KR20120036187A - 인쇄장치 및 이를 이용한 패턴형성방법 - Google Patents

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이대영
김규영
이윤구
정남옥
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삼성전자주식회사
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Abstract

인쇄장치는 인쇄기판 및 공급부를 포함한다. 인쇄기판은 제1 면 및 제1 면과 다른 제2 면을 갖고, 제1 면에 구비된 음각패턴과 제2 면으로부터 내부를 관통하여 음각패턴에 연결되는 주입홀을 구비한다. 또한, 공급부는 주입홀을 통해 음각패턴 내에 잉크를 제공한다. 따라서, 주입홀을 통해 음각패턴에 잉크를 보다 용이하게 제공할 수 있다. 또한, 공급부는 주입홀을 통해 음각패턴 내에 잉크를 정량으로 제공하여 잉크가 음각패턴 외부로 넘치는 것을 방지할 수 있고, 그 결과, 음각패턴 외부로 넘친 잉크를 제거하기 위한 별도의 공정이 필요하지 않다.

Description

인쇄장치 및 이를 이용한 패턴형성방법{PRINTING APPARATUS AND METHOD OF FORMING PATTERN USING THE SAME}
본 발명은 인쇄장치 및 이를 이용한 패턴형성방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 패턴을 형성하는 데 소요되는 시간을 절감할 수 있는 인쇄장치 및 이를 이용한 패턴형성방법에 관한 것이다.
일반적으로, 표시장치용 기판 위에 패턴을 형성하는 데 포토리소그래피법이 사용된다. 포토리소그래피법에 따른 패턴 형성 방법은 기판 위에 박막을 형성하는 공정과, 노광 공정 및 현상공정 또는 식각공정을 수반한다. 상술한 바와 같이 포토리소그래피법에 따라 패턴을 형성하기 위해서는 다수의 단위 공정들이 필요하다.
최근에는 포토리소그래피법 보다 단순화된 패턴형성방법들이 연구되고 있고, 그 예로서 인쇄법이 있다. 일반적인 인쇄법에 따르면, 음각패턴이 형성된 인쇄기판 위에 잉크를 제공하고, 블레이드를 이용하여 상기 잉크를 상기 음각패턴 내에 위치시키는 동시에 상기 음각패턴 외부에 잔존한 잉크를 제거하고, 그 이후에, 상기 음각패턴 내에 수용된 잉크를 전사부재 측으로 전사시키고, 상기 전사부재에 전사된 잉크를 다시 기판에 전사시켜 상기 기판 위에 상기 음각패턴의 형상에 대응하는 패턴을 형성한다.
본 발명의 일 목적은 패턴을 형성하는 데 소요되는 시간을 절감할 수 있는 인쇄장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 상기한 인쇄장치를 이용하는 패턴형성방법을 제공하는 데 있다.
상기한 일 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에 따른 인쇄장치는 인쇄기판 및 공급부를 포함한다. 상기 인쇄기판은 제1 면 및 상기 제1 면과 다른 제2 면을 갖고, 상기 제1 면에 구비된 음각패턴과 상기 제2 면으로부터 내부를 관통하여 상기 음각패턴에 연결되는 주입홀을 구비한다. 또한, 상기 공급부는 상기 주입홀을 통해 상기 음각패턴 내에 잉크를 제공한다.
상기한 다른 목적을 달성하기 위해서, 제1 면에 음각패턴을 갖는 인쇄기판을 이용하여 본 발명에 따른 패턴형성방법은 다음과 같다.
상기 제1 면과 다른 제2 면으로부터 상기 인쇄기판의 내부를 관통하여 상기 음각패턴에 연결되는 주입홀을 통해 상기 음각패턴 내에 잉크를 제공하고, 그 이후에, 상기 음각패턴 내에 제공된 잉크를 전사부재 측으로 전사하고, 그리고, 상기 전사부재 측으로 전사된 잉크를 기판 측으로 전사하여 상기 기판 위에 패턴을 형성한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기한 패턴형성방법을 이용하여 표시장치용 기판 위에 컬러필터패턴을 형성할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기한 패턴형성방법을 이용하여 표시장치용 기판 위에 블랙매트릭스패턴을 형성할 수도 있다.
인쇄기판에 구비된 주입홀을 통해 음각패턴에 잉크를 보다 용이하게 제공할 수 있다. 또한, 공급부는 주입홀을 통해 음각패턴 내에 잉크를 정량으로 제공하여 잉크가 음각패턴 외부로 넘치는 것을 방지할 수 있고, 그 결과, 음각패턴 외부로 넘친 잉크를 제거하기 위한 별도의 공정이 필요하지 않다. 따라서, 인쇄장치를 이용하여 패턴을 형성하는 공정이 보다 단순화될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄장치의 측면도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 인쇄장치의 측면도이다.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 인쇄장치의 측면도이다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 인쇄장치의 사시도들이다.
