KR20100052866A - Printer - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은, 인쇄장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 블랭킷 롤의 외면에 R, G, B 패턴 중 어느 하나의 패턴을 패터닝하는 플레이트의 위치를 조절할 수 있어 블랭킷 롤에 대한 플레이트의 상대적인 위치를 얼라인(align)할 수 있는 인쇄장치에 관한 것이다.The present invention relates to a printing apparatus, and more particularly, it is possible to adjust the position of the plate patterning any one of the R, G, B pattern on the outer surface of the blanket roll to adjust the relative position of the plate relative to the blanket roll It relates to a printing device that can be aligned.
최근 들어, 반도체 산업 중 전자 디스플레이 산업이 급속도로 발전하면서 평판디스플레이(FPD, Flat Panel Display)가 등장하기 시작하였다. 평판디스플레이는 TV나 컴퓨터의 모니터, 혹은 핸드폰(mobile phone), PDA, 디지털 카메라 등과 같은 기기의 표시장치로 많이 사용된다. 평판디스플레이의 종류에는 LCD(Liquid Crystal Display) 및 OLED(Organic Light Emitting Diodes) 등이 있다.Recently, as the electronic display industry has developed rapidly among the semiconductor industry, flat panel displays (FPD) have begun to appear. Flat panel displays are commonly used as monitors for TVs or computers, or as display devices for devices such as mobile phones, PDAs, and digital cameras. Types of flat panel displays include liquid crystal displays (LCDs) and organic light emitting diodes (OLEDs).
평판디스플레이는 통상적으로 칼라 구현을 위한 칼라필터층이 형성되어 있는데, 화상표시 영역 이외의 영역으로 광이 누설되어 표시장치의 화질이 저하되는 것을 방지하기 위한 블랙매트릭스가 형성되어 있는 칼라필터가 구비된다.In general, a flat panel display includes a color filter layer for realizing a color, and includes a color filter having a black matrix for preventing light from leaking to areas other than the image display area and degrading the image quality of the display device.
이러한 칼라필터를 갖는 대표적인 평판디스플레이가 전술한 LCD이다. LCD는 박막트랜지스터가 형성된 박막트랜지스터 기판과, 칼라필터층이 형성된 칼라필터 기판과, 이들 기판 사이에 충전되는 액정을 구비한다. A typical flat panel display having such a color filter is the LCD described above. The LCD includes a thin film transistor substrate on which a thin film transistor is formed, a color filter substrate on which a color filter layer is formed, and a liquid crystal filled between these substrates.
칼라필터층에는, 각각 R, G, B 패턴이 인쇄된 칼라필터층이 두 종류 구조를 도시한 도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이, 통상적으로 R(Red), G(Green), B(Blue) 패턴의 색소를 갖는 화소가 형성된다. 각 화소는 R, G, B를 갖는 서브화소(sub-pixel)로 이루어질 수도 있지만, 일반적으로 각 화소가 하나의 색소를 갖는 것이 보통이다.In the color filter layer, as shown in FIGS. 1A and 1B, in which two color filter layers each having R, G, and B patterns printed thereon are shown in FIG. A pixel having a pigment of the pattern is formed. Each pixel may consist of sub-pixels having R, G, and B, but in general, each pixel has one pigment.
칼라필터층을 형성함에 있어, 도 1a에 도시된 바와 같이, 동일한 열에 R, G, B 패턴이 각각 배열되도록 R, G, B 패턴을 일렬로 규치적으로 배열할 수도 있고, 혹은 도 1b에 도시된 바와 같이, 동일한 행에 R, G, B 패턴을 반복적으로 배열할 수도 있다. R, G, B 패턴의 배열에 따라 해상도의 차이를 다양하게 구현할 수 있다. In forming the color filter layer, as shown in FIG. 1A, R, G, and B patterns may be arranged in a row and arranged so that R, G, and B patterns are arranged in the same column, respectively, or as shown in FIG. 1B. As described above, R, G, and B patterns may be repeatedly arranged in the same row. The difference in resolution can be realized in various ways according to the arrangement of the R, G, and B patterns.
이러한 칼라필터층은 다양한 방법, 예를 들어, 염색법, 인쇄법, 점착법, 안료분산법 등의 방법에 의해 형성될 수 있다. 종래의 수동 매트릭스 방식 중 하나인 STN(Super Twisted Nematic) 방식의 LCD에서는 주로 염색법, 인쇄법 및 점착법 등에 의해 칼라필터층을 제작하고 있다.The color filter layer may be formed by various methods, for example, a dyeing method, a printing method, an adhesive method, a pigment dispersion method and the like. In the LCD of STN (Super Twisted Nematic) method, which is one of the conventional passive matrix methods, a color filter layer is mainly manufactured by a dyeing method, a printing method, and an adhesive method.
그런데, 최근에는 이러한 방법들 중 인쇄법이 TFT LCD의 칼라필터층을 형성하는 데에도 실제 적용될 수 있도록 이에 대한 다양한 연구가 진행되고 있는 실정이다. However, in recent years, various researches have been conducted on the printing method so that the printing method can be actually applied to form the color filter layer of the TFT LCD.
인쇄법은 칼라레지스트가 충진된 그라비아(Gravure) 또는 반전 패턴 플레이트와, 이들과 상호 작용하는 블랭킷 롤(Blanket Roll)을 구비하여 해당 색소의 칼 라레지스트 패턴을 블랭킷 롤에 의해 기판에 인쇄하고 이어서 또 다른 블랭킷 롤에 의해 다른 색의 칼라레지스트를 순차적으로 기판에 인쇄하는 방식이다.The printing method includes a gravure or inverted pattern plate filled with color resist and a blanket roll interacting with them to print a color resist pattern of the pigment onto a substrate by a blanket roll, and then It is a system which prints the color resist of a different color sequentially on a board | substrate with another blanket roll.
인쇄장치는 일반적으로 인쇄 방법에 따라 크게 세 가지로 분류할 수 있다. 하나의 인쇄장치는, 롤 형상의 그라비아 롤이 칼라레지스트를 블랭킷 롤에 전이한 후 전이된 칼라레지스트를 블랭킷 롤이 기판 상에 재전이(인쇄)하는 방법이 적용되는 인쇄장치이고, 다른 하나의 인쇄장치는, 판 형상의 그라비아 플레이트의 상면을 블랭킷 롤이 이동하며 그라비아 플레이트 상의 칼라레지스트를 전이 받은 후 그 칼라레지스트를 블랭킷 롤이 기판 상에 재전이하는 방법이 적용되는 인쇄장치이며, 또 다른 하나의 인쇄장치는, 반전 패턴 플레이트를 통하여 블랭킷 롤 상에 도포된 칼라레지스트의 반전 패턴을 제거한 후 블랭킷 롤 상의 칼라레지스트를 기판 상에 재전이하는 방법이 적용되는 인쇄장치이다.Printing apparatuses can generally be classified into three types according to printing methods. One printing apparatus is a printing apparatus in which a roll-shaped gravure roll transfers a color resist to a blanket roll and then a method of transferring the transferred color resist onto a substrate is printed (printing). The apparatus is a printing apparatus in which a blanket roll moves on a top surface of a plate-shaped gravure plate and transfers the color resist on the gravure plate and then transfers the color resist onto the substrate. A printing apparatus is a printing apparatus to which the method of removing the inversion pattern of the color resist apply | coated on the blanket roll through the inversion pattern plate, and retransferring the color resist on the blanket roll on a board | substrate is applied.
이러한 인쇄장치들에 있어서, 그라비아 롤, 그라비아 플레이트 또는 반전 패턴 플레이트에 의해 패터닝된 블랭킷 롤 상의 소정의 패턴을 워크 스테이지 상에 놓인 기판의 정확한 위치에 패터닝하는 것이 중요하다. In such printing apparatuses, it is important to pattern certain patterns on the blanket rolls patterned by gravure rolls, gravure plates or inverted pattern plates at the correct position of the substrate placed on the work stage.
그라비아 롤 타입의 경우에는, 기판이 로딩되는 워크 스테이지의 위치 얼라인이 완료되면, 블랭킷 롤이 워크 스테이지의 초입 부분으로 이동한 다음 기판의 표면으로 이동 및 회전하면서 기판의 표면에 R, G, B 패턴 중에서 어느 하나의 패턴을 인쇄할 수 있다. 즉, 기판에 대한 워크 스테이지의 위치를 얼라인(align)함으로써 추후 수행되는 기판의 인쇄 작업이 신뢰성 있게 진행될 수 있다.In the case of the gravure roll type, when the position alignment of the work stage to which the substrate is loaded is completed, the blanket roll moves to the entry portion of the work stage, and then moves to the surface of the substrate and rotates and rotates to the surface of the substrate. One of the patterns can be printed. That is, by aligning the position of the work stage with respect to the substrate, the subsequent printing operation of the substrate can proceed reliably.
