KR20120048274A - 프린팅 방식의 평판표시장치 제조용 롤러 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 프린팅 롤러와 롤러에 탈부착하는 블랑켓을 포함하는 롤러 시스템에 관련된 것이다. 본 발명에 의한 프린팅 방식의 평판표시장치 제조용 롤러 시스템은, 원통형상의 강체로 이루어진 몸체와, 상기 몸체의 일측부에 형성된 텐션부를 포함하는 롤; 상기 롤의 겉표면에 접착되어 있는 쿠션층; 상기 텐션부에 의해 상기 쿠션층과 밀착되는 블랑켓을 포함한다. 본 발명에 의한 프린팅 방식의 평판표시장치 제조용 롤러 시스템은 블랑켓이 롤에 대한 미끄러짐의 현상을 최소화 할 수 있고, 이로써 설계 표준 편차 내에서 소자를 형성할 수 있다.

Description

프린팅 방식의 평판표시장치 제조용 롤러 시스템 {Roller System Using in Printing Manufacturing Method For Flat Panel Display}

본 발명은 프린팅 롤과 롤에 탈부착하는 블랑켓을 포함하는 롤러 시스템에 관련된 것이다. 특히, 본 발명은 평판 표시장치를 제조하는 방법 중 프린팅 제조 방법에서 사용하는 롤러 시스템에 관련된 것이다.

평판표시장치(Flat Panel Display)를 중심으로 여러 분야에서 금속 배선을 위한 다양한 형성 방법이 시도되고 있다. 기존의 금속 배선의 형성 방법으로는 포토 레지스트를 이용한 식각 방식, 은 조성물을 사용한 스크린 프린팅, 레이저 전사 방식, 또는 잉크젯 인쇄 방식 등이 있다.

이 중 포토 레지스트를 이용한 식각 방식은 미세 회로를 구현할 수 있는 장점이 있으나, 공정이 복잡하고 고가의 장비가 필요하다는 단점이 있다. 은 조성물을 사용한 스크린 프린팅은 공정이 간단하다는 장점이 있으나, 스크린을 계속 교체해야 하고 아주 미세한 회로의 구현이 어렵다는 단점이 있다. 또한, 레이저 전사 방식은 회로 전면에 고가의 은을 코팅한 다음 레이저로 필요한 회로를 그리는 방법으로 배선 재료인 은의 소모가 심하다는 단점이 있다. 잉크젯 인쇄 방식은 직접 프린팅하는 방식에 의해 금속 배선을 형성하는데, 미세 회로 구현이 용이하고 재료의 낭비가 없으며 공정이 간단하다는 장점이 있다. 그러나, 잉크젯 인쇄 방식의 경우 토출되는 잉크의 크기가 너무 크다는 단점이 있다. 특히 액티브 매트릭스 방 평판표시장치의 박막 트랜지스터의 경우에는 배선의 두께가 잉크 젯에서 토출되는 잉크 방울의 크기보다 훨씬 작기 때문에 미세한 배선을 형성하기 어려운 문제가 있다.

본 발명의 목적은 상기 문제점들을 극복하기 위해 고안된 것으로, 프린팅 방법으로 표시장치의 소자를 패턴하기 위한, 롤과 롤에 감겨 있는 인쇄용 블라켓을 구비한 롤러 시스템을 제공하는 데 있다. 본 발명의 다른 목적은, 블랑켓이 롤에 대해서 미끄러짐을 최소화한 프린팅 방식의 평판표시장치 제조용 롤러 시스템을 제공하는 데 있다. 본 발명의 또 다른 목적은, 롤에 대한 블랑켓의 미끄럼을 최소화하여 설계 표준 편차 내에서 소자를 형성할 수 있는 평판표시장치 제조용 프린팅 롤러 시스템을 제공하는 데 있다.

상기 본 발명의 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 의한 프린팅 방식의 평판표시장치 제조용 롤러 시스템은, 원통형상의 강체로 이루어진 몸체와, 상기 몸체의 일측부에 형성된 텐션부를 포함하는 롤; 상기 롤의 겉표면에 접착되어 있는 쿠션층; 상기 텐션부에 의해 상기 쿠션층과 밀착되는 블랑켓을 포함한다.

상기 롤과 상기 쿠션층은 접착제에 의해 완전 합착되어 있는 것을 특징으로 한다.

상기 블랑켓은 상기 롤의 겉면적에 상응하는 장방형의 형태를 갖고; 양 단부에 상기 텐션부와 결합하는 걸쇠부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 블랑켓은, 상기 쿠션층과 밀착되는 완충층; 그리고 상기 완충층과 접착되어 있는 인쇄층을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 완충층은 PET를 포함하고; 상기 인쇄층은 PDMS를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 쿠션층과 상기 블랑켓은 각각 두께가 2mm 이하인 것을 특징으로 한다.