도 5a는 도 4a의 I-I'을 따라 절취한 부분을 나타내는 단면도이다.
도 5b는 도 4b의 II-II'을 따라 절취한 부분을 나타내는 단면도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 인쇄장치의 측면도이다.
도 7 내지 도 9들은 도 1에 도시된 인쇄장치를 이용하여 패턴을 형성하는 방법을 나타내는 도면들이다.
도 10a 및 도 10b는 도 7 내지 도 9들에 도시된 패턴형성방법을 이용하여 표시장치용 기판에 컬러필터패턴 및 블랙매트릭스패턴을 형성하는 방법을 나타낸 도면들이다.
이하 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 살펴보기로 한다. 상기한 본 발명의 목적, 특징 및 효과는 첨부된 도면과 관련된 실시예들을 통해서 용이하게 이해될 것이다. 다만 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다양한 형태로 응용되어 변형될 수도 있다. 오히려 아래의 실시예들은 본 발명에 의해 개시된 기술 사상을 보다 명확히 하고 나아가 본 발명이 속하는 분야에서 평균적인 지식을 가진 당업자에게 본 발명의 기술 사상이 충분히 전달될 수 있도록 제공되는 것이다. 따라서 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들로 인해 한정되는 것으로 해석되어서는 안 될 것이다. 한편, 하기 실시예와 함께 제시된 도면은 명확한 설명을 위해서 다소 간략화되거나 과장된 것이며, 도면상에 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄장치의 측면도이다.
도 1을 참조하면, 인쇄장치(200)는 공급부(100), 인쇄기판(80) 및 전사부재(30)를 포함한다.
상기 공급부(100)는 상기 인쇄기판(80) 측으로 잉크(40)를 제공한다. 상기 공급부(100)는 제1 내지 제4 이송관들(25,26,27,28), 제어부(20) 및 저장부(10)를 포함한다.
상기 저장부(10)는 상기 잉크(40)를 저장하고, 상기 제어부(20)와 연결되는 공급관(11)을 통해 상기 잉크(40)를 상기 제어부(20) 측으로 제공한다. 상기 제어부(20)는 상기 저장부(10)로부터 상기 잉크(40)를 제공받고, 상기 제공된 잉크(40)를 상기 제1 내지 제4 이송관들(25,26,27,28)을 통해 상기 인쇄기판(80) 측으로 제공하고, 상기 인쇄기판(80) 측으로 제공되는 상기 잉크(40)의 양을 제어한다. 도 1에 도시되는 본 발명의 실시예에 따르면, 상기 제어부(20)는 외부로 제공하는 유체의 양의 제어가 용이한 실린더일 수 있다.
상기 인쇄기판(80)은 제1 면(81)에 구비된 제1 내지 제4 음각패턴들(51,52,53,54)을 갖고, 상기 제1 면(81)과 대향하는 제2 면(82)으로부터 내부를 관통하여 상기 제1 내지 제4 음각패턴들(51,52,53,54)과 일대일 대응하여 연결되는 제1 내지 제4 주입홀들(61,62,63,64)을 구비한다.
상기 제1 내지 제4 음각패턴들(51,52,53,54)은 상기 인쇄기판(80)의 제1 면(81)으로부터 그 내부가 부분적으로 제거되어 정의될 수 있고, 상기 제1 내지 제4 음각패턴들(51,52,53,54)은 상기 인쇄기판(80)을 이용하여 형성하고자 하는 패턴의 형상과 대응하는 형상을 갖는다.
한편, 상기 저장부(10)로부터 상기 인쇄기판(80)이 잉크(40)를 제공받은 경우에, 상기 잉크(40)는 상기 제1 내지 제4 음각패턴들(51,52,53,54)에 채워져 외부로 노출된다. 따라서, 상기 전사부재(30)가 상기 제1 면(81)을 따라 이동하는 경우에, 상기 제1 내지 제4 음각패턴들(51,52,53,54)에 채워진 잉크(40)는 상기 전사부재(30) 측으로 전사될 수 있다.
상기 제1 내지 제4 주입홀들(61,62,63,64)은 상기 제1 내지 제4 이송관들(25,26,27,28)과 일대일 대응하여 연결되고, 그 결과, 상기 잉크(40)는 상기 제1 내지 제4 주입홀들(61,62,63,64)을 통해 상기 제1 내지 제4 음각패턴들(51,52,53,54) 측으로 제공될 수 있다. 예컨대, 상기 제1 이송관(25)을 통해 제공되는 잉크(40)는 상기 제1 주입홀(61)을 통해 상기 제1 음각패턴(51) 측으로 제공될 수 있다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 인쇄장치의 측면도이다. 도 2에 도시된 인쇄장치(201)의 구성과 도 1에 도시된 인쇄장치(도 1의 200)의 구성을 비교했을 때, 상기 인쇄장치(201)는 구성요소로 감지부(90)를 더 포함한다. 따라서, 도 2에 도시된 실시예의 설명에 있어서, 상기 감지부(90) 외에, 앞서 도 1을 참조하여 설명된 구성요소들에 대해서는 참조부호를 병기하고, 상기 구성요소들에 대해서는 참조부호를 병기하고, 상기 구성요소들의 중복된 설명은 생략된다.