그런데, 그라비아 플레이트의 경우, 블랭킷 롤에 대한 그라비아 플레이트의 위치를 얼라인하기 위한 별도의 얼라인 장치가 없기 때문에, 그라비아 플레이트 상의 칼라레지스트를 워크 스테이지에 로딩된 기판으로 옮기는 실제 인쇄 작업을 수행하기 전에 오차값을 보정하는 등의 이유로 선행적인 여러 번의 인쇄 작업 및 측정 작업을 수행해야 하는 어려움이 있으며, 특히, 그라비아 플레이트를 세정하거나 이전 작업 대상과 다른 기판으로 변경 시 그라비아 플레이트의 얼라인 기능이 없기 때문에, 그라비아 플레이트를 기준으로 기판에 재전이 작업을 선행적으로 여러 번 수행함으로써 그때 그때마다 얼라인 작업을 수행해야 하는 문제점이 있었다.However, in the case of gravure plates, since there is no separate aligning device for aligning the position of the gravure plate relative to the blanket roll, before performing the actual printing operation of transferring the color resist on the gravure plate to the substrate loaded on the work stage. There are difficulties in performing several proactive print and measurement operations, for example, to compensate for error values. Especially, since the gravure plate is not cleaned when the gravure plate is cleaned or changed to a substrate different from the previous work target, the gravure plate is not aligned. For example, there was a problem in that alignment was performed at that time by performing a retransmission operation on the substrate on the basis of a gravure plate.
따라서, 그라비아 플레이트에 패터닝된 R, G, B 패턴 중 어느 하나의 패턴을 워크 스테이지 상의 기판에 인쇄하는 과정이 단순하면서도 정확하고, 또한 신속히 진행될 수 있도록, 블랭킷 롤에 대한 그라비아 플레이트의 상대적인 위치를 정확히 얼라인할 수 있는 인쇄장치의 개발이 필요한 실정이다. Therefore, the relative position of the gravure plate relative to the blanket roll is accurately determined so that the process of printing any one of the R, G, and B patterns patterned on the gravure plate onto the substrate on the work stage can be simple, accurate, and rapid. It is necessary to develop a printing apparatus that can be aligned.
본 발명의 목적은, 블랭킷 롤의 외면에 R, G, B 패턴 중 어느 하나의 패턴을 패터닝하는 플레이트의 위치를 조절할 수 있어 블랭킷 롤에 대한 플레이트의 상대적인 위치를 얼라인(align)할 수 있어 얼라인 작업에 소요되는 택트타임(tact time)을 줄일 수 있으며, 이로 인해 인쇄 대상물인 기판에 신뢰성 있는 인쇄 작업을 수행할 수 있는 인쇄장치를 제공하는 것이다. An object of the present invention is to adjust the position of the plate patterning any one of the R, G, B pattern on the outer surface of the blanket roll to align the relative position of the plate relative to the blanket roll It is possible to reduce the tact time required for the print job, thereby providing a printing apparatus capable of performing a reliable print job on a substrate to be printed.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 블랭킷 롤에 의해서 기판에 대한 실질적인 R(Red), G(Green), B(Blue) 패턴 중 적어도 어느 하나의 패턴에 대한 인쇄 작업이 진행될 수 있도록, 상면에 상기 기판을 지지하는 워크 스테이지(Work Stage); 상기 워크 스테이지의 하부에 결합되며, 상기 블랭킷 롤에 대한 상기 워크 스테이지의 위치를 얼라인하기 위해 상기 워크 스테이지를 판면 방향으로 이동 가능하게 지지하는 스테이지 얼라인유닛; 상기 블랭킷 롤의 외면으로 R(Red), G(Green), B(Blue) 패턴 중 선택된 어느 하나의 패턴을 패터닝(patterning)하는 판 형상의 플레이트(Plate); 및 상기 플레이트의 하부에 결합되며, 상기 블랭킷 롤에 대한 상기 플레이트의 상대적인 위치를 얼라인(align)하기 위해 상기 플레이트를 판면 방향으로 이동 가능하게 지지하는 플레이트 얼라인유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄장치에 의해서 달성된다.The object is that, according to the present invention, the printing operation for at least one of the R (Red), G (Green), B (Blue) pattern on the substrate by the blanket roll can be carried out on the upper surface, A work stage supporting the substrate; A stage alignment unit coupled to a lower portion of the work stage, the stage alignment unit movably supporting the work stage in a plate direction to align the position of the work stage with respect to the blanket roll; A plate-shaped plate for patterning any one selected from R (Red), G (Green), and B (Blue) patterns on an outer surface of the blanket roll; And a plate aligning unit coupled to a lower portion of the plate, the plate aligning unit movably supporting the plate in a plate direction to align a relative position of the plate with respect to the blanket roll. Achieved by the device.
여기서, 상기 플레이트 얼라인유닛을 사이에 두고 상기 플레이트의 하부 영역에 마련되어 상기 플레이트 얼라인유닛을 지지하는 플레이트 지지부를 더 포함할 수 있다.Here, the plate alignment unit may further include a plate support provided in the lower region of the plate for supporting the plate alignment unit.
상기 플레이트 얼라인유닛은, 상호 대응되는 형상으로 마련되는 상기 플레이트 및 상기 플레이트 지지부의 사이에 배치되되 상기 플레이트 및 상기 플레이트 지지부의 네 모서리 영역에 마련되는 4개의 플레이트 이동지지부를 포함할 수 있다.The plate alignment unit may include four plate moving support parts disposed between the plate and the plate support part provided in corresponding shapes, and provided in four corner regions of the plate and the plate support part.
상기 4개의 플레이트 이동지지부 각각은, 모터; 상기 모터에 결합되어 상기 모터에 의해 정역 방향으로 회전 가능한 볼스크루; 상기 볼스크루에 결합되고, 상기 볼스크루의 회전 시 상기 볼스크루의 길이 방향을 따라 이동 가능한 이동블록; 상기 이동블록에 상단부에 결합되며, 상기 이동블록이 이동하는 방향과 교차하는 방향으로 자유 이동 가능한 교차블록; 및 양단이 상기 교차블록의 상면 및 상기 플레이트의 하면에 각각 고정되는 고정블록을 포함할 수 있다.Each of the four plate moving supports includes a motor; A ball screw coupled to the motor and rotatable in a forward and reverse direction by the motor; A moving block coupled to the ball screw and movable along the longitudinal direction of the ball screw when the ball screw rotates; An intersecting block coupled to an upper end of the moving block and freely moving in a direction crossing the moving block; And both ends may include a fixed block fixed to the upper surface of the cross-block and the lower surface of the plate, respectively.
상기 4개의 플레이트 이동지지부 각각은, 상기 플레이트 지지부의 상면에 마련되어 상기 이동블록의 이동을 가이드(guide)하는 가이드레일을 더 포함할 수 있다.Each of the four plate moving support parts may further include a guide rail provided on an upper surface of the plate support part to guide the movement of the moving block.
상기 4개의 플레이트 이동지지부 각각은, 상기 이동블록의 상면으로부터 상방으로 돌출 형성되고, 내부에 관통홀이 관통 형성되어 있는 돌출부재; 및 상기 관통홀을 통과하도록 상기 돌출부재에 이동 가능하게 결합되고, 적어도 일부분이 상기 교차블록에 고정되는 이동축을 더 포함할 수 있다.Each of the four plate moving support parts may include: a protruding member protruding upward from an upper surface of the moving block and having a through hole penetrating therein; And a moving shaft movably coupled to the protruding member so as to pass through the through hole, and at least a portion of which is fixed to the intersecting block.
상기 4개의 플레이트 이동지지부 각각은, 상기 볼스크루를 사이에 두고 상기 모터의 대향측에 마련되어 상기 볼스크루의 단부를 회전 가능하게 지지하는 회전지지부재를 더 포함할 수 있다.Each of the four plate moving support parts may further include a rotation support member provided on an opposite side of the motor with the ball screw therebetween to rotatably support the end of the ball screw.
상기 인쇄장치는, 상기 플레이트의 주변에 마련되어 상기 블랭킷 롤에 대한 상기 플레이트의 상대적인 얼라인 위치를 감지하는 감지부; 및 상기 감지부의 신호에 기초하여 상기 플레이트 얼라인유닛의 이동을 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.The printing apparatus may include: a sensing unit provided around the plate to sense a relative alignment position of the plate with respect to the blanket roll; And a controller configured to control the movement of the plate alignment unit based on the signal of the detector.
상기 인쇄장치는, 상기 블랭킷 롤의 양측에 결합되고, 상기 플레이트의 상면으로 상기 블랭킷 롤을 이동 및 회전시키는 이동회전부; 및 상기 이동회전부에 부분적으로 결합되어 상기 이동회전부와 함게 상기 플레이트의 상면으로 이동하는 한 쌍의 갠트리부를 더 포함하며, 상기 감지부는 상기 한 쌍의 갠트리부에 각각 마련되고, 해당 갠트리부에서 상기 해당 갠트리부의 길이 방향을 따라 이동 가능하게 결합될 수 있다.The printing apparatus may include: a moving rotating unit coupled to both sides of the blanket roll and moving and rotating the blanket roll to an upper surface of the plate; And a pair of gantry portions coupled to the moving rotary part to move to an upper surface of the plate together with the moving rotary part, wherein the sensing unit is provided in the pair of gantry parts, respectively, in the corresponding gantry part. The gantry may be coupled to be movable along the length direction.