상기 완충층은 두께가 250 내지 700㎛이고; 상기 인쇄층은 두께가 1mm 이하인 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 프린팅 방식의 평판표시장치 제조용 롤러 시스템은, 쿠션층이 롤에 완전 합착된 후, 블랑켓이 쿠션에 장력을 이용하여 부착된 구조를 갖는다. 따라서, 블랑켓이 롤에 대한 미끄러짐의 현상을 최소화 할 수 있다. 따라서, 본 발명에 의한 프린팅 방식의 평판표시장치 제조용 롤러 시스템은 설계 표준 편차 내에서 소자를 형성할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예1에 의한 프린팅 방식의 평판표시장치 제조에서 사용하는 롤러 시스템을 나타내는 단면도.
도 2는 본 발명의 실시 예2에 의한 프린팅 방식의 평판표시장치 제조에서 사용하는 롤러 시스템을 나타내는 단면도.
도 3a 내지 3c는 본 발명에 의한 롤러 시스템을 이용하여 평판표시장치의 한 소자를 형성하는 방법을 나타낸 도면들.

이하, 첨부한 도면들, 도 1 내지 3c를 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시 예들에 대하여 설명한다. 도 1은 본 발명의 실시 예1에 의한 프린팅 방식의 평판표시장치 제조에서 사용하는 롤러 시스템을 나타내는 단면도이다. 도 2는 본 발명의 실시 예2에 의한 프린팅 방식의 평판표시장치 제조에서 사용하는 롤러 시스템을 나타내는 단면도이다.

먼저, 도 1을 참조하여 본 발명의 실시 예1에 의한 롤러 시스템을 설명한다. 실시 예1에 의한 롤러 시스템은 원통형의 롤(R)과 롤(R)의 겉면에 탈부착이 가능하도록 감겨 있는 블랑켓(BLK)을 포함한다.

롤(R)은 표면이 매끄러운 금속 재질로 형성한다. 블랑켓(BLK)의 내측면이 롤(R)의 외측면과 밀착하도록 하기 위해, 롤(R)의 일측부에는 블랑켓(BLK)의 양 끝부분을 걸어서 일정 장력으로 부착되도록 하는 텐션부(T)를 포함할 수 있다. 블랑켓(BLK)은 그 면적이 롤(R)의 겉넓이에 상응하는 크기를 갖는 대략 장방형의 모양을 갖는다. 블랑켓(BLK)의 양 단부에는 돌출형 텐션부(T)에 걸어서 고정할 수 있는 걸이 구멍이 형성되어 있을 수 있다. 블랑켓(BLK)의 한쪽 걸이 구멍을 텐션부(T)에 고정하고, 충분한 힘으로 잡아 당겨 맞은편 걸이 구멍을 텐션부(T)에 걸어서 고정한다. 특히, 쿠션층(C)이 롤(R)의 외부면과 맞닿도록 고정한다. 따라서, 블랑켓(BLK)의 크기는 롤의 겉넓이보다 약간 작아서 블랑켓(BLK)의 탄성력으로 인해 롤(R)의 외측면에 밀착하는 것이 바람직하다. 블랑켓(BLK)은 쿠션층(C), 완충층(PT), 그리고 인쇄층(PD)을 포함하는 3층 구조를 갖고 있다.

이와 같은 상태에서, 블랑켓(BLK)의 PDMS층()에 잉크를 도포하고, 롤(R)을 기판 위에서 굴려서 도전성 잉크 조성물을 기판으로 전사시킴으로써 프린팅 방식으로 소자를 제조할 수 있다. 롤(R)이 회전하면서, 기판에 일정한 압력으로 가압이 되어야 올바르게 도전성 잉크 조성물을 기판에 전사할 수 있다. 그런데, 가압력과 롤(R)의 회전력 사이의 상반력에 의해 블랑켓(BLK)이 롤(R)의 표면에서 미끄러질 수 있다. 특히, 도 1의 확대한 도면과 같이, 롤(R)과 쿠션층(C) 사이에서 미끄럼(Slip)이 잘 발생한다. 이로 인해서, 기판 위에 전사된 패턴에서 원치 않는 얼룩 무늬가 발생하거나, 프린팅 패턴이 정 위치에 형성되지 않고 변위차가 발생한다. 이 경우, 올바른 소자 패턴을 얻을 수 없고, 평판표시장치의 품질을 보장할 수 없다.

이하, 도 2를 참조하여 실시 예1에서 발생하는 문제점을 더 극복하기 위한 실시 예2에 대하여 살펴본다. 실시 예2에 의한 롤러 시스템은, 원통형의 롤(R), 롤(R)의 겉면에 합착된 쿠션층(C) 그리고, 쿠션층(C)의 겉면에 감겨 있는 블랑켓(BLK)을 포함한다. 롤(R)과 쿠션층(C)은 접착제(AD)에 의해 완전 합착되어 있다. 그리고,블랑켓(BLK)의 내측면이 쿠션층(C)의 외측면과 밀착된다. 이를 위해, 롤(R)의 일측부에는 블랑켓(BLK)의 양 끝부분을 걸어서 일정 장력으로 부착되도록 하는 텐션부(T)를 포함할 수 있다.