도 2를 참조하면, 상기 인쇄장치(201)는 공급부(100), 인쇄기판(80), 전사부재(30), 및 상기 감지부(90)를 포함한다.
상기 감지부(90)는 제1 내지 제4 음각패턴들(51,52,53,54)에 채워지는 잉크(40)의 상면의 위치를 감지한다. 예컨대, 상기 제2 주입홀(62)을 통해 제2 음각패턴(52)에 상기 잉크(40)가 채워질 때, 상기 감지부(90)는 상기 제2 음각패턴(52) 상부에 위치하여 상기 제2 음각패턴(52)에 채워지는 상기 잉크(40)의 상면의 위치를 감지한다.
도 2에 도시되는 본 발명의 실시예에서, 상기 감지부(90)는 레이저 빔(93)을 조사하여 상기 잉크(40)의 상면의 위치를 감지할 수 있고, 상기 레이저 빔(93)의 초점(91)은 제1 면(81)과 동일 평면상에 위치하는 설정면(95) 상에 위치할 수 있다. 따라서, 상기 제2 음각패턴(52)에 상기 잉크(40)가 서서히 채워져 상기 잉크(40)의 상면의 위치가 상기 초점(91)에 도달한 경우에, 상기 감지부(90)는 상기 잉크(40)의 상면이 상기 설정면(95)과 동일 평면상에 놓인 것을 감지할 수 있다.
상술한 바와 같이, 상기 감지부(90)에 의해 상기 잉크(40)의 상면이 상기 설정면(95)과 동일 평면상에 놓인 것이 감지되면, 상기 공급부(100)로부터 제1 내지 제4 음각패턴들(51,52,53,54) 측으로 상기 잉크(40)가 제공되는 것이 중단되어 상기 잉크(40)가 상기 제1 내지 제4 음각패턴들(51,52,53,54) 외부로 넘치는 것이 방지될 수 있다.
한편, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 설정면(95)은 상기 제1 면(81)과 동일 평면상에 있는 것이 바람직하다. 만약에, 상기 설정면(95)의 위치가 상기 제1 면(81)보다 높게 설정되면, 상기 잉크(40)가 상기 제1 내지 제4 음각패턴들(51,52,53,54) 외부로 넘쳐 블레이드(blade)를 이용하여 상기 제1 면(81) 위에 잔존한 잉크를 제거하는 작업이 필요하다. 반대로, 상기 설정면(95)의 위치가 상기 제1 면(81)보다 낮게 설정되면, 상기 제1 내지 제4 음각패턴들(51,52,53,54) 측으로 공급된 상기 잉크(40)의 양이 부족하여 상기 잉크(40)가 전사부재(30) 측으로 충분히 전사되지 않을 수 있다.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 인쇄장치의 측면도이다. 도 3에 도시된 인쇄장치(202)의 구성과 도 1에 도시된 인쇄장치(도 1의 200)의 구성을 비교했을 때, 상기 인쇄장치(202)는 구성요소로 제1 커버부재(105) 및 제2 커버부재(108)를 더 포함한다. 따라서, 도 3에 도시된 실시예를 설명함에 있어서, 상기 제1 커버부재(105) 및 상기 제2 커버부재(108) 외에, 앞서 도 1을 참조하여 설명된 구성요소들에 대해서는 참조부호를 병기하고, 상기 구성요소들에 대한 중복된 설명은 생략된다.
도 3을 참조하면, 상기 인쇄장치(202)는 공급부(100), 인쇄기판(80), 전사부재(30), 제1 커버부재(105) 및 제2 커버부재(108)를 포함한다.
상기 제1 커버부재(105)는 상기 인쇄기판(80)의 제1 면(81) 위에 놓여 제1 내지 제4 음각패턴들(51,52,53,54)을 커버한다. 따라서, 상기 제1 내지 제4 음각패턴들(51,52,53,54) 측으로 잉크(40)가 제공될 때, 상기 제1 커버부재(105)는 상기 잉크(40)가 상기 제1 내지 제4 음각패턴들(51,52,53,54) 외부로 넘치는 것을 방지한다. 따라서, 상기 제1 커버부재(105)는 상기 제1 내지 제4 음각패턴들(51,52,53,54) 측으로 제공되는 상기 잉크(40)의 압력에 의해 유동되지 않도록, 금속과 같은, 큰 비중을 갖는 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.