상기 감지부는, 상기 플레이트의 상면 네 모서리 영역에 표시된 얼라인마크(align mark)를 촬영한 후 촬영된 영상정보를 상기 제어부로 전송하는 얼라인 촬영카메라일 수 있다.The sensing unit may be an alignment photographing camera that photographs an alignment mark displayed on four corner regions of the upper surface of the plate and transmits the captured image information to the controller.
상기 플레이트 지지부에 결합되어 상기 플레이트를 포함한 상기 플레이트 지지부의 높이를 조절하는 높이조절부; 및 상기 높이조절부의 주변에 마련되어 상기 플레이트 지지부의 승하강 높이를 측정하는 프루브유닛을 더 포함할 수 있다.A height adjusting part coupled to the plate supporting part to adjust a height of the plate supporting part including the plate; And a probe unit provided around the height adjusting part to measure a lifting height of the plate support part.
상기 인쇄장치는, 상기 스테이지 얼라인유닛을 사이에 두고 상기 워크 스테이지의 하부 영역에 마련되어 상기 스테이지 얼라인유닛을 지지하는 스테이지 지지부를 더 포함할 수 있다.The printing apparatus may further include a stage supporter provided in the lower region of the work stage with the stage alignment unit therebetween to support the stage alignment unit.
상기 스테이지 얼라인유닛은, 상호 대응되는 형상으로 마련되는 상기 워크 스테이지 및 상기 스테이지 지지부의 사이에 배치되되 상기 워크 스테이지 및 상기 스테이지 지지부의 네 모서리 영역에 마련되는 4개의 스테이지 이동지지부를 포함할 수 있다.The stage alignment unit may include four stage moving support parts disposed between the work stage and the stage support part provided in corresponding shapes, and provided in four corner regions of the work stage and the stage support part. .
상기 4개의 스테이지 이동지지부 각각은, 모터; 상기 모터에 결합되어 상기 모터에 의해 정역 방향으로 회전 가능한 볼스크루; 상기 볼스크루에 결합되고, 상기 볼스크루의 회전 시 상기 볼스크루의 길이 방향을 따라 이동 가능한 이동블록; 상기 이동블록에 상단부에 결합되며, 상기 이동블록이 이동하는 방향과 교차하는 방향으로 자유 이동 가능한 교차블록; 양단이 상기 교차블록의 상면 및 상기 워크 스테이지의 하면에 각각 고정되는 고정블록; 및 상기 스테이지 지지부의 상면에 마련되어 상기 이동블록의 이동을 가이드(guide)하는 가이드레일을 포함할 수 있다.Each of the four stage moving supports includes a motor; A ball screw coupled to the motor and rotatable in a forward and reverse direction by the motor; A moving block coupled to the ball screw and movable along the longitudinal direction of the ball screw when the ball screw rotates; An intersecting block coupled to an upper end of the moving block and freely moving in a direction crossing the moving block; A fixed block having both ends fixed to an upper surface of the cross block and a lower surface of the work stage, respectively; And a guide rail provided on an upper surface of the stage supporter to guide the movement of the movable block.
상기 인쇄장치는, 상기 플레이트의 상부로 이동 가능하게 마련되어, 상기 플레이트의 표면으로 상기 칼라레지스트를 도포하는 도포유닛; 및 상기 도포유닛에 인접하게 마련되며, 상기 도포유닛에 의해 도포된 상기 칼라레지스트를 상기 플레이트의 표면의 전 영역으로 확산시킨 후 상기 패턴부를 제외한 나머지 면에 확산된 상기 칼라레지스트를 제거하는 블레이드유닛을 더 포함할 수 있다.The printing apparatus may include a coating unit provided to be movable above the plate to apply the color resist to the surface of the plate; And a blade unit provided adjacent to the coating unit and dispersing the color resist coated by the coating unit to the entire area of the surface of the plate and then removing the color resist diffused on the remaining surfaces except for the pattern portion. It may further include.
상기 블레이드유닛은, 상기 도포유닛에 결합되는 블레이드몸체부; 상기 블레이드몸체부에 결합되며, 상기 플레이트의 상부와 이격된 상태로 상기 플레이트 상에 도포된 상기 칼라레지스트를 상기 플레이트의 전면으로 확산시키는 확산 블레이드; 및 상기 블레이드몸체부에 결합되며, 상기 플레이트의 상부의 전면에 확산된 상기 칼라레지스트 중 불필요한 부분에 확산된 칼라레지스트를 제거하는 제거 블레이드를 포함할 수 있다.The blade unit, the blade body portion coupled to the coating unit; A diffusion blade coupled to the blade body and configured to diffuse the color resist applied on the plate to a front surface of the plate while being spaced apart from an upper portion of the plate; And a removal blade coupled to the blade body and removing the color resist diffused in an unnecessary portion of the color resist diffused on the front surface of the upper portion of the plate.
상기 블레이드몸체부는, 상기 도포유닛의 일측부에 결합되며, 상기 확산 블레이드가 결합되는 확산 블레이드몸체; 및 상기 도포유닛의 타측부에 결합되며, 상기 제거 블레이드가 결합되는 제거 블레이드몸체를 포함할 수 있다.The blade body portion, the diffusion blade body is coupled to one side of the coating unit, the diffusion blade is coupled; And coupled to the other side of the coating unit, it may include a removal blade body to which the removal blade is coupled.
상기 확산 블레이드는, 상기 이동블록에 회동 가능하게 결합되며, 선단에 상기 플레이트에 도포된 상기 칼라레지스트를 확산시키기 위한 나이프가 장착되어 있는 나이프홀더; 및 상기 나이프홀더를 상기 이동블록에 대해 회동시키는 구동력을 발생시키는 홀더 회동구동부를 포함하며, 상기 제거 블레이드는, 상기 이동블록에 회동 가능하게 결합되며, 선단에 상기 플레이트의 상부의 전면에 확산된 상기 칼라레지스트 중 불필요한 부분에 확산된 칼라레지스트을 제거하기 위한 나이프가 장착되어 있는 나이프홀더; 및 상기 나이프홀더를 상기 블록에 대해 회동시키는 구동력을 발생시키는 홀더 회동구동부를 포함할 수 있다.The diffusion blade is rotatably coupled to the movable block, the knife holder is mounted on the front end with a knife for diffusing the color resist applied to the plate; And a holder rotating drive unit for generating a driving force for rotating the knife holder with respect to the moving block, wherein the removal blade is rotatably coupled to the moving block and spreads on a front surface of the upper portion of the plate at the front end thereof. A knife holder mounted with a knife for removing color resist diffused in an unnecessary portion of the color resist; And it may include a holder rotating drive for generating a driving force for rotating the knife holder with respect to the block.
상기 플레이트는, 소정 패턴의 칼라레지스트를 상기 블랭킷 롤으로 전이하는 그라비아 플레이트(Gravure Plate) 및 상기 블랭킷 롤외 외면에 확산된 상기 칼라레지스트 중 반전 패턴을 제거함으로써 상기 블랭킷 롤의 외면에 소정 패턴을 형성시키는 반전 패턴 플레이트 중 어느 하나일 수 있다.The plate may be configured to form a predetermined pattern on the outer surface of the blanket roll by removing an inversion pattern among a gravure plate transferring the color resist of the predetermined pattern to the blanket roll and the color resist diffused on the outer surface of the blanket roll. It may be any one of the inversion pattern plate.
본 발명에 따르면, 블랭킷 롤의 외면에 R, G, B 패턴 중 어느 하나의 패턴을 패터닝하는 플레이트의 위치를 조절할 수 있어 블랭킷 롤에 대한 플레이트의 상대적인 위치를 얼라인(align)할 수 있어 얼라인 작업에 소요되는 택트타임(tact time)을 줄일 수 있으며, 이로 인해 인쇄 대상물인 기판에 신뢰성 있는 인쇄 작업을 수행할 수 있다. According to the present invention, it is possible to adjust the position of the plate patterning any one of the R, G, B pattern on the outer surface of the blanket roll to align the relative position of the plate relative to the blanket roll (align) The tact time required for the job can be reduced, and thus, a reliable print job can be performed on the substrate to be printed.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.In order to fully understand the present invention, the operational advantages of the present invention, and the objects achieved by the practice of the present invention, reference should be made to the accompanying drawings which illustrate preferred embodiments of the present invention and the contents described in the accompanying drawings.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Like reference numerals in the drawings denote like elements.
