KR20120097345A - 롤 프린팅 장치 및 이를 이용한 롤 프린팅 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 롤 프린팅 장치 및 이를 이용한 롤 프린팅 방법에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 롤 프린팅 장치는 1) 제1 클리쉐 스테이지, 2) 제2 클리쉐 스테이지, 3) 상기 제1 클리쉐 스테이지 및 제2 클리쉐 스테이지 사이에 구비되고, 롤형 피인쇄필름 지지부를 포함하는 패턴 전사부, 4) 상기 제1 클리쉐 스테이지 상에서 패턴 전사부로 이동하는 제1 인쇄롤이 구비된 제1 인쇄부, 및 5) 상기 제2 클리쉐 스테이지 상에서 패턴 전사부로 이동하는 제2 인쇄롤이 구비된 제2 인쇄부를 포함하고, 상기 제1 클리쉐 스테이지 및 제2 클리쉐 스테이지는 동일 선상에 구비되고, 상기 롤형 피인쇄필름 지지부에는 필름 기재가 구비된다. 본 발명에 따른 롤 프린팅 장치는 연속적인 롤 프린팅이 가능하여 택 타임(tack time)을 줄일 수 있게 되고, 이에 따라 생산성을 향상시킬 수 있다.

Description

롤 프린팅 장치 및 이를 이용한 롤 프린팅 방법{ROLL PRINTING APPARATUS AND ROLL PRINTING METHOD USING THE SAME}

본 출원은 2011년 2월 24일에 한국특허청에 제출된 한국 특허 출원 제10-2011-0016749호의 출원일의 이익을 주장하며, 그 내용 전부는 본 명세서에 포함된다.

본 발명은, 롤 프린팅 장치 및 이를 이용한 롤 프린팅 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 연속적인 롤 프린팅이 가능하여 택 타임(tack time)을 줄일 수 있게 되고, 이에 따라 생산성을 향상시킬 수 있는 롤 프린팅 장치 및 이를 이용한 롤 프린팅 방법에 관한 것이다.

일반적으로 반도체 회로 소자 및 LCD, PDP 등의 디스플레이 장치에 사용되는 미세 패턴은 포토레지스트(Photoresist)를 이용한 포토리소그래피(Photolithography)에 의해 형성되는데, 대체로 코팅, 노광, 현상, 세정, 경화의 단계를 거쳐 제조된다.

그러나, 포토리소그래피(Photolithography)는 원하는 패턴을 정밀하게 얻을 수 있는 장점이 있음에도 불구하고, 많은 단계의 공정을 거쳐야 한다는 것과 포토레지스트의 효과를 극대화하기 위해 많은 종류의 재료들이 사용된다는 점, 그리고 코팅 등의 공정에서 많은 양의 포토레지스트가 소모된다는 단점이 있다.

최근에는 이러한 포토리소그래피의 단점을 극복하기 위해 롤 프린팅 방식에 의해 미세 패턴을 얻는 기술이 제안되어 연구 개발되고 있다.

패턴 형성을 위한 롤 프린팅 장치는 옵셋 인쇄, 반전 옵셋 인쇄, 롤-투-롤(roll-to-roll) 인쇄 등의 방식에 다양하게 적용 가능하며, 컬러 필터의 구성 요소인 R(Red), G(Green), B(Blue)의 컬러 및 BM(Black Matrix)패턴 뿐만 아니라 TFT(Thin Film Transistor), 및 PDP(Plasma Display Panel)의 전극 형성용 패턴과 격벽 재료의 패턴 전사 등 광범위하게 적용 가능하다.

롤 프린팅 장치는 대체로 코터, 인쇄롤, 인쇄롤 구동 장치, 클리쉐 또는 기판 스테이지와 스테이지 얼라인을 위한 구동 장치를 가장 기본적인 구성 요소로 하며, 이에 더하여 클리쉐 및/또는 배관 세정장치, 블랑킷에 흡수된 용제를 흡수하여 블랑킷을 건조시키기 위한 건조 장치 및 각종 센서 장치 등을 부가로 구비할 수 있다.