한편, 도 3에 도시되는 실시예에 따르면, 상기 인쇄기판(80) 및 상기 제1 커버부재(105) 사이에 제2 커버부재(108)가 더 배치될 수 있다. 상기 제2 커버부재(108)는 상기 제1 면(81) 위에 놓여 상기 제1 내지 제4 음각패턴들(51,52,53,54)을 커버한다.
상기 제2 커버부재(108)는 상기 잉크(40)와 상이한 표면에너지를 갖는 물질로 코팅되어, 상기 제1 커버부재(105)를 상기 인쇄기판(80)으로부터 탈거할 때, 상기 잉크(40)가 상기 제1 커버부재(105)의 표면에 묻는 것을 방지한다. 도 3에 도시되는 실시예에서는, 상기 제2 커버부재(108)는 베이스기판에 상기 잉크(40)가 갖는 표면에너지보다 큰 표면에너지를 갖는 물질, 예컨대, 다이아몬드성 탄소(Diamond-Like Carbon, DLC)로 코팅될 수 있다.
또한, 도 3에 도시된 실시예와 달리, 상기 제1 커버부재(105)가 상기 잉크(40)와 상이한 표면에너지를 갖는 물질로 코팅될 수도 있고, 이 경우에, 상기 제2 커버부재(108)는 생략될 수 있고, 상기 제1 커버부재(105)가 상기 제2 커버부재(108)의 기능을 대신할 수 있다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 인쇄장치의 사시도들이다. 보다 상세하게는, 도 4a는 잉크(40)가 채워지지 않은 인쇄기판(85)을 도시하고, 도 4b는 잉크(40)가 채워진 인쇄기판(85)을 도시한다. 또한, 도 5a는 도 4a의 I-I'을 따라 절취한 부분을 나타내는 단면도이고, 도 5b는 도 4b의 II-II'을 따라 절취한 부분을 나타내는 단면도이다.
한편, 도 4a 및 도 4b 각각에 도시된 인쇄장치(203)의 구성과 도 1에 도시된 인쇄장치(도 1의 200)의 구성을 비교했을 때, 도 1에 도시된 제1 내지 제4 주입홀들(도 1의 61,62,63,64)의 위치는 도 4a 및 도 4b에 도시된 제1 내지 제4 주입홀들(65, 66, 67, 68)의 위치와 상이하다. 따라서, 도 4a 및 도 4b를 설명함에 있어서, 상기한 제1 내지 제4 주입홀들(65,66,67,68)의 위치 및 이에 따른 다른 구성요소들의 배치를 중점적으로 설명하고, 앞서 도 1을 참조하여 설명된 구성요소들에 대해서는 참조부호를 병기하고, 상기 구성요소들에 대한 중복된 설명은 생략된다.
도 4a, 도 4b, 도 5a 및 도 5b를 설명하기 앞서, 도 1을 다시 참조하면, 인쇄기판(80)에 형성된 제1 내지 제4 주입홀들(61,62,63,64)은 제2 면(82)으로부터 상기 인쇄기판(80)의 내부를 관통하여 제1 내지 제4 음각패턴들(51,52,53,54)과 일대일 대응하여 연결된다.
반면에, 도 4a 및 도 5a를 참조하면, 인쇄기판(85)에 형성된 제1 내지 제4 주입홀들(65,66,67,68)은 제1 면(81) 및 제2 면(82)을 연결하는 제1 측면(83)으로부터 제1 내지 제4 음각패턴들(51,52,53,54) 측으로 연장되고, 상기 제1 내지 제4 주입홀들(65,66,67,68) 각각은 상기 제1 내지 제4 주입홀들(65,66,67,68)과 연결된다. 예컨대, 상기 제1 주입홀(65)은 상기 제1 측면(83)으로부터 상기 인쇄기판(85)의 내부를 관통하여 상기 제1 내지 제4 음각패턴들(51,52,53,54)과 연결된다.
도 4a에 도시되는 실시예에서는, 상기 제1 내지 제4 음각패턴들(51,52,53, 54) 각각의 길이 방향은 제1 방향(D1)과 평행하고, 상기 제1 내지 제4 주입홀들(65,66,67,68) 각각은 상기 인쇄기판(85) 내부에서 상기 제1 방향(D1)과 수직하는 제2 방향(D2)으로 연장된다. 그 결과, 상기 제1 내지 제4 주입홀들(65,66,67,68) 각각은 상기 제1 내지 제4 음각패턴들(51,52,53,54)과 교차하고, 그 결과, 상기 제1 내지 제4 주입홀들(65,66,67,68) 각각으로부터 제공되는 잉크(도 4b의 40)는 상기 제1 내지 제4 음각패턴들(51,52,53,54) 측으로 제공될 수 있다.