참고로, 이하에서 설명될 기판이란, LCD(Liquid Crystal Display), PDP(Plasma Display Panel) 및 OLED(Organic Light Emitting Diodes) 등을 포함하는 FPD(Flat Panel Display) 기판을 가리키나, 설명의 편의를 위해 이들을 구분하지 않고 기판이라 하기로 한다. 그리고 그 면적에 있어서 이하에서 설명될 기판은, 가로/세로의 길이가 1미터(m) 이상인 대형 기판을 가리키는 것으로 본다.For reference, the substrate to be described below refers to a flat panel display (FPD) substrate including a liquid crystal display (LCD), a plasma display panel (PDP), organic light emitting diodes (OLED), and the like, for convenience of description. For the sake of brevity, these will be referred to as substrates. In addition, the board | substrate which is demonstrated below in the area is considered to point to the large board | substrate whose length / length is 1 meter (m) or more.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 인쇄장치의 개략적인 구조도이고, 도 3은 도 2에 도시된 블랭킷 롤 영역의 확대 정면도 및 부분 확대도이고, 도 4는 도 2에 도시된 그라비아 플레이트 영역의 개략적인 사시도이며, 도 5는 도 4에 도시된 플레이트 얼라인유닛의 구성을 설명하기 위한 도면이고, 도 6은 도 5에 도시된 이동지지부의 사시도이고, 도 7은 도 7의 Ⅶ-Ⅶ선에 따른 단면도이며, 도 8은 그라비아 플레이트 상의 얼라인마크를 촬영하는 감지부의 구성을 설명하기 위한 도면이다.2 is a schematic structural diagram of a printing apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 3 is an enlarged front view and a partially enlarged view of the blanket roll region shown in FIG. 2, and FIG. 4 is a gravure plate shown in FIG. 2. 5 is a schematic perspective view of an area, and FIG. 5 is a view for explaining the configuration of the plate alignment unit shown in FIG. 4, FIG. 6 is a perspective view of the moving support shown in FIG. 5, and FIG. 8 is a cross-sectional view taken along an X-ray, and FIG. 8 is a diagram for describing a configuration of a sensing unit for photographing an alignment mark on a gravure plate.
이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 인쇄장치는, 상면이 편평하게 마련되는 판 형상의 그라비아 플레이트(10, Gravure Plate)와, 그라비아 플레이트(10)의 외면으로 R(Red), G(Green), B(Blue) 칼라레지스트('칼라잉크' 또는 '칼라색소'등으로도 지칭됨) 중에서 선택된 어느 하나의 칼라레지스트를 도포하는 도포유닛(30)과, 그라비아 플레이트(10)의 외면에 도포된 칼라레지스트를 그라비아 플레이트(10)의 외면 전 영역으로 확산시킨 후 필요 없는 부분에 도포된 칼라레지스트를 제거하는 블레이드유닛(20)과, 그라비아 플레이트(10)로부터 R, G, B 칼라레지스트를 전이 받아 기판(G)의 표면으로 R, G, B 패턴 중에서 선택된 어느 하나의 패턴을 재전이하는 블랭킷 롤(40, Blanket Roll)과, 그라비아 플레이트(10)로부터 블랭킷 롤(40)의 외면에 칼라레지스트를 전이할 때 블랭킷 롤(40)에 대한 그라비아 플레이트(10)의 상대적인 위치를 얼라인하는 플레이트 얼라인유닛(70)과, 기판(G)에 대한 인쇄 작업이 진행되는 워크 스테이지(60, Work Stage)와, 워크 스테이지(60)의 상면에 놓인 기판(G)에 블랭킷 롤(40)이 칼라레지스트를 재전이할 때 블랭킷 롤(40)에 대한 워크 스테이지(60)의 상대적인 위치를 얼라인(align)하는 스테이지 얼라인유닛(61)과, 이들을 지지하는 하부베이스(90)를 포함한다.As shown in these drawings, the printing apparatus according to an embodiment of the present invention, the plate-shaped
그라비아 플레이트(10)는 R, G, B 칼라레지스트 중에서 선택된 어느 하나의 칼라레지스트를 블랭킷 롤(40)의 외면으로 전이하는 역할을 한다. 이러한 그라비아 플레이트(10)의 표면의 면적은 블랭킷 롤(40)에 권취된 시트(미도시)의 면적과 실질적으로 유사한 크기를 가지며, 그라비아 플레이트(10)의 일단으로부터 타단 방향으로 블랭킷 롤(40)이 회전하며 이동함으로써 그라비아 플레이트(10)에 패터닝된 R, G, B 패턴 중 어느 하나의 패턴이 블랭킷 롤(40)의 시트 상으로 전이될 수 있다.The
참고로, 전술한 도 1a 및 도 1b와 같이, 기판(G)에 R, G, B을 인쇄함에 있어 하나의 인쇄장치를 통해서 기판(G)에 R, G, B 패턴이 동시에 인쇄되지는 않는다. 즉, 기판(G)에 R, G, B 패턴을 인쇄하기 위해서는 최소한 3대의 인쇄장치가 갖춰지며, 3대의 인쇄장치에 의해 R, G, B 패턴들이 각각 하나씩 선택되어 기판(G)에 인 쇄되는 것이다.For reference, as described above with reference to FIGS. 1A and 1B, in printing R, G, and B on the substrate G, the R, G, and B patterns are not simultaneously printed on the substrate G through one printing apparatus. . That is, at least three printing apparatuses are provided to print the R, G, and B patterns on the substrate G. Each of the R, G, and B patterns is selected by the three printing apparatuses and printed on the substrate G. Will be.
따라서 최초, 그라비아 플레이트(10)의 외면으로 칼라레지스트를 도포하는 도포유닛(30)은 R, G, B 칼라레지스트 중에서 선택된 어느 하나의 칼라레지스트만을 그라비아 플레이트(10)의 외면으로 도포하게 된다. 쉽게 표현하여, 도포유닛(30)은 빨간색, 녹색, 파란색 중에서 선택된 어느 하나의 잉크만을 그라비아 플레이트(10)의 외면으로 도포하는 것이다.Therefore, first, the
자세히 도시하지는 않았지만, 그라비아 플레이트(10)의 외면에는 실질적으로 칼라레지스트가 도포되는 요철 패턴이 패터닝되어 있다. 이 때의 요철 패턴은, 도 2에 확대 도시한 바와 같이, 양각 혹은 음각의 형태가 모두 가능하다. 양각의 형태라면 돌출된 요철부의 외면에 칼라레지스트가 도포되어 블랭킷 롤(40)으로 전이되고, 음각의 형태라면 함몰된 요홈부(10a, 도 2 및 도 4 참조)의 내부에 칼라레지스트가 도포되어 블랭킷 롤(40)으로 전이된다.Although not shown in detail, the outer surface of the
다만, 블랭킷 롤(40)이 그라비아 플레이트(10)의 외면에서 칼라레지스트를 전이 받아 이를 기판(G)에 재전이하여 도 1a 및 도 1b와 같은 형상의 R, G, B 패턴을 형성함에 있어, 기판(G)의 표면으로부터 R, G, B 패턴의 두께를 균일하게 유지하기 위해서는 그라비아 플레이트(10)의 외면에 형성된 요철 패턴이 음각의 형태를 갖는 것이 유리할 수 있다.However, when the
도포유닛(30)에 의해 그라비아 플레이트(10)의 외면으로 R, G, B 칼라레지스트 중에서 선택된 어느 하나의 칼라레지스트를 도포할 때, 도 2의 확대 부분에 도시된 바와 같이, 실질적으로 음각 형태의 요홈부(10a)에만 칼라레지스트가 도포되 어야 한다. 하지만, 도포유닛(30)이 그라비아 플레이트(10)의 외면으로 칼라레지스트를 도포할 때 실질적으로 음각 형태의 요홈부(10a)에만 선택적으로 칼라레지스트가 수용되도록 한번에 도포하기는 곤란하다.When applying one of the color resists selected from R, G, and B color resists to the outer surface of the
따라서 도포유닛(30)이 그라비아 플레이트(10)의 외면으로 칼라레지스트를 도포할 때는 그라비아 플레이트(10)의 전면에 칼라레지스트틀 확산시켜 도포하고, 도포가 완료되면 음각 형태의 요홈부(10a)를 제외한 나머지 면(10b)에 도포된, 필요 없는 칼라레지스트를 제거함으로써 최종적으로 요홈부(10a) 내부에만 칼라레지스트가 수용될 수 있도록 하고 있다. 이를 위해, 도포유닛(30) 주변에는 그라비아 플레이트(10)의 외면을 따라 이동 가능한 블레이드유닛(20)이 마련되어 있다.Therefore, when the
본 실시 예의 블레이드유닛(20)은, 도 2에 개략적으로 도시된 바와 같이, 도포유닛(30)의 양측부에 결합되어 그라비아 플레이트(10) 상부를 이동하며 그라비아 플레이트(10)의 외면의 선단부에 도포된 칼라레지스트를 그라비아 플레이트(10)의 외면에 확산시킨 후 요홈부(10a)를 제외한 나머지 면(10b)에 확산된 칼라레지스트를 제거하는 역할을 한다.As shown schematically in FIG. 2, the
이러한 블레이드유닛(20)의 구성에 대해 보다 상세히 설명하면, 블레이드유닛(20)은, 블레이드몸체부(21)와, 블레이드몸체부(21)에 결합되며 그라비아 플레이트(10)의 외면과 이격된 상태로 그라비아 플레이트(10) 상에 도포된 칼라레지스트를 그라비아 플레이트(10)의 전면으로 확산시키는 확산 블레이드(25a)와, 확산 블레이드(25a)와 대향되도록 블레이드몸체부(21)에 결합되며 확산 블레이드(25a)에 의해 그라비아 플레이트(10)의 전면에 확산된 칼라레지스트 중 불필요한 부분, 즉 요홈부(10a)를 제외한 나머지 면(10b)에 확산된 칼라레지스트를 제거하는 제거 블레이드(25b)를 구비한다.Referring to the configuration of the
블레이드몸체부(21)는, 도포유닛(30)의 일측부에 결합되며 확산 블레이드(25a)가 결합되는 확산 블레이드몸체(21a)와, 도포유닛(30)의 타측부에 결합되며 제거 블레이드(25b)가 결합되는 제거 블레이드몸체(21b)를 구비한다. 이러한 구성에 의해 도포유닛(30)에 결합되는 블레이드유닛(20)이 그라비아 플레이트(10) 상부에서 워크 스테이지(60) 방향으로 이동할 때 칼라레지스트의 확산 작업이 진행될 수 있으며, 반대 방향으로 이동할 때 칼라레지스트의 제거 작업이 진행될 수 있는 것이다.The
확산 블레이드몸체(21a) 및 제거 블레이드몸체(21b)는 실질적으로 동일한 구성을 갖는다. 확산 블레이드(25a) 및 제거 블레이드(25b)는 각각, 도포유닛(30)에 고정 결합되는 고정블록(22a, 22b)과, 고정블록(22a, 22b)에 대해 승하강 이동 가능하도록 결합되며 확산 블레이드(25a) 및 제거 블레이드(25b)가 각각 결합되는 이동블록(23a, 23b)과, 이동블록(23a, 23b)을 고정블록(22a, 22b)에 대해 승하강 구동시키는 승하강구동부(24a, 24b)를 구비한다.The
이동블록(23a, 23b)이 도포유닛(30)에 고정 결합된 고정블록(22a, 22b)에 대해 높이 방향으로 승하강 이동 가능함으로써 이동블록(23a, 23b)에 결합된 확산 블레이드(25a) 및 제거 블레이드(25b)는 그라비아 플레이트(10)의 외면에 접근하거나 이격될 수 있다. 즉, 고정블록(22a, 22b)에 대한 이동블록(23a, 23b)의 승하강 이동에 의해 그라비아 플레이트(10)의 외면과 확산 블레이드(25a) 및 제거 블레이 드(25b) 간의 간격이 조절될 수 있는 것이다.