롤 프린팅 방식에 의해 형성되는 패턴의 정밀도 및 패턴 전사효율은 코터로부터 롤 혹은 롤의 블랑킷으로의 코팅 상태, 코팅 후 클리쉐 혹은 기판으로의 전사되기 전까지의 용제의 휘발 정도와 대기시간, 전사되는 동안의 스테이지와 롤 혹은 블랑킷 사이의 간격에 의해 형성되는 인압 등의 공정 조건에 크게 의존한다.

특히, 롤 프린팅 공정의 첫 단계인 롤 혹은 블랑킷으로의 코팅시 코팅 상태에 의해 전체 패턴의 균일성(uniformity) 뿐만 아니라 여러 가지 형태의 얼룩 형성 여부가 결정된다.

이와 같은 롤 프린팅 장치에 있어서, 일반적으로 인쇄롤이 한 번의 인쇄공정을 수행하고 나면, 다시 인쇄롤을 준비하고 인쇄롤에 코팅하는 등 인쇄공정에 들어가기 전까지 불가피하게 택 타임(tack time)이 요구된다는 단점이 있다.

여기서, 택 타임이란 제품 하나가 나온 후 다시 다음 글라스 기판이 오는데 걸리는 시간으로써, 액정 표시 장치(LCD)의 제조시 주로 포토 장비에 글라스 기판이 반입 후 반출되는데 걸리는 시간을 기준으로, 타 장비의 개수를 조절함으로써 이를 맞추고 있으며, 인쇄롤에 있어서도 마찬가지로 하나의 인쇄롤이 인 앤 아웃(in and out)에 걸리는 시간을 의미한다. 이러한 택 타임으로 인해 롤(roll) 인쇄의 경우, 포토 장비 대비 상대적으로 느린 생산속도를 지니게 되는 한계를 지니고 있다.

본 발명은, 연속적으로 롤 프린팅함으로써 택 타임(tack time)을 개선할 수 있고, 생산성을 향상시킬 수 있는 롤 프린팅 장치 및 이를 이용한 롤 프린팅 방법을 제공하고자 한다.

본 발명은

1) 제1 클리쉐 스테이지,

2) 제2 클리쉐 스테이지,

3) 상기 제1 클리쉐 스테이지 및 제2 클리쉐 스테이지 사이에 구비되고, 롤형 피인쇄필름 지지부를 포함하는 패턴 전사부,

4) 상기 제1 클리쉐 스테이지 상에서 패턴 전사부로 이동하는 제1 인쇄롤이 구비된 제1 인쇄부, 및

5) 상기 제2 클리쉐 스테이지 상에서 패턴 전사부로 이동하는 제2 인쇄롤이 구비된 제2 인쇄부를 포함하고,

상기 제1 클리쉐 스테이지 및 제2 클리쉐 스테이지는 동일 선상에 구비되고, 상기 롤형 피인쇄필름 지지부에는 필름 기재가 구비되는 롤 프린팅 장치를 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 롤 프린팅 장치를 이용한 롤 프린팅 방법을 제공한다.

또한, 본 발명은

1) 제1 클리쉐가 구비된 제1 스테이지 및 제2 클리쉐가 구비된 제2 스테이지를 동일 선상에 준비하고, 상기 제1 스테이지 및 제2 스테이지 사이의 하부에 구비되고 필름 기재가 구비된 롤형 피인쇄필름 지지부를 포함하는 패턴 전사부를 준비하는 단계,

2) 제1 잉크가 코팅된 제1 인쇄롤을 제1 스테이지 상에서 패턴 전사부로 이동시키고, 필름 기재 상에 제1 잉크를 인쇄하는 단계,

3) 상기 제1 인쇄롤을 초기 위치로 이동 복귀시키면서, 제2 잉크가 코팅된 제2 인쇄롤을 제2 스테이지 상에서 패턴 전사부로 이동시키고, 필름 기재 상에 제2 잉크를 인쇄하는 단계, 및

4) 상기 제2 인쇄롤을 초기 위치로 이동 복귀시키면서, 상기 1) 단계 내지 3) 단계를 순차적으로 반복 수행하는 단계

를 포함하는 롤 프린팅 방법을 제공한다.