한편, 도 4a에서 도시되는 실시예와 달리, 상기 인쇄기판(85)에 형성된 제1 내지 제4 주입홀들(65,66,67,68)은 상기 제1 측면(83)과 이웃하는 제2 측면(84)으로부터 내부를 관통하여 제1 내지 제4 음각패턴들(51,52,53,54)과 일대일 대응하여 연결될 수도 있다.
상술한 바와 같이, 상기 제1 내지 제4 주입홀들(65,66,67,68)이 상기 제1 측면(83)으로부터 상기 인쇄기판(85)의 내부를 관통하여 형성되므로, 제1 내지 제4 이송관들(25,26,27,28)은 상기 인쇄기판(85)과 평면상에서 중첩되지 않도록 배치될 수 있다. 그 결과, 제1 내지 제4 이송관들(25,26,27,28)과 간섭되지 않도록 지지부재(15)를 상기 인쇄기판(85) 하부에 배치할 수 있고, 이에 따라, 전사부재(30)가 상기 인쇄기판(85)의 상기 제1 면(81)을 롤링할 때, 상기 지지부재(15)는 상기 전사부재(30)에 의해 상기 인쇄기판(85)에 가해지는 하중을 지지할 수 있다.
도 4b 및 도 5b를 참조하면, 공급부(100)가 제1 내지 제4 이송관들(25,26,27,28)을 통해 인쇄기판(85) 측으로 잉크(40)를 제공하고, 그 결과, 상기 제1 내지 제4 음각패턴들(51,52,53,54) 각각에 상기 잉크(40)가 채워진다.
도 4b 및 도 5b에서는 도시되지 않았으나, 상기 제1 내지 제4 음각패턴들(51,52,53,54) 각각에 상기 잉크(40)를 정량으로 채우기 위해서, 도 2 및 도 3을 참조하여 설명된, 감지부(도 2의 90) 또는 제1 및 제2 커버부재들(도 3의 105,108)이 사용될 수도 있다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 인쇄장치의 측면도이다. 한편, 도 6을 설명함에 있어서, 앞서 도 1을 참조하여 설명된 구성요소들에 대해서는 참조번호를 병기하고, 상기 구성요소들에 대한 중복된 설명은 생략된다.
도 6을 참조하면, 인쇄장치(204)는 공급부(101), 인쇄기판(86), 및 전사부재(30)를 포함한다.
상기 공급부(101)는 상기 인쇄기판(86) 측으로 잉크(40)를 제공한다. 상기 공급부(101)는 제1 내지 제4 이송관들(25,26,27,28), 제1 제어부(22), 제2 제어부(23) 및 저장부(10)를 포함한다.
상기 제1 제어부(22)는 상기 저장부(10)와 제1 공급관(12)을 통해 연결되어 잉크(40)를 제공받고, 상기 제공된 잉크(40)를 제1 이송관(25) 및 제2 이송관(26)을 통해 제1 음각패턴(55) 및 상기 제2 음각패턴(56) 측으로 제공한다. 또한, 상기 제1 제어부(22)는 상기 제1 음각패턴(55) 및 상기 제2 음각패턴(56) 측으로 제공되는 상기 잉크(40)의 양을 제어한다.
상기 제2 제어부(23)는 상기 저장부(10)와 제2 공급관(13)을 통해 연결되어 상기 잉크(40)를 제공받고, 상기 제공된 잉크(40)를 제3 이송관(27) 및 제4 이송관(28)을 통해 제3 음각패턴(57) 및 제4 음각패턴(58) 측으로 제공한다. 또한, 상기 제2 제어부(23)는 상기 제3 음각패턴(57) 및 상기 제4 음각패턴(58) 측으로 제공되는 상기 잉크(40)의 양을 제어한다.
한편, 도 1에 도시된 실시예에서, 제1 내지 제4 음각패턴들(도 1의 51,52,53,54) 각각에는 서로 동일한 양의 잉크(도 1의 40)가 채워진다. 하지만, 도 6에 도시된 실시예에서, 상기 제1 및 제2 음각패턴들(55,56) 각각은 제1 폭(W1)을 갖고, 상기 제3 및 제4 음각패턴들(57,58) 각각은 상기 제1 폭(W1) 보다 큰 제2 폭(W2)을 갖는다. 그 결과, 상기 제1 및 제2 음각패턴들(55,56) 각각에는 제1 양의 상기 잉크(40)가 채워지고, 상기 제3 및 제4 음각패턴들(57,58) 각각에는 상기 제1 양보다 큰 제2 양의 상기 잉크(40)가 채워진다.
상술한 바와 같이, 상기 제1 및 제2 음각패턴들(55,56)에 채워지는 상기 잉크(40)의 양과 상기 제3 및 제4 음각패턴들(57,58)에 채워지는 상기 잉크(40)의 양이 서로 다른 경우에, 도 6에 도시된 실시예와 같이, 상기 제1 양은 상기 제1 제어부(22)에 의해 조절되고, 상기 제2 양은 상기 제1 제어부(22)보다 더 많은 양의 상기 잉크(40)를 제어할 수 있는 상기 제2 제어부(23)에 의해 조절되는 것이 바람직하다.