확산 블레이드(25a)는, 그라비아 플레이트(10)의 외면의 선단부 영역에 도포된 칼라레지스트를 그라비아 플레이트(10)의 외면의 전 영역으로 확산시키는 역할을 하는 부분으로서, 그라비아 플레이트(10)와 소정 간격을 유지한 상태로 칼라레지스트를 확산시키는 나이프(26a)와, 나이프(26a)가 선단부에 지지 결합되며 이동블록(23a)에 대해 회동 가능하게 결합되어 그라비아 플레이트(10)에 대한 나이프(26a)의 경사각을 조절할 수 있도록 하는 나이프홀더(27a)와, 나이프홀더(27a)를 이동블록(23a)에 대해 회동시키는 구동력을 발생시키는 홀더 회동구동부(28a)를 구비한다.The
그라비아 플레이트(10)의 외면의 전 영역으로 칼라레지스트를 도포하기 위해서는, 확산 블레이드(25a)가 그라비아 플레이트(10)의 외면의 선단부 영역에 위치하여야 하며, 그라비아 플레이트(10)의 외면과 소정 간격을 유지한 상태로 그라비아 플레이트(10)의 길이 방향을 따라 직선 이동하여야 한다. 즉, 그라비아 플레이트(10)에 대한 확산 블레이드(25a)의 나이프(26a)의 위치가 결정되어야 한다. 이러한 위치 결정은 전술한 승하강구동부(24a)에 의해 높이 방향으로의 위치가 결정되고 이후 회동구동부(28a)에 의해 나이프홀더(27a)가 회동함으로써 그라비아 플레이트(10)에 대한 확산 블레이드(25a)의 가장 적합한 위치를 설정할 수 있다.In order to apply the color resist to the entire area of the outer surface of the
제거 블레이드(25b)는 확산 블레이드(25a)와 실질적으로 동일한 구성을 갖는다. 다만, 그라비아 플레이트(10)의 외면 중 요홈부(10a)를 제외한 나머지 면(10b)에 확산된 칼라레지스트를 제거하기 위해, 제거 블레이드(25b)의 나이프(26b)는 그 라비아 플레이트(10)의 외면과 접촉한 상태로, 확산 작업이 진행된 방향과 반대 방향으로 이동하며 그라비아 플레이트(10)의 외면 중 요홈부(10a)를 제외한 나머지 면(10b)에 확산된 칼라레지스트를 제거한다. The
한편, 그라비아 플레이트(10)의 외면으로부터 제거된 칼라레지스트는 외부로 배출되어야 한다. 만약, 제거 블레이드(25b)에 의해 제거된 칼라레지스트가 그라비아 플레이트(10)의 외부로 낙하되는 경우 작업 공간을 오염시킬 수 있으며, 이는 기판(G)에 대한 인쇄 작업의 신뢰성을 저하시킬 수 있다.On the other hand, the color resist removed from the outer surface of the
따라서, 도 2에 도시된 바와 같이, 그라비아 플레이트(10)의 일측부에는 제거된 칼라레지스트를 수거하기 위한 수거통(18)이 장착되어 있다. 이러한 수거통(18)은 그라비아 플레이트(10)의 폭 길이와 실질적인 길이를 가지며, 따라서 제거 블레이드(25b)에 의해 제거된 칼라레지스트가 외부로 배출되는 일 없이 신뢰성 있게 수거될 수 있다. Accordingly, as shown in FIG. 2, a collecting
한편, 확산 블레이드(25a) 및 제거 블레이드(25b)가 반복적으로 칼라레지스트의 확산 및 제거 작업을 할 때, 그 선단부에 장착된 나이프(26a, 26b)들에 칼라레지스트가 잔존하여 작업의 신뢰성을 저하시킬 수 있는데, 이러한 문제점을 해소하기 위해 블레이드유닛(20)의 인접 영역에는 나이프(26a, 26b)들을 세정하기 위한 세정유닛(미도시)이 장착될 수 있다.On the other hand, when the
한편, 그라비아 플레이트(10)의 외면에 칼라레지스트를 도포한 후, 도포된 칼라레지스트는 블랭킷 롤(40)의 외면에 권취된 시트 상으로 전이된다. 이 때 블랭킷 롤(40)에 대한 그라비아 플레이트(10)의 상대적인 위치가 정확히 얼라인(align) 되어야만 그라비아 플레이트(10)로부터 워크 스테이지(60)에 놓인 기판(G)에 정확한 패턴의 칼라레지스트가 재전이(인쇄)될 수 있기 때문에, 본 실시 예의 인쇄 장치는 블랭킷 롤(40)에 대한 그라비아 플레이트(10)의 상대적인 위치를 얼라인하는 플레이트 얼라인유닛(70)을 더 구비한다. 이에 대해서는 자세히 후술하기로 한다.On the other hand, after applying the color resist to the outer surface of the
먼저, 블랭킷 롤(40)에 대해 설명하면, 블랭킷 롤(40)은, 그라비아 블랭킷 롤(40)의 외면에 형성된 소정 패턴의 칼라레지스트를 전이 받아 워크 스테이지(60) 상에 로딩된 기판(G)을 향해 이동 및 회전하면서 기판(G)에 R, G, B 패턴을 인쇄하는, 실질적인 인쇄 롤이다.First, the
이러한 블랭킷 롤(40)의 외면에는, 전술한 바와 같이, 그라비아 플레이트(10)로부터 칼라레지스트가 전이되는 시트가 권취되어 있다. 물론, 적절한 한도 이상의 횟수만큼 사용된 시트는 교체되어야 하므로 블랭킷 롤(40)에는 시트를 용이하게 교체하기 위한 시트교체수단(미도시)이 더 구비된다. 시트교체수단은 시트를 용이하게 교체할 수 있도록 하면서도 블랭킷 롤(40)이 외면에서 시트가 들뜨지 않고 팽팽하게 펼쳐져서 권취될 수 있도록 시트에 일정한 인장력(tension)을 부여하는 역할을 겸한다.As described above, the sheet to which the color resist is transferred from the
그리고, 본 실시 예의 인쇄장치의 경우, 블랭킷 롤(40)이 그라비아 플레이트(10)의 칼라레지스트를 전이 받은 후 워크 스테이지(60)의 상부에 로딩된 기판(G)에 대한 재전이(인쇄) 작업을 진행하기 위해서는 블랭킷 롤(40)이 승하강 이동할 수 있어야 한다.In the printing apparatus of the present embodiment, the
이에, 블랭킷 롤(40)에는, 도 3에 도시된 바와 같이, 블랭킷 롤(40)을 그라 비아 플레이트(10) 및 워크 스테이지(60)에 대해 승하강시키기 위한 복수의 승하강 구동부(50)가 마련된다. 본 실시 예에서 복수의 승하강 구동부(50)는 블랭킷 롤(40)을 기준으로 블랭킷 롤(40)의 하부 영역에서 상호 이격되게 4각 구도로 배치된다.Thus, as shown in FIG. 3, the
이러한 복수의 승하강 구동부(50) 각각은, 도 3에 확대 도시된 바와 같이, 정역 방향으로 회전 가능한 서보모터(51)와, 블랭킷 롤(40)이 승하강되는 방향을 따라 서보모터(51)의 모터축에 결합되는 볼스크루(52)와, 볼스크루(52)에 결합되어 볼스크루(52)의 길이 방향을 따라 승하강 이동 가능하며 적어도 일측이 블랭킷 롤(40)과 결합되는 롤지지부(53)를 포함한다.As shown in FIG. 3, each of the plurality of
이에, 서보모터(51)에 전원이 인가되어 서보모터(51)의 모터축이 정역 방향으로 회전하면, 이와 동축적으로 볼스크루(52)가 정역 방향으로 회전하면서 롤지지부(53)를 통해 블랭킷 롤(40)을 승하강시킬 수 있게 된다.Thus, when power is applied to the
한편, 기판(G)에 대한 실질적인 인쇄 작업, 즉 전이 및 재전이 작업 진행을 위해, 블랭킷 롤(40)은 그라비아 플레이트(10) 상에서 이동하면서, 그리고 워크 스테이지(60) 상에서 이동하면서 회전할 수 있어야 한다.On the other hand, for a substantial printing operation on the substrate G, that is, transition and re-transfer operation, the