롤(R)은 표면이 매끄러운 금속 재질로 형성한다. 롤(R)의 일측부에는 돌출된 텐션부(T)를 포함할 수 있다. 그리고, 롤(R)의 겉면에는 접착제(AD)로 쿠션층(C)이 고정되어 접착되어 있다.

블랑켓(BLK)은 그 면적이 쿠션층(C)이 접착되어 감겨있는 롤(R) 전체의 겉넓이에 상응하는 크기를 갖는 대략 장방형의 모양을 갖는다. 블랑켓(BLK)의 양 단부에는 돌출형 텐션부(T)에 걸어서 고정할 수 있는 걸이 구멍이 형성되어 있을 수 있다. 블랑켓(BLK)의 한쪽 걸이 구멍을 텐션부(T)에 고정하고, 충분한 힘으로 잡아 당겨 맞은편 걸이 구멍을 텐션부(T)에 걸어서 고정한다. 특히, 완충층(PT)이 쿠션층(C)의 외부면과 맞닿도록 고정한다. 따라서, 블랑켓(BLK)의 크기는 쿠션층(C)의 외주면이 형성하는 원통의 겉넓이보다 약간 작아서 블랑켓(BLK)의 탄성력으로 인해 쿠션층(C)의 외측면에 밀착하는 것이 바람직하다. 블랑켓(BLK)은 완충층(PT)과 인쇄층(PD)을 포함하는 2층 구조를 갖는다.

이상 설명한 실시 예 2에 의한 롤러 시스템을 구성하는 롤(R), 쿠션(C) 및 블랑켓(BLK)은 제조 특성에 따라 다양하게 설정이 가능하다. 특히, 평판표시장치를 제조하는데 사용하는 프린팅 장치에서는, 쿠션층(C) 및 블랑켓(BLK)의 두께는 각각 2mm 이하인 것이 바람직하다. 특히, 완충층(PT)은 250~700㎛ 정도의 두께를 갖고, 인쇄층(PD)은 1mm이하인 것이 바람직하다. 완충층(PT)은 PET 물질을 포함하고, 인쇄층(PD)은 PDMS 물질을 포함하는 것이 바람직하다.

매끄러운 표면을 갖는 롤(R)의 외부면과 상대적으로 거칠기가 매끄러운 쿠션층(C)의 내측면이 접착제(AD)를 이용하여 완전히 접착된 상태를 갖고, 상대적으로 거칠기가 거친 쿠션층(C)의 외측면은 블랑켓(BLK)과 장력으로 밀착되어 있는 구조를 갖는다. 따라서, 롤러 시스템이 기판과 합착하여 회전하면서 롤러 시스템의 표면에 도포된 잉크 패턴을 전사할 때, 가압력과 롤러 시스템의 회전력 사이의 상반력에 의해, 쿠션층(C)과 완충층(PT) 사이에서는 미끄러짐이 거의 발생하지 않는다.

이하, 도 3a 내지 3b를 참조하여, 본 발명의 실시 예들에 의한 프린팅 방식의 평판표시장치 제조에서 사용하는 롤러 시스템을 이용하여 기판 위에 소자를 프린팅하여 형성하는 방법을 설명한다. 특히, 가장 바람직한 실시 예인 실시 예2를 중심으로 설명한다. 도 3a 내지 3b은 본 발명에 의한 롤러 시스템을 이용하여 평판표시장치의 한 소자를 형성하는 방법을 나타낸 도면들이다.

형성하고자 하는 패턴 재료를 점성이 있는 액체 혹은 젤 형태로 만든 잉크 조성물(INK)을 준비한다. 형성하고자 하는 패턴이 금속 배선일 경우에는 도전성 물질을 포함하는 잉크 조성물을 준비하는 것이 바람직하다. 한편, 블랙 매트릭스나 칼라필터와 같이 비 도전물질을 형성하고자 할 경우에는 특정 색상을 갖는 레진물질을 포함하는 잉크 조성물을 준비하는 것이 바람직하다. 잉크 조성물(INK)을 롤(R)의 외부에 고정 접착된 쿠션층(C)과 텐션에 의해 밀착된 블랑켓(BLK)에 도포한다. 도면에 상세하게 나타내지는 않았으나, 블랑켓(BLK)의 제일 겉면인 인쇄층(PD)에 잉크 조성물(INK)이 도포된다. 또한, 편의상 본 발명에 의한 롤(R), 쿠션층(C) 및 블랑켓(BLK)을 포함하는 롤러 시스템을 롤러(ROL)로 설명한다.