한편, 도 6에 도시된 바와 달리, 상기 인쇄기판(85)에는 서로 다른 용적을 갖는 세 개 이상의 음각패턴들이 구비될 수 있고, 이 경우에, 상기 음각패턴들 측으로 제공되는 잉크의 양은 서로 다른 양의 잉크를 제어하는 세 개 이상의 제어부들에 의해 조절될 수 있다.
한편, 도 6에서는 상기 제1 제어부(22) 및 상기 제2 제어부(23) 각각은 상기 저장부(10)에 연결되나, 상기 제1 제어부(22) 및 상기 제2 제어부(23)는 서로 상이한 저장부와 연결될 수도 있다. 상기 제1 제어부(22) 및 상기 제2 제어부(23)는 서로 상이한 저장부와 연결되는 경우에, 상기 제1 제어부(22) 및 상기 제2 제어부(23) 측으로 서로 다른 물성을 갖는 잉크가 제공될 수 있다. 예컨대, 상기 제1 제어부(22) 측으로는 적색잉크가 제공될 수 있고, 상기 제2 제어부(23) 측으로는 청색잉크가 제공될 수 있다. 따라서, 상기 제1 제어부(22)에 의해 상기 제1 및 제2 음각패턴들(55,56)에는 상기 적색잉크가 채워질 수 있고, 상기 제2 제어부(23)에 의해 상기 제3 및 제4 음각패턴들(57,58)에는 상기 청색잉크가 채워져 상기 인쇄기판(86)을 이용하여 서로 다른 색상의 패턴을 형성할 수도 있다.
도 7 내지 도 9들은 도 1에 도시된 인쇄장치를 이용하여 패턴을 형성하는 방법을 나타내는 도면들이다. 한편, 도 7 내지 도 9들을 설명함에 있어서, 앞서 도 1을 참조하여 설명된 구성요소들에 대해서는 참조부호를 병기하고, 상기 구성요소들에 대한 중복된 설명은 생략된다.
도 7을 참조하면, 저장부(10)에 저장된 잉크(40)가 공급관(11)을 통해 제어부(20)로 제공되고, 상기 제어부(20)는 제1 내지 제4 이송관들(25,26,27,28)을 통해 기 설정된 양의 상기 잉크(40)를 제1 내지 제4 음각패턴들(51,52,53,54) 측으로 제공한다. 그 결과, 상기 잉크(40)는 상기 제1 내지 제4 음각패턴들(51,52,53,54) 내부에 채워진다.
한편, 도 7에서 도시되지는 않았으나, 상기 잉크(40)를 제1 내지 제4 음각패턴들(51,52,53,54) 내부에 채울 때, 상기 잉크(40)가 제1 내지 제4 음각패턴들(51,52,53,54) 외부로 넘치는 것을 방지하기 위하여, 도 2를 참조하여 설명된 감지부(도 2의 90) 또는 도 3을 참조하여 설명된 제1 및 제2 커버부재들(도 3의 105,108)이 사용될 수도 있다.
그 이후에, 전사부재(30)를 제1 면(81)을 따라 굴리면, 상기 제1 내지 제4 음각패턴들(51,52,53,54)에 채워져 외부로 노출된 잉크(40)들이 상기 전사부재(30) 표면 측으로 전사되고, 그 결과, 상기 전사부재(30) 표면에 예비패턴(41)이 형성된다.
도 8을 참조하면, 전사부재(30)의 표면에 예비패턴(41)이 형성된 이후에, 제1 및 제2 커버부재들(105,108)을 제1 면(81) 위에 순차적으로 배치하고, 상기 제어부(20)는 상기 제1 내지 제4 음각패턴들(51,52,53,54) 측으로 상기 잉크(40)를 제공하여 상기 제1 내지 제4 음각패턴들(51,52,53,54) 내부에 상기 잉크(40)가 다시 채워진다.
상기 잉크(40)가 상기 제1 내지 제4 음각패턴들(51,52,53,54) 내부에 채워질 때, 제1 및 제2 커버부재들(105,108)은 상기 잉크(40)가 상기 제1 내지 제4 음각패턴들(51,52,53,54) 외부로 넘치는 것을 방지한다.
한편, 전사부재(30)의 표면에 예비패턴(41)이 형성된 이후에 상기 제1 내지 제4 음각패턴들(51,52,53,54) 내부에 상기 잉크(40)가 다시 채워질 때, 상기 제어부(20)는 상기 전사부재(30) 표면 측으로 전사된 양에 해당되는 잉크(40)를 상기 제1 내지 제4 음각패턴들(51,52,53,54) 측으로 제공할 수 있다. 따라서, 상기 제1 내지 제4 음각패턴들(51,52,53,54) 내부에 상기 잉크(40)를 다시 채우는 과정에서 소요되는 상기 잉크(40)의 양을 최소화시킬 수 있다.
