 각 밀림방지돌기와 대응되는 위치에 오목하게 형성된 돌기홈을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 롤프린팅 장치.
4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 고정수단은 볼트 체결 구조인 것을 특징으로 하는 롤프린팅 장치.

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