블랑켓(BLK)에 잉크 조성물(INK)을 도포하는 경우, 도포 장치(CT)를 이용할 수 있다. 도포 장치(CT)는 깔때기 형상의 주입구를 갖고 있어 잉크 조성물(INK)을 주입하기 용이한 것이 바람직하다. 이 때, 롤러(ROL)가 회전하고 있어 도포 장치(CT)를 통해 블랑켓(BLK) 전면에 잉크 조성물(INK)이 도포될 수 있다. (도 3a)

잉크 조성물(INK)이 도포된 롤러(ROL)를 클리쉐(Cliche)(S1)에 전사한다. 클리쉐(S1)는 오목 패턴(PAT)이 형성되어 있을 수 있다. 이러한 오목 패턴(PAT)은 추후 형성될 최종 패턴의 역상으로 이루어져 있다. 이 때, 클리쉐(S1)에 형성되어 있는 오목 패턴(PAT)은 함몰되어 있으므로 롤러(ROL)의 블랑켓(BLK)에 코팅된 잉크 조성물(INK)이 오목 패턴(PAT)을 제외한 표면 영역에만 전사된다. 그리고, 오목 패턴(PAT)과 접촉하지 않은 잉크 조성물(INK)은 롤러(ROL)의 블랑켓(BLK)에 그대로 잔존하여 잉크 패턴(IP)이 형성된다. (도 3b)

블랑켓(BLK)에 잔존하는 잉크 패턴(IP)을 평판표시장치에 사용하는 기판(S2)으로 전사한다. 롤러(ROL)의 블랑켓(BLK)에는 잉크 패턴(IP)이 형성되어 있고, 이를 기판(S2)과 밀착 시켜 굴림으로써 기판(S2) 위에 잉크 패턴(IP)을 전사 할 수 있다. (도 3c)

이와 같은, 리버스 오프셋 프린팅 기법은 두께가 매우 얇은 금속 패턴을 형성할 수 있어, 액정표시장치와 같이 미세 금속 배선을 필요로 하는 평판표시장치에 사용할 수 있다. 또한, 롤러(ROL)와 기판(S2) 사이의 합착력이 작용하면서, 롤러(ROL)가 기판(S2) 위에서 구름 운동을 하더라도, 쿠션층(C)과 블랑켓(BLK) 사이에서 미끄러짐이 거의 발생하지 않는다. 따라서, 블랑켓(BLK)의 겉면이 인쇄층(PD)에 형성된 잉크 패턴(IP)이 원래 의도한 설계 표준 편차 내에서 올바른 형태로 전사된다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.

ROL: 롤러 R: 롤
C: 쿠션층 BLK: 블랑켓
PT: 완충층 PD: 인쇄층
T: 텐션부 CT: 도포 장치
INK: 잉크 조성물 IP: 잉크 패턴
S1: 클리쉐 PAT: 음각 패턴
S2: 기판

Claims (7)

1. 원통형상의 강체로 이루어진 몸체와, 상기 몸체의 일측부에 형성된 텐션부를 포함하는 롤;
   상기 롤의 겉표면에 접착되어 있는 쿠션층;
   상기 텐션부에 의해 상기 쿠션층과 밀착되는 블랑켓을 포함하는 것을 특징으로 하는 프린팅 방식의 평판표시장치 제조용 롤러 시스템.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 롤과 상기 쿠션층은 접착제에 의해 완전 합착되어 있는 것을 특징으로 하는 프린팅 방식의 평판표시장치 제조용 롤러 시스템.
   
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 블랑켓은 상기 롤의 겉면적에 상응하는 장방형의 형태를 갖고;
   양 단부에 상기 텐션부와 결합하는 걸쇠부를 포함하는 것을 특징으로 하는 프린팅 방식의 평판표시장치 제조용 롤러 시스템.
   
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 블랑켓은, 상기 쿠션층과 밀착되는 완충층; 그리고
   상기 완충층과 접착되어 있는 인쇄층을 포함하는 것을 특징으로 하는 프린팅 방식의 평판표시장치 제조용 롤러 시스템.
   
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 완충층은 PET를 포함하고;
   상기 인쇄층은 PDMS를 포함하는 것을 특징으로 하는 프린팅 방식의 평판표시장치 제조용 롤러 시스템.
   
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 쿠션층과 상기 블랑켓은 각각 두께가 2mm 이하인 것을 특징으로 하는 프린팅 방식의 평판표시장치 제조용 롤러 시스템.
   
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 완충층은 두께가 250 내지 700㎛이고;
   상기 인쇄층은 두께가 1mm 이하인 것을 특징으로 하는 프린팅 방식의 평판표시장치 제조용 롤러 시스템.

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