본 발명에 따르면, 한 쌍의 인쇄롤 장치를 사용함으로써 하나의 인쇄롤이 인쇄공정을 수행한 후 회귀하는 동안 다른 하나의 인쇄롤이 인쇄공정을 수행할 수 있으므로 연속적으로 롤 프린팅할 수 있다. 따라서, 본 발명은 택 타임(tack time)을 줄일 수 있게 되고, 이에 따라 생산성을 크게 향상시킬 수 있다. 또한, 이 때 인쇄 완료된 기재 및 다음 인쇄를 위한 기재의 효율적인 교체를 할 수 있어 생산성을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일구체예에 따른 롤 프린팅 장치의 평면도를 개략적으로 나타낸 도이다.
도 2는 본 발명의 일구체예에 따른 롤 프린팅 장치의 제1 인쇄부 또는 제2 인쇄부를 개략적으로 나타낸 도이다.
도 3은 본 발명의 일구체예에 따른 롤 프린팅 장치의 패턴 전사부를 개략적으로 나타낸 도이다.
도 4는 본 발명의 일구체예에 따른 롤 프린팅 장치의 피인쇄필름 지지부의 진공 형성방법을 개략적으로 나타낸 도이다.
10: 제1 클리쉐 스테이지
20: 제2 클리쉐 스테이지
30: 패턴 전사부
40: 제1 인쇄부
50: 제2 인쇄부
60: 고정롤
70: 자유회전롤
80: 다공성 시트
90: 고정롤의 진공 홀 형성 영역
100: 자유회전롤의 진공 홀 형성 영역
110: 블랭킷
120: 필름 기재

이하 본 발명을 구체적으로 설명하기로 한다.

종래의 일반적인 롤 프린팅 장치는 기본적으로 코터, 인쇄롤, 인쇄롤 구동 장치, 클리쉐 스테이지 및 기판 스테이지로 구성되어 있다. 상기 인쇄롤에는 블랭킷이 감겨져 있으며, 클리쉐 스테이지와 기판 스테이지에는 각각 클리쉐 및 기판이 놓여져 있다. 상기 인쇄롤은 원통형으로 형성될 수 있으며, 외면에는 블랭킷이 구비되어 있다. 상기 블랭킷은 잉크와의 부착성 및 탄성을 갖는 고무 재질로 형성될 수 있다.

상기 인쇄롤은 상기 클리쉐 및 상기 기판과 상대적으로 왕복 운동을 할 수 있도록 구비됨으로써, 상기 클리쉐로부터 패턴을 전사 받아 상기 기판으로 재전사할 수 있게 된다.

상기 클리쉐 스테이지와 기판 스테이지는 하부 프레임에 설치될 수 있으며, 상기 클리쉐 스테이지와 기판 스테이지는 각각 하부 프레임으로부터 분리 가능하게 설치됨으로써, 다양한 대상 패턴에 따라 다양한 패턴을 갖는 클리쉐가 적용될 수 있다.

상기 인쇄롤은 인쇄롤 구동모터와 같은 구동장치에 의해 구동되어 하부 프레임 위를 회전하면서 이동(왕복운동)하게 되는데, 이 때 상기 인쇄롤이 회전하면서 상기 인쇄롤의 외면에 구비된 블랭킷이 클리쉐 및 기판의 상면과 접촉함으로써 패턴을 클리쉐로부터 기판으로 전사하게 된다.

그러나, 종래의 롤 프린팅 장치는 롤 프린팅 장치의 한 측면에만 코터, 인쇄롤 등이 구비되어 있어서, 인쇄롤에 의한 기판으로의 인쇄 후 인쇄롤을 다시 초기 위치로 복귀시킨 후 코터를 이용하여 인쇄롤의 블랭킷에 잉크를 코팅 후 인쇄하는 형태를 취하고 있다. 이러한 형태는 택 타임(tact time)에 있어서 기존의 포토 공정 대리 생산효율이 낮다는 문제점을 지니고 있다.