이를 위해, 블랭킷 롤(40)의 양측에는 도 3에 도시된 바와 같이, 하부베이스(90)의 레일(91) 상에서 블랭킷 롤(40)을 직선 방향으로 이동시킴을 물론 해당 위치에서 블랭킷 롤(40)을 회전시키는 이동회전부(42)가 마련되어 있다.To this end, both sides of the
이동회전부(42)는 블랭킷 롤(40)을 하부베이스(90)의 길이 방향을 따라 직선 이동시키기 위한 이동 부분(42a)과, 블랭킷 롤(40)을 회전시키기 위한 회전 부 분(42b)으로 나뉠 수 있는데, 전자는 정밀 제어가 가능한 리니어 모터(Linear Motor) 등이 적용될 수 있으며, 후자는 DC 모터 등이 적용될 수 있다. The moving
한편, 본 실시 예의 워크 스테이지(60)는 블랭킷 롤(40)에 대한 기판(G)의 얼라인(align) 작업을 위해 판면 방향으로 얼라인될 수 있다.On the other hand, the
이를 위해, 워크 스테이지(60)의 하부에는 워크 스테이지(60)의 위치를 얼라인하기 위한 스테이지 얼라인유닛(61)이 이동 가능하게 결합되며, 스테이지 얼라인유닛(61)의 하부에는 스테이지 얼라인유닛(61)을 지지하는 스테이지 지지부(69)가 결합된다. 여기서, 워크 스테이지(60) 상에 놓인 기판(G)의 위치를 블랭킷 롤(40)에 대해 얼라인하기 위해서는, 워크 스테이지(60)의 판면 방향으로의 비틀어진 정도를 감지하고, 감지된 정보를 토대로 워크 스테이지(60)의 위치를 얼라인해야 하는데, 이러한 역할은 감지부(85, 도 2 참조) 및 제어부(미도시)에 의해 각각 실행된다. 감지부(85)는 블랭킷 롤(40)의 갠트리부(86)에 결합되어 워크 스테이지(60) 및 그라비아 플레이트(10)의 위치를 감지하는데, 이에 대해서는 플레이트 얼라인유닛(70) 설명 시 상세히 설명하기로 한다. To this end, the
스테이지 얼라인유닛(61)은, 도 3에 개략적으로 도시된 바와 같이, 워크 스테이지(60) 및 스테이지 지지부(69)의 사이에 배치되되 워크 스테이지(60) 및 스테이지 지지부(69)의 네 모서리 영역에 각각 마련되는 4개의 스테이지 이동지지부(62)를 구비한다. 이와 같이, 스테이지 이동지지부(62)가 스테이지 지지부(69) 상에서 사각 구도로 배치되는 경우 안정적으로 워크 스테이지(60)를 지지할 수 있으며, 또한 기판(G)에 대한 블랭킷 롤(40)의 칼라레지스트 작업이 안정적으로 진행 될 수 있도록 한다.As shown in FIG. 3, the
각각의 스테이지 이동지지부(62)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 구동원으로서의 모터(63)와, 모터(63)에 결합되어 모터(63)에 의해 정역 방향으로 회전 가능한 볼스크루(64)와, 볼스크루(64)를 사이에 두고 모터(63)의 대향측에 마련되어 볼스크루(64)의 단부를 회전 가능하게 지지하는 회전지지부재(65)와, 볼스크루(64)에 결합되어 볼스크루(64)의 회전 시 볼스크루(64)의 길이 방향을 따라 이동 가능한 이동블록(66)과, 이동블록(66)에 결합되되 이동블록(66)의 이동 방향과 교차하는 방향으로 이동 가능하게 결합되는 교차블록(67)과, 교차블록(67)의 상면 및 워크 스테이지(60)의 하면에 고정 결합되는 고정블록(68)을 구비한다.As shown in FIG. 3, each stage moving
이동블록(66)은 볼스크루(64)의 회전에 의해 모터(63)의 전방 및 후방으로 이동할 수 있는데, 이 때 이동블록(66)의 이동을 안정적으로 하기 위해 스테이지 지지부(69)의 상면에는 이동블록(66)의 이동을 가이드하는 가이드레일(66r)이 마련되어 있다.The moving
다만, 이동블록(66)은 모터(63)의 동작에 의해 이동하였으나 교차블록(67)은 이동블록(66)의 구동 원리와는 달리 이동블록(66) 상에서 이동블록(66)의 이동 방향의 가로 방향으로 자유 이동한다. 이를 위해 교차블록(67)과 이동블록(66)의 결합 부분에는 교차블록(67)이 이동블록(66)에 대해 상대 이동할 수 있도록 레일(미도시)이 형성되어 있다.However, the moving
한편, 각각의 스테이지 이동지지부(62)는 각각이 구비하는 볼스크루(64)의 길이 방향이 실질적으로 수직을 이룰 수 있도록, 스테이지 지지부(69)의 네 모서리 영역에 각각 마련되는데, 이러한 배열 구조에 의해 4개의 스테이지 이동지지부(62)가 상호 연동하여 워크 스테이지(60)의 위치를 적절하게 조절할 수 있다.On the other hand, each stage moving
한편, 전술한 바와 같이, 블랭킷 롤(40)이 그라비아 플레이트(10)로부터 소정 패턴의 칼라레지스트를 전이 받을 때, 블랭킷 롤(40)에 대한 그라비아 플레이트(10)의 얼라인이 수행되어야 한다. On the other hand, as described above, when the
전술한 바와 같이, 종래의 경우에는, 그라비아 플레이트(미도시)가 워크 스테이지(미도시) 상의 기판(미도시)에 대해 판면 방향으로 경사지게 놓여 있는 경우, 블랭킷 롤(미도시)이 그라비아 플레이트 상의 칼라레지스트를 워크 스테이지에 놓인 기판으로 재전이하기 위해서는 실질적인 재전이 작업이 수행되기 전에 오차값 보정을 위한 재전이 작업이 여러 번 수행되어야 한다. 특히 그라비아 플레이트의 외면을 세정하거나 이전 작업 대상과 다른 기판으로 변경 시 그때 그때마다 오차값 보정을 위하여 선행적으로 실행되는 여러 번의 재전이 작업이 수행되어야 하기 때문에 작업의 효율성 및 신뢰성이 저하되는 문제점이 있었다.As described above, in the conventional case, when the gravure plate (not shown) is inclined in the plate direction relative to the substrate (not shown) on the work stage (not shown), the blanket roll (not shown) is the collar on the gravure plate. In order to transfer the resist to the substrate placed on the work stage, the retransmission operation for the error value correction must be performed several times before the actual retransition operation is performed. In particular, when cleaning the outer surface of the gravure plate or changing to a substrate different from the previous work target, the efficiency and reliability of the work are deteriorated since several re-transfer operations must be performed for correcting the error value at that time. there was.
따라서, 이러한 문제점을 해결하기 위해, 본 실시 예의 인쇄장치는, 기판(G)을 얼라인하기에 앞서, 블랭킷 롤(40)에 대한 그라비아 플레이트(10)의 상대적인 위치를 정확히 얼라인함으로써, 블랭킷 롤(40)에 정확한 패턴의 칼라레지스트가 전이될 수 있도록 하는 플레이트 얼라인유닛(70)을 더 포함한다. 또한, 플레이트 얼라인유닛(70)을 사이에 두고 그라비아 플레이트(10)와 나란하도록 하부베이스(90)에 결합되는 플레이트 지지부(80)와, 블랭킷 롤(40)에 대해 그라비아 플레이트(10)의 위치가 정확히 얼라인되었는지를 확인하기 위해 그라비아 플레이트(10)의 얼라 인 상태를 감지하는 감지부(85)와, 감지된 정보를 통해 플레이트 얼라인유닛(70)을 구동시켜 그라비아 플레이트(10)의 이동을 제어하는 제어부(미도시)를 더 포함한다. 다만, 감지부(85) 및 제어부는, 전술한 바와 같이, 그라비아 플레이트(10)뿐만 아니라 워크 스테이지(60)의 위치를 감지 및 제어하는 역할을 담당하나, 이하에서는 그라비아 플레이트(10)의 얼라인 위치를 감지하고 감지된 정보를 토대로 그라비아 플레이트(10)의 위치를 얼라인하는 경우에 대해서 설명하기로 한다.Therefore, in order to solve this problem, the printing apparatus of the present embodiment, before aligning the substrate (G), by precisely aligning the relative position of the
플레이트 지지부(80)는 후술할 대부분의 구성들이 장착되는 장소로 활용될 뿐만 아니라 그라비아 플레이트(10)를 X축, Y축 및 θ축 방향으로 이동시키는 기준면을 형성한다.The
감지부(85)는, 그라비아 플레이트(10)의 주변, 보다 구체적으로는 도 2 및 도 8에 개략적으로 도시된 바와 같이, 블랭킷 롤(40)의 전방 영역에 마련되어 블랭킷 롤(40)에 대한 그라비아 플레이트(10)의 상대적인 얼라인 위치를 감지한다. The
이러한 감지부(85)는, 전술한 바와 같이, 하부베이스(90)의 레일(91)을 따라 이동하면서 블랭킷 롤(40)을 회전시키는 이동회전부(42)에 부분적으로 결합되는 한 쌍의 갠트리부(86)에 마련되어 있다. 막대 형상을 갖는 갠트리부(86)는 그 일단부가 각각 이동회전부(42)에 결합되어 있으므로 이동회전부(42)가 하부베이스(90)의 레일(91)을 따라 이동하면 갠트리부(86) 역시 하부베이스(90)의 레일(91)을 따라 이동할 수 있다.As described above, the
한 쌍의 갠트리부(86)에는 감지부(85)가 각각 마련되는데, 각각의 감지부(85)는 해당 갠트리부(86)의 길이 방향을 따라 이동 가능하게 결합된다. 이러한 감지부(85)는 그라비아 플레이트(10)의 네 모서리 영역에 각각 형성된 얼라인마크(15)들을 해당 위치에서 개별적으로 촬영한 후, 촬영된 영상정보를 제어부로 전송하는 얼라인 촬영카메라(85)로 마련된다. 다만, 본 실시 예에서는 감지부(85)를 얼라인 촬영카메라(85)로 적용하고 있지만, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.The pair of
참고로, 제어부에는 그라비아 플레이트(10)의 정위치 정보가 미리 입력되어 있으므로, 얼라인 촬영카메라(85)가 해당 위치에서 그라비아 플레이트(10)의 얼라인마크(15)를 촬영하여 촬영된 영상정보를 제어부로 보내면, 제어부는 이들 값들을 비교하여 블랭킷 롤(40)에 대한 그라비아 플레이트(10)의 틀어진 값을 계산할 수 있으며, 계산된 값을 통해 그라비아 플레이트(10)를 이동시킴으로써 블랭킷 롤(40)에 대한 그라비아 플레이트(10)의 상대적인 위치 얼라인을 실행할 수 있다.For reference, since the correct position information of the
여기서, 그라비아 플레이트(10)가 판면 방향, 즉 X축, Y축 및 θ축 방향으로 이동되는 거리는 수 밀리미터(mm) 이내의 값을 갖는다. 이는 그라비아 플레이트(10)에 형성된 얼라인마크(15)를 촬영하는 얼라인 촬영카메라(85)가 높은 정밀도를 가지기 때문에 그 화각(FOV, Field of View)의 한계가 정해져 있기 때문이다. Here, the distance that the
한편, 실질적으로 블랭킷 롤(40)에 대한 그라비아 플레이트(10)의 얼라인을 수행하는 플레이트 얼라인유닛(70)은 적어도 일부분이 그라비아 플레이트(10)의 하부에 결합되며, 그라비아 플레이트(10) 및 플레이트 지지부(80)의 네 모서리 영역에 사각 구도로 배치되어 그라비아 플레이트(10)가 그라비아 플레이트(10)의 판면 방향, 즉 X축, Y축 및 θ축 방향으로 이동할 수 있도록 한다.Meanwhile, at least a portion of the
이러한 플레이트 얼라인유닛(70)은, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 플레 이트 지지부(80)의 상면 네 모서리 영역에 각각 마련되는 4개의 플레이트 이동지지부(71)를 구비한다. 이와 같이, 4개의 플레이트 이동지지부(71)가 플레이트 지지부(80) 상에서 사각 구도로 배치되는 경우 안정적으로 그라비아 플레이트(10)를 지지할 수 있기 때문에 칼라레지스트의 전이 작업 시 블랭킷 롤(40)이 그라비아 플레이트(10)를 높은 가압력으로 가압하더라도 그라비아 플레이트(10)가 임의로 이동하는 것을 방지할 수 있다. 즉, 밀림 현상을 방지할 수 있다. 4 and 5, the
이하에서는, 4개의 플레이트 이동지지부(71)는 실질적으로 동일한 구성을 갖기 때문에, 4개의 플레이트 이동지지부(71) 중 하나의 플레이트 이동지지부(71)를 대표하여 그 구성에 대해 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, since the four plate moving
플레이트 이동지지부(71)는, 도 6에 자세히 도시된 바와 같이, 구동원으로서의 모터(72)와, 모터(72)에 결합되어 모터(72)에 의해 정역 방향으로 회전 가능한 볼스크루(73)와, 볼스크루(73)를 사이에 두고 모터(72)의 대향측에 마련되어 볼스크루(73)의 단부를 회전 가능하게 지지하는 회전지지부재(74)와, 볼스크루(73)에 결합되어 볼스크루(73)의 회전 시 볼스크루(73)의 길이 방향을 따라 이동 가능한 이동블록(75)과, 이동블록(75)에 결합되되 이동블록(75)의 이동 방향과 교차하는 방향으로 이동 가능하게 결합되는 교차블록(76)과, 교차블록(76)의 상면 및 그라비아 플레이트(10)의 하면에 고정 결합되는 고정블록(77)을 구비한다.As shown in detail in FIG. 6, the
모터(72)는 제어부에 의해 독립적으로 제어된다. 즉, 전술한 바와 같이, 블랭킷 롤(40)에 대해 그라비아 플레이트(10)의 틀어진 정도가 계산되면, 제어부는 플레이트 이동지지부(71)들의 각 모터(72)를 개별 제어하여 이동블록(75)들과, 교 차블록(76)들의 이동을 통해 블랭킷 롤(40)에 대한 그라비아 플레이트(10)의 위치를 얼라인할 수 있다.The
이동블록(75)은, 볼스크루(73)의 회전에 의해 모터(72)의 전방 및 후방으로 이동할 수 있다. 이 때, 이동블록(75)의 이동을 안정적으로 하기 위해 플레이트 지지부(80)의 상면에는, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 가이드레일(78)이 마련되어 있다. The moving
한편, 이동블록(75)은 모터(72)의 동작에 의해 이동하였으나, 교차블록(76)은 이동블록(75)의 구동 원리와는 달리 이동블록(75) 상에서 자유 이동한다. 이를 위해, 이동블록(75)에는, 도 7에 도시된 바와 같이, 상면으로부터 돌출 형성되고 그 내부에 관통홀(75h)이 관통 형성되어 있는 돌출부재(75a)가 마련되어 있으며, 교차블록(76)에는 양단이 교차블록(76)에 결합되고 중앙 부분은 관통홀(75h)을 통과하도록 돌출부재(75a)에 이동 가능하게 결합되는 이동축(76s)이 마련되어 있다. 이러한 구조를 통해서 교차블록(76)은 이동블록(75)의 상면에서 이동축(76s)의 길이 방향을 따라 자유 이동할 수 있다.On the other hand, the moving
또한, 전술한 바와 같이, 4개의 플레이트 이동지지부(71)는 플레이트 지지부(80)의 네 모서리 영역에 사각 구도로 배치됨으로써 그라비아 플레이트(10)는 보다 안정적으로 지지될 수 있다. 하지만, 블랭킷 롤(40)에 대한 그라비아 플레이트(10)의 상대적인 얼라인을 위해 그라비아 플레이트(10)를 X축, Y축 및 θ축 방향으로 이동해야 하기 때문에 플레이트 이동지지부(71)들의 배열 방향 역시 중요한 요소로 작용한다. 따라서, 본 실시 예의 경우에는, 도 5에 도시된 바와 같이, 4개 의 플레이트 이동지지부(71)가 바람개비 형상과 흡사한 배열 구조를 갖는다. In addition, as described above, the four plate moving
보다 상세히 설명하면, 그라비아 플레이트(10)를 X축, Y축 및 θ축 방향으로 이동시킬 수 있도록, 플레이트 이동지지부(71)들에 각각 형성된 볼스크루(73)는 플레이트 지지부(80)의 상면에서 대각 방향을 따라 배치된 것들끼리 실질적으로 동일한 방향으로 배치되되, 대각 방향을 따라 배치된 플레이트 이동지지부(71)들에 각각 마련된 모터(72)는 서로 반대 방향에 위치되도록 하고 있다. In more detail, in order to move the
또한, 플레이트 지지부(80)에는, 플레이트 지지부(80)에 결합되어 그라비아 플레이트(10)를 포함한 플레이트 지지부(80)의 높이를 조절하는 높이조절부(87)가 더 마련되어 있다. 높이조절부(87)는 스크루(screw) 형태로 구현되어 그라비아 플레이트(10)를 포함한 플레이트 지지부(80)의 높이를 용이하게 조절할 수 있도록 한다. 이 때, 높이조절부(87)에 의해 승하강되는 플레이트 지지부(80)의 높이를 측정하기 위해 플레이트 지지부(80)의 일측변에는 각각이 해당 높이조절부(87) 측을 향하도록 마련되는 복수의 프루브유닛(88)이 더 마련된다.In addition, the
이하에서는, 이러한 구성을 갖는 인쇄장치의 동작에 대해 설명하기로 한다.Hereinafter, the operation of the printing apparatus having such a configuration will be described.
우선 별도의 이송장치(미도시)에 의해 기판(G)이 워크 스테이지(60)의 상면으로 로딩(loading)된다. 기판(G)이 워크 스테이지(60)의 상부로 이송되면, 기판(G)에 대한 워크 스테이지(60)의 얼라인이 스테이지 얼라인유닛(61)에 의해 진행되고 이후 워크 스테이지(60)의 상면에 기판(G)이 지지된다.First, the substrate G is loaded onto the upper surface of the
이후, 도포유닛(30)이 그라비아 플레이트(10)의 상면에 R, G, B 칼라레지스트 중에서 선택된 어느 하나의 칼라레지스트를 도포한다. 이어서, 블레이드유 닛(20)이 그라비아 플레이트(10)의 일부 영역에 도포된 칼라레지스트를 그라비아 플레이트(10)의 전체 외면에 확산시킨 후 음각 형태의 요홈부(10a)를 제외한 나머지 면(10b)에 도포된, 필요 없는 칼라레지스트를 제거한다. 따라서 최종적으로는 그라비아 플레이트(10)의 상면에 패터닝된 요홈부(10a) 내부에만 칼라레지스트가 수용된다.Thereafter, the
그라비아 플레이트(10)에 칼라레지스트가 도포되면, 블랭킷 롤(40)이 그라비아 플레이트(10) 상에 패터닝된 칼라레지스트를 전이 받기 위해, 블랭킷 롤(40)이 그라비아 플레이트(10)의 상부로 이동한 후 승하강 구동부(50)의 구동에 의해 그라비아 플레이트(10)의 방향으로 하강한다. 이처럼 블랭킷 롤(40)이 하강하여 그라비아 플레이트(10)의 상면의 일단부 영역과 접촉된 후 블랭킷 롤(40)이 그라비아 플레이트(10)의 일단부로부터 타단부 방향으로 전진하며 회전함으로써 그라비아 플레이트(10)의 외면에 도포된 칼라레지스트가 그대로 블랭킷 롤(40)의 외면에 권취된 시트로 전이된다.When the color resist is applied to the
그런데, 이러한 전이 과정에서, 추후 기판(G)에 대한 정확한 인쇄 작업을 실행하기 위해서는, 그라비아 플레이트(10)로부터 블랭킷 롤(40) 상으로 정확한 패턴의 칼라레지스트가 전이되어야 한다. 즉, 블랭킷 롤(40)에 대한 그라비아 플레이트(10)의 상대적인 위치 얼라인이 정확히 이루어진 후 칼라레지스트의 전이 작업이 실행되어야 하는 것이다.However, in such a transition process, in order to execute an accurate printing operation on the substrate G later, the accurate pattern of color resist must be transferred from the
따라서, 이를 위해, 블랭킷 롤(40)이 그라비아 플레이트(10)의 상부로 이동하는 과정 중에 감지부(85), 즉 본 실시 예의 얼라인 촬영카메라(85)에 의해 그라 비아 플레이트(10)의 얼라인마크를 촬영한 후, 촬영된 영상정보를 토대로 제어부가 그라비아 플레이트(10)의 이동을 제어함으로써 블랭킷 롤(40)에 대한 그라비아 플레이트(10)의 위치를 얼라인한다. 이러한 얼라인 작업에 의해 블랭킷 롤(40) 상에 정확한 패턴의 칼라레지스트가 전이될 수 있다.Therefore, for this purpose, during the process of moving the
다음, 블랭킷 롤(40)이 그라비아 플레이트(10)로부터 칼라레지스트를 전이 받은 후, 블랭킷 롤(40)은 전이 받은 칼라레지스트를 워크 스테이지(60) 상에 로딩된 기판(G)에 재전이한다. 이에 대해 보다 상세히 설명하면, 이동회전부(42)의 동작에 의해 블랭킷 롤(40)이 워크 스테이지(60) 상에서 일단으로부터 타단 방향으로 이동하며 회전하기 시작하며, 이러한 블랭킷 롤(40)의 이동 및 회전 동작에 의해 기판(G)의 표면에는 R, G, B 패턴 중에서 선택된 어느 하나의 칼라레지스트가 인쇄될 수 있다. Next, after the
이와 같이, 본 실시 예에 의하면, 플레이트 얼라인유닛(70)에 의해 블랭킷 롤(40)의 외면에 R, G, B 패턴 중에서 선택된 어느 하나의 패턴을 전이하는 그라비아 플레이트(10)의 위치를 조절할 수 있어 블랭킷 롤(40)에 대한 그라비아 플레이트(10)의 상대적인 위치를 정확히 얼라인(align)할 수 있어 얼라인 작업에 소요되는 택트타임(tact time)을 줄일 수 있으며, 이로 인해 인쇄 대상물인 기판(G)에 신뢰성 있는 인쇄 작업을 수행할 수 있는 효과가 있다. As described above, according to the present exemplary embodiment, the
전술한 실시 예에서는, 플레이트가 그라비아 플레이트인 경우에 대해서 설명하였는데, 플레이트는 그라비아 플레이트가 아닌 반전 패턴 플레이트일 수 있음은 당연한 일이다.In the above-described embodiment, a case in which the plate is a gravure plate has been described, but it is natural that the plate may be an inversion pattern plate rather than a gravure plate.
이와 같이 본 발명은 기재된 실시 예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정 예 또는 변형 예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.As described above, the present invention is not limited to the described embodiments, and various modifications and changes can be made without departing from the spirit and scope of the present invention, which will be apparent to those skilled in the art. Accordingly, such modifications or variations are intended to fall within the scope of the appended claims.
도 1a 및 도 1b는 각각 R, G, B 패턴이 인쇄된 칼라필터층에 대한 2 종류의 구조를 나타낸 도면들이다.1A and 1B are diagrams showing two types of structures of color filter layers printed with R, G, and B patterns, respectively.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 인쇄장치의 개략적인 구조도이다.2 is a schematic structural diagram of a printing apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 3은 도 2에 도시된 블랭킷 롤 영역의 확대 정면도 및 부분 확대도이다.3 is an enlarged front view and a partially enlarged view of the blanket roll region shown in FIG. 2.
도 4는 도 2에 도시된 그라비아 플레이트 영역의 개략적인 사시도이다.FIG. 4 is a schematic perspective view of the gravure plate region shown in FIG. 2.
도 5는 도 4에 도시된 플레이트 얼라인유닛의 구성을 설명하기 위한 도면이다. 5 is a view for explaining the configuration of the plate alignment unit shown in FIG.
도 6은 도 5에 도시된 이동지지부의 사시도이다. 6 is a perspective view of the moving support shown in FIG.
도 7은 도 7의 Ⅶ-Ⅶ선에 따른 단면도이다.7 is a cross-sectional view taken along the line VII-VII of FIG. 7.
도 8은 그라비아 플레이트 상의 얼라인마크를 촬영하는 감지부의 구성을 설명하기 위한 도면이다.8 is a view for explaining the configuration of the sensing unit for photographing the alignment mark on the gravure plate.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings
10 : 그라비아 플레이트 20 : 블레이드유닛10: gravure plate 20: blade unit
30 : 도포유닛 40 : 블랭킷 롤30: coating unit 40: blanket roll
50 : 승하강 구동부 60 : 워크 스테이지50: lifting and lowering drive unit 60: work stage
70 : 플레이트 얼라인유닛 71 : 이동지지부70: plate alignment unit 71: moving support
80 : 플레이트 지지부 85 : 감지부80
86 : 갠트리부 87 : 높이조절부86: gantry 87: height adjustment
88 : 프루브유닛 90 : 하부베이스 88: probe unit 90: lower base
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