한편, 상기 제1 내지 제4 음각패턴들(51,52,53,54) 내부에 상기 잉크(40)를 다시 채울 때, 상기 제1 및 제2 커버부재들(105,108) 대신에, 도 2를 참조하여 설명된 바와 같이, 감지부(도 2의 90)를 이용하여 상기 제1 내지 제4 음각패턴들(51,52,53,54) 내부에 잉크(40)를 정량적으로 채울 수 있다.
도 9를 참조하면, 표면에 예비패턴(41)이 전사된 전사부재(30)를 기판(5)을 롤링한다. 그 결과, 상기 예비패턴(41)이 상기 기판(5) 측으로 다시 전사되어 상기 기판(5) 위에 패턴(42)이 형성된다. 그 이후에, 상기 패턴(42)을 경화시키기 위하여 상기 기판(5)을 열처리하는 공정이 더 진행될 수 있다.
도 10a 및 도 10b는 도 7 내지 도 9들에 도시된 패턴형성방법을 이용하여 표시장치용 기판에 컬러필터패턴 및 블랙매트릭스패턴을 형성하는 방법을 나타낸 도면들이다.
도 10a를 참조하면, 도 7 내지 도 9들에 도시된 패턴 형성 방법을 이용하여 베이스기판(300) 위에 적색필터패턴(250R)을 형성할 수 있다. 도 10a에 도시된 실시예에 있어서, 상기 적색필터패턴(250R)은 적색잉크로 이루어질 수 있다.
다시 도 7을 참조하면, 상기 적색필터패턴(250R)이 상기 적색잉크로 이루어지는 경우에, 잉크(40) 대신에 상기 적색잉크를 제1 내지 제4 음각패턴들(51,52,53,54) 내에 채우고, 도 8을 참조하여 설명한 바와 같이, 전사부재(30)에 상기 적색잉크를 전사시키고, 그 이후에, 상기 베이스기판(300) 위에서 상기 전사부재(30)를 제3 방향(D3)을 따라 이동시켜 상기 베이스기판(300) 위에 상기 적색필터패턴(250R)을 형성할 수 있다.
한편, 상기 베이스기판(300) 위에 상기 적색필터패턴(250R)을 형성한 이후에, 상기 적색필터패턴(250R)을 형성하는 방법과 동일하게, 녹색필터패턴(250G) 및 청색필터패턴(250B)을 순차적으로 형성할 수 있다.
도 10b를 참조하면, 도 7 내지 도 9들에 도시된 패턴 형성 방법을 이용하여 베이스기판(300) 위에 블랙매트릭스패턴(BM)을 형성할 수 있다. 도 10b에 도시된 실시예에 있어서, 상기 블랙매트릭스패턴(BM)은 광을 차단할 수 있는 흑색잉크로 이루어질 수 있다.
다시 도 7을 참조하면, 상기 블랙매트릭스패턴(BM)이 상기 흑색잉크로 이루어지는 경우에, 잉크(40) 대신에 상기 흑색잉크를 제1 내지 제4 음각패턴들(51,52,53,54) 내에 채우고, 도 8을 참조하여 설명한 바와 같이, 전사부재(30)에 상기 흑색잉크를 전사시키고, 그 이후에, 상기 베이스기판(300) 위에서 상기 전사부재(30)를 제3 방향(D3)을 따라 이동시켜 상기 베이스기판(300) 위에 상기 블랙매트릭스패턴(BM)을 형성할 수 있다.
이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
200-- 인쇄장치 80-- 인쇄기판
30-- 전사부재 51,52,53,54-- 제1 내지 제4 음각패턴들
61,62,63,64-- 제1 내지 제4 주입홀들
25,26,27,28-- 제1 내지 제4 이송관들
20: 제어부 40: 잉크
10: 저장부 100: 공급부

Claims (19)

  1. 제1 면에 구비된 음각패턴과 상기 제1 면과 다른 제2 면으로부터 내부를 관통하여 상기 음각패턴에 연결되는 주입홀을 구비하는 인쇄기판; 및
    상기 주입홀을 통해 상기 음각패턴 내에 잉크를 제공하는 공급부를 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 공급부는,
    상기 잉크의 양을 조절하는 제어부; 및
    상기 주입홀 및 상기 제어부를 연결하는 이송관을 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 제1 면 위에 구비되어 상기 음각패턴을 커버하는 제1 커버부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄장치.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 인쇄기판 및 상기 제1 커버부재 사이에 개재되어 상기 음각패턴을 커버하고, 상기 잉크가 갖는 표면에너지와 상이한 표면에너지를 갖는 제2 커버부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄장치.