상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 한 쌍의 인쇄롤 장치를 사용함으로써 하나의 인쇄롤이 인쇄공정을 수행한 후 회귀하는 동안 다른 하나의 인쇄롤이 인쇄공정을 수행할 수 있으므로 연속적으로 롤 프린팅할 수 있는 장치를 제공하고자 한다.

본 발명에 따른 롤 프린팅 장치는 1) 제1 클리쉐 스테이지, 2) 제2 클리쉐 스테이지, 3) 상기 제1 클리쉐 스테이지 및 제2 클리쉐 스테이지 사이에 구비되고 롤형 피인쇄필름 지지부를 포함하는 패턴 전사부, 4) 상기 제1 클리쉐 스테이지 상에서 패턴 전사부로 이동하는 제1 인쇄롤이 구비된 제1 인쇄부, 및 5) 상기 제2 클리쉐 스테이지 상에서 패턴 전사부로 이동하는 제2 인쇄롤이 구비된 제2 인쇄부를 포함하고, 상기 제1 클리쉐 스테이지 및 제2 클리쉐 스테이지는 동일 선상에 구비되며, 상기 롤형 피인쇄필름 지지부에는 필름 기재가 구비되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 롤 프린팅 장치에 있어서, 상기 패턴 전사부는 필름 기재를 연속적으로 제공하는 피인쇄필름 제공부와 필름 기재를 연속적으로 회수하는 피인쇄필름 회수부가 구비될 수 있다. 또한, 상기 피인쇄필름 제공부와 피인쇄필름 회수부 사이에는 롤형 피인쇄필름 지지부가 구비될 수 있다. 여기서, 상기 필름 기재는 피인쇄필름 지지부에 구비될 수 있다.

상기 피인쇄필름 제공부는 권출부(unwinder)이고, 상기 피인쇄필름 회수부는 권취부(rewinder) 일 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 필름 기재라는 용어는 상기 피인쇄필름 제공부와 피인쇄필름 회수부의 구동에 의하여 연속적으로 제공되고, 인쇄하고자 하는 인쇄물 패턴이 전사될 수 있는 것이라면, 그 재료나 그 두께가 특별히 제한되지 않는다.

본 발명에 있어서, 상기 피인쇄필름 제공부와 상기 피인쇄필름 회수부는 필름 기재가 한쪽 방향으로 진행하도록 연속적으로 필름 기재를 제공할 수 있다. 본 발명에 있어서, 상기 피인쇄필름 제공부는 권출부(unwinder)이고, 상기 피인쇄필름 회수부는 권취부(rewinder)일 수 있다. 이하에서는 상기 피인쇄필름 제공부를 권출부로 예시하고, 상기 피인쇄필름 회수부를 권취부로 예시하지만, 필름 기재를 연속적으로 제공할 수 있는 것이라면 그 구성이 특별히 한정되지 않는다.

필요에 따라, 상기 권출부 및 상기 권취부의 구동을 간헐적으로 제어할 수 있다. 이에 의하여 본 발명에서는 간헐 연속 인쇄가 가능하다. 본 명세서에서, 간헐 연속 인쇄이라는 용어는, 상기 권출부와 상기 권취부의 구동을 인쇄 공정 도중 필요한 단계에서 간헐적으로 제어하면서, 상기 권출부와 상기 권취부에 장착된 필름 기재를 롤형 피인쇄필름 지지부 상에 연속적으로 제공하여 인쇄 패턴이 전사되도록 하는 것으로 이해될 수 있다. 상기와 같이 간헐 연속 인쇄를 위하여, 상기 롤 프린팅 장치는 상기 권출부 및 상기 권취부의 구동을 간헐적으로 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 롤 프린팅 장치는, 상기 권취부에 필름 기재가 권취될 때 필름 기재가 권취부에 적합한 위치에 권취되도록 필름 기재와 권취부의 위치를 제어하는 위치 제어부를 더 포함할 수 있다. 상기 위치 제어부는 EPC(electronic position controller) 일 수 있다.

본 발명에 따른 롤 프린팅 장치는, 상기 필름 기재의 인쇄 대상 영역이 상기 롤형 피인쇄필름 지지부 상에 위치하였을 때 상기 권출부와 상기 권취부의 구동을 정지시키고, 인쇄물 패턴의 전사가 완료된 후에 상기 권출부와 상기 권취부의 구동을 재개하는 제어부를 추가로 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 롤 프린팅 장치는 상기 필름 기재에 장력을 부여하는 경우 상기 필름 기재에 정밀한 패턴을 인쇄하는데 유리하다. 예컨대, 상기 필름 기재에 장력이 1 Kgf/m(필름폭) 이상, 3 Kgf/m(필름폭) 이상, 5 ~ 10 Kgf/m(필름폭) 이상 부여되도록 구동되는 것이 바람직하다. 상기 장력은 상기 권출부와 필름 기재 권취부의 구동 조절 또는 후술하는 니핑부에 의하여 부여될 수 있다. 이와 관련하여, 본 발명에 따른 롤 프린팅 장치는 필름 기재의 장력 제어부를 추가로 포함할 수 있다.

상기 제1 인쇄롤 또는 제2 인쇄롤이 패턴 전사부에 이동하였을 때, 상기 필름 기재는 제1 인쇄롤 또는 제2 인쇄롤 상에 위치 및 접촉하게 되어 인쇄공정이 수행될 수 있다.

본 발명에 따른 롤 프린팅 장치는, 상기 롤형 피인쇄필름 지지부를 회전시키면서 제1 인쇄롤 또는 제2 인쇄롤 방향으로 상하 이동시키는 구동모터가 추가로 구비될 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 권출부와 상기 피인쇄필름 지지부 사이, 상기 권취부와 상기 롤형 피인쇄필름 지지부 사이, 또는 상기 권출부와 상기 롤형 피인쇄필름 지지부 사이와 상기 권취부와 상기 롤형 피인쇄필름 지지부 사이 모두에 상기 필름 기재에의 장력을 차단하는 니핑(nipping)부를 더 포함하는 것이 바람직하다.

상기 니핑부는 상기 롤형 피인쇄필름 지지부에 고정되어 있어, 상기 롤형 피인쇄필름 지지부를 얼라인할 때 함께 움직이는 것이 좋다. 상기 니핑부는 상기 롤형 피인쇄필름 지지부와 함께 상하 방향으로 이동 가능하다.

본 발명에서는 상기와 같이 권출부와 피인쇄필름 귄취부에 의하여 연속적으로 필름 기재가 제공되기 때문에, 인쇄 도중에 정확한 위치에 패턴이 인쇄될 수 있도록 필름 기재의 위치를 조정할 필요가 있고, 이 때 필름 기재의 위치 조정을 위하여 필름에 걸려있는 장력이 차단될 필요가 있다. 본 발명에서는, 상기 니핑부에 의하여 상기 필름 기재에 걸려있는 장력이 차단될 수 있다. 또한, 상기 니핑부는 상기 필름 기재에 일정 이상의 장력을 부여하는 기능도 할 수 있다.

상기 니핑(nipping)부는 상기 롤형 피인쇄필름 지지부 상에서 필름 기재 상에 인쇄물 패턴이 전사되는 도중에는 상기 필름 기재를 고정하고, 상기 권출부와 상기 피인쇄필름 귄취부의 구동시에는 상기 필름 기재의 진행을 방해하지 않도록 이동하는 것이 바람직하다. 이를 위하여 상기 니핑부의 제어부를 더 포함할 수 있다.

상기 니핑부는 인쇄롤의 이동 경로를 방해하지 않도록 하기 위하여, 또는 인쇄 도중 롤형 피인쇄필름 지지부의 진공 흡입부에 의하여 진공 흡입이 효율적으로 이루어질 수 있도록 하부로 이동될 수 있다. 또한, 상기 니핑부는 필름 기재의 하면에서의 스크레치가 발생하지 않도록 상부로 이동될 수도 있다. 따라서, 본 발명에 따른 롤 프린팅 장치는 상기 니핑부를 상하로 이동시키기 위한 구동부를 포함할 수 있다.

상기 인쇄롤의 이동 경로를 방해하지 않도록 하기 위하여, 또는 필름 기재의 하면에서의 스크레치가 발생하지 않도록 하기 위하여 상기 롤형 피인쇄필름 지지부가 상하부로 이동될 수 있다.

상기 니핑부에 피인쇄필름이 안정적으로 제공될 수 있도록 보조고정부를 더 포함할 수 있다. 상기 보조고정부는 권출부와 니핑부 사이에 구비되는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 롤 프린팅 장치는 피인쇄필름의 얼라인(align)을 위한 롤형 피인쇄필름 지지부의 위치 제어부를 더 포함할 수 있다. 상기 롤형 피인쇄필름 지지부의 위치 제어부는 상기 롤형 피인쇄필름 지지부와 연결되어 구비될 수 있다. 상기 롤형 피인쇄필름 지지부의 위치 제어부는 상기 필름 기재 상에 인쇄물 패턴을 전사하기 전에, 인쇄롤에 의하여 필름 기재 상의 적합한 위치에 인쇄물 패턴이 전사되도록, 상기 롤형 피인쇄필름 지지부를 얼라인할 수 있다. 또한, 전술한 바와 같이, 상기 롤형 피인쇄필름 지지부의 위치 제어부를 통하여 상기 필름 기재는 상하 이동도 가능하며, 이에 의하여 인쇄롤의 진행경로를 방해하지 아니할 수 있으며, 필름 기재의 하면에 스크레치가 발생하는 것을 방지할 수 있다.

본 발명에 따른 롤 프린팅 장치는 상기 롤형 피인쇄필름 지지부와 상기 권취부 사이에 구비된 건조 또는 경화 유닛을 더 포함할 수 있다. 상기 건조 또는 경화 유닛은 상기 필름 기재 상에 전사된 인쇄물 패턴을 건조 또는 경화할 수 있다. 상기 건조 또는 경화 유닛은 인쇄물 패턴을 적절한 조건에서 건조 또는 경화할 수 있도록 제어수단을 포함할 수 있다. 본 발명에서는 피인쇄체가 필름 형태이므로, 필름 재료에 따라 건조 또는 경화 온도가 조절되는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 롤 프린팅 장치는 상기 롤형 피인쇄필름 지지부와 상기 권취부 사이에 구비되고, 상기 필름 기재와 함께 합지하고자 하는 필름을 제공하는 제2 권출부를 더 포함할 수 있다. 상기 제2 권출부로부터 제공되는 필름의 종류는 상기 필름 기재와 합지가 요구되는 것이라면 특별히 한정되지 않는다. 상기 합지를 위하여, 상기 필름 기재와 상기 제2 권출부로부터 제공되는 필름이 상기 권취부로 권취되기 전에 합지 수단을 더 포함할 수 있다. 예컨대, 가압 수단을 더 포함할 수 있다. 상기 가압 수단은 2개의 롤로 이루어진 구조를 통하여 제공될 수 있다. 상기와 같은 가압 수단에 의하여 2개의 필름이 라미네이션 될 수 있다.

상기 롤형 피인쇄필름 지지부의 구동 속도는 인쇄물 패턴을 전사하는 상기 인쇄롤의 구동 속도와 동기화되는 것이 바람직하다. 다시 말하면, 상기 롤형 피인쇄필름 지지부가 구동하는 선속도와 상기 제1 인쇄롤 또는 제2 인쇄롤이 구동하는 선속도가 일치하는 것이 바람직하다. 이와 같이 함으로써, 정밀한 패턴을 전사할 수 있다. 이 때, 상기 제1 인쇄롤 또는 제2 인쇄롤의 구동 속도 계산시, 블랭킷을 포함한 전체 인쇄롤을 기준으로 하여 계산하는 것이 바람직하다.

상기 롤형 피인쇄필름 지지부와 제1 인쇄롤 또는 제2 인쇄롤 사이의 압력을 조절함으로써 정밀 패턴이 전사되도록 할 수 있다.

본 발명에 따른 롤 프린팅 장치에 있어서, 상기 롤형 피인쇄필름 지지부는 고정롤, 자유회전롤 및 다공성 시트를 포함할 수 있다. 상기 롤형 피인쇄필름 지지부에 있어서, 상기 필름 기재와 제1 인쇄롤 또는 제2 인쇄롤이 접하는 영역에 대응되는 각도의 고정롤의 영역에 진공 홀이 형성될 수 있다. 여기서, 상기 각도는 롤형 피인쇄필름 지지부의 회전축을 중심으로 0.1 내지 180도일 수 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다. 또한, 상기 자유회전롤에는 전영역에 진공 홀이 형성될 수 있다.

상기 고정롤 및 자유회전롤의 진공 홀은 수직형 타공을 통하여 형성할 수 있고, 상기 고정롤의 진공 홀 및 자유회전롤의 진공 홀이 서로 만나는 경우에만 진공이 형성될 수 있다.

상기와 같이, 고정롤의 진공 홀 및 자유회전롤의 진공 홀이 서로 만나서 롤형 피인쇄필름 지지부에 진공이 형성되는 것을 하기 도 4에 개략적으로 나타내었다.

즉, 본 발명에 따른 롤 프린팅 장치는 상기 필름 기재와 제1 인쇄롤 또는 제2 인쇄롤이 접하는 영역에 대응되는 고정롤의 영역에만 진공 홀을 형성함으로써, 롤형 피인쇄필름 지지부 전체에 진공을 형성하였을 때, 필름 기재와 제1 인쇄롤 또는 제2 인쇄롤이 접하는 영역에만 진공이 형성되고, 접하지 않는 영역에는 진공이 형성되지 않을 수 있다. 이에 따라, 폴리디메틸실록산(PDMS)로 구성된 제1 인쇄롤 또는 제2 인쇄롤의 블랭킷에 의한 패턴 전사 공정시 필름 기재가 들림으로 인한 패턴 전사 불량이 나타나는 것을 방지할 수 있다.

상기와 같이, 고정롤, 자유회전롤 및 다공성 시트를 포함하는 롤형 피인쇄필름 지지부의 일구체예를 하기 도 3에 나타내었다.

본 발명에 따른 롤 프린팅 장치에 있어서, 상기 제1 인쇄부에는 제1 인쇄롤을 회전시키면서 제1 클리쉐 스테이지 상에서 패턴 전사부 방향으로 이동시키는 구동모터가 구비될 수 있고, 상기 제2 인쇄부에는 제2 인쇄롤을 회전시키면서 제2 클리쉐 스테이지 상에서 패턴 전사부 방향으로 이동시키는 구동모터가 구비될 수 있다.

상기 구동모터는 리니어 모터일 수 있다. 그러나, 이로 한정되는 것은 아니며, 서보모터(servomotor) 및 락 엔 피니언 모터 이외에도 전진운동 가능한 모터라면 본 발명에 적용될 수 있음은 물론이다.

본 발명에 따른 롤 프린팅 장치에 있어서, 상기 제1 인쇄부 및 제2 인쇄부에는 각각 제1 인쇄롤 및 제2 인쇄롤에 잉크를 코팅하는 코터가 구비될 수 있다.

상기 코터로는 슬릿 코터 또는 롤 코터(Roll coater)를 사용할 수 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다.

상기 제1 인쇄롤 및 제2 인쇄롤은 표면이 전해연마(electrolytic polishing) 처리된 정밀기계 가공용 스테인리스 스틸(stainless steel)로 제조될 수 있다.

구체적인 예로는 SUS304 스테인리스 스틸, SUS305 스테인리스 스틸, 또는 SUS316 스테인리스 스틸 표면을 전해연마 처리한 것을 사용하여 인쇄롤을 제조할 수 있다. 스테인리스 스틸의 표면을 니켈과 같은 금속 원소로 표면 처리하게 되면, 스테인리스 스틸의 부식 및 산화를 방지할 수 있다.

상기 제1 인쇄롤 및 제2 인쇄롤의 표면에는 블랭킷이 감겨져 있을 수 있으며, 이 경우, 상기 코터를 사용한 코팅 공정시 잉크가 블랭킷에 도포된다.

본 발명에 따른 롤 프린팅 장치에 있어서, 상기 제1 인쇄부 및 제2 인쇄부의 인쇄공정시 패턴의 정밀도를 향상시키기 위하여, 상기 제1 클리쉐 스테이지 또는 제2 클리쉐 스테이지는 제1 클리쉐 또는 제2 클리쉐를 얼라인하기 위한 얼라인 유닛(align unit)을 구비할 수 있다. 또한, 상기 제1 클리쉐 스테이지 또는 제2 클리쉐 스테이지는 제1 클리쉐 또는 제2 클리쉐의 위치를 바로잡기 위한 중심결정(centering) 장치를 구비할 수 있고, 제1 클리쉐 또는 제2 클리쉐를 고정하기 위한 진공 홀을 구비할 수 있다.

본 발명에 따른 롤 프린팅 장치에 있어서, 제1 클리쉐 또는 제2 클리쉐의 얼라인 방식 이외에 제1 클리쉐 스테이지 또는 제2 클리쉐 스테이지 상에 구비된 제1 클리쉐 또는 제2 클리쉐의 위치를 인식하여 얼라인을 맞추는 경우에는, 상기 제1 인쇄부 또는 제2 인쇄부에 얼라인 장치를 구비할 수 있다. 이러한 경우 제1 인쇄부 또는 제2 인쇄부는 제1 인쇄롤 또는 제2 인쇄롤을 지지하는 좌측 및 우측에 각각 X축, Y축 및 Z축으로 미세위치를 개별적으로 조정할 수 있는 추가의 모터 구동부를 구비할 수 있다. 상기와 같은, 본 발명의 일구체예에 따른 롤 프린팅 장치의 제1 인쇄부 또는 제2 인쇄부를 하기 도 2에 개략적으로 나타내었다.

이러한 얼라인 방식에 의하여, 상기 필름 기재의 가장자리(edge)를 감지하여 필름 기재의 가장자리축과 제1 클리쉐 또는 제2 클리쉐의 패턴축이 일치하지 않는 경우, 이에 대한 인쇄 위치의 상호보완이 가능하며, 이 때 필름 기재 사행을 롤의 위치변화를 통하여 보상 가능할 수 있다.

본 발명에 따른 롤 프린팅 장치에 있어서, 잉크 조성물 등에 대한 내용은 당 기술분야에 알려진 바와 동일하므로, 이에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

본 발명에 따른 롤 프린팅 장치는 리버스 오프셋(reverse offset) 프린팅에 적용할 수 있다.

본 발명에 따른 롤 프린팅 장치는 컬러필터 패턴; 반도체 및 도체; 절연체 막을 이용한 게이트-게이트 절연막-액티브-패시베이션-픽섹을 구성하는 박막 트랜지스터(TFT) 기판 등의 제조공정 등 다양한 분야에 이용할 수 있다.

또한, 본 발명은 상기 롤 프린팅 장치를 이용한 롤 프린팅 방법을 제공한다.

본 발명에 따른 롤 프린팅 방법의 일구체예는 1) 제1 클리쉐가 구비된 제1 스테이지 및 제2 클리쉐가 구비된 제2 스테이지를 동일 선상에 준비하고, 상기 제1 스테이지 및 제2 스테이지 사이의 하부에 구비되고 롤형 필름 기재가 구비된 롤형 피인쇄필름 지지부를 포함하는 패턴 전사부를 준비하는 단계, 2) 제1 잉크가 코팅된 제1 인쇄롤을 제1 스테이지 상에서 패턴 전사부로 이동시키고, 롤형 필름 기재 상에 제1 잉크를 인쇄하는 단계, 3) 상기 제1 인쇄롤을 초기 위치로 이동 복귀시키면서, 제2 잉크가 코팅된 제2 인쇄롤을 제2 스테이지 상에서 패턴 전사부로 이동시키고, 롤형 필름 기재 상에 제2 잉크를 인쇄하는 단계, 및 4) 상기 제2 인쇄롤을 초기 위치로 이동 복귀시키면서, 상기 1) 단계 내지 3) 단계를 순차적으로 반복 수행하는 단계를 포함한다.

여기서, 상기 3) 단계와 동시에 3') 제1 스테이지의 제1 클리쉐를 인출하고 추가의 클리쉐를 공급하는 단계가 수행될 수 있고, 상기 4) 단계와 동시에 4') 제2 