  5. 제 2 항에 있어서, 상기 음각패턴 상부에 배치되고, 상기 음각패턴 내부에 채워진 상기 잉크의 상면의 위치를 감지하는 감지부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄장치.
  6. 제 2 항에 있어서, 상기 음각패턴 및 상기 제어부는 각각 다수로 제공되고, 상기 다수의 음각패턴들 중 적어도 두 개에 수용되는 상기 잉크의 양은 서로 상이하고, 상기 적어도 두 개의 음각패턴들에 수용되는 상기 잉크의 양은 상기 다수의 제어부들 중 서로 다른 제어부들에 의해 조절되는 것을 특징으로 하는 인쇄장치.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 제1 면은 상기 인쇄기판의 상부면이고, 상기 제2 면은 상기 인쇄기판의 바닥면이고, 상기 주입홀은 상기 바닥면으로부터 상기 음각패턴 측으로 연장된 것을 특징으로 하는 인쇄장치.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 제1 면은 상기 인쇄기판의 상부면이고, 상기 제2 면은 상기 상부면 및 상기 상부면과 대향하는 바닥면을 연결하는 측면이고, 상기 주입홀은 상기 측면으로부터 상기 음각패턴 측으로 연장된 것을 특징으로 하는 인쇄장치.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 음각패턴 내에 채워진 잉크를 전사하는 전사부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄장치.
  10. 제1 면에 음각패턴을 갖는 인쇄기판을 이용하여 패턴을 형성하는 방법에 있어서,
    상기 제1 면과 다른 제2 면으로부터 상기 인쇄기판의 내부를 관통하여 상기 음각패턴에 연결되는 주입홀을 통해 상기 음각패턴 내에 잉크를 제공하는 단계;
    상기 음각패턴 내에 제공된 잉크를 전사부재 측으로 전사하는 단계; 및
    상기 전사부재 측으로 전사된 잉크를 기판 측으로 전사하여 상기 기판 위에 패턴을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 패턴형성방법.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 음각패턴 내에 잉크를 제공하기 이전에, 상기 제1 면 위에 제1 커버부재를 제공하여 상기 음각패턴을 커버하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 패턴형성방법.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 제1 커버부재를 상기 제1 면 위에 제공하기 이전에, 상기 잉크가 갖는 표면에너지와 상이한 표면에너지를 갖는 제2 커버부재를 상기 제1 면 위에 제공하여 상기 음각패턴을 커버하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 패턴형성방법.
  13. 제 10 항에 있어서, 상기 음각패턴 내에 잉크를 제공하는 단계는,
    상기 음각패턴 내에 채워지는 상기 잉크의 상면의 위치를 감지하는 단계; 및
    상기 제1 면과 상기 상면이 동일 평면상에 놓였을 때, 상기 잉크가 상기 음각패턴 측으로 제공되는 것을 중단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 패턴형성방법.
  14. 제 10 항에 있어서, 상기 잉크는 상기 주입홀과 연결되는 이송관을 통해 상기 음각패턴 측으로 제공되고, 상기 음각패턴 측으로 제공되는 상기 잉크의 양은 상기 이송관과 연결된 제어부에 의해 조절되는 것을 특징으로 하는 패턴형성방법.
  15. 제 14 항에 있어서, 상기 음각패턴 및 상기 제어부 각각은 다수로 제공되고, 상기 다수의 음각패턴 중 적어도 두 개에 채워지는 상기 잉크의 양은 서로 상이하고, 상기 적어도 두 개의 음각패턴들에 채워지는 상기 잉크의 양은 서로 다른 잉크의 양을 제어하는 제어부들에 의해 조절되는 것을 특징으로 하는 패턴형성방법.
  16. 제 10 항에 있어서, 상기 제1 면은 상기 인쇄기판의 상부면이고, 상기 제2 면은 상기 인쇄기판의 바닥면이고, 상기 주입홀은 상기 바닥면으로부터 상기 음각패턴 측으로 연장된 것을 특징으로 하는 패턴형성방법.
  17. 제 10 항에 있어서, 상기 제1 면은 상기 인쇄기판의 상부면이고, 상기 제2 면은 상기 상부면 및 상기 상부면과 대향하는 바닥면을 연결하는 측면이고, 상기 주입홀은 상기 측면으로부터 상기 음각패턴 측으로 연장된 것을 특징으로 하는 패턴형성방법.
  18. 제 10 항에 있어서, 상기 패턴은 표시장치용 기판 위에 패터닝되는 컬러필터패턴인 것을 특징으로 하는 패턴형성방법.
  19. 제 10 항에 있어서, 상기 패턴은 표시장치용 기판 위에 패터닝되는 블랙매트릭스패턴인 것을 특징으로 하는 패턴형성방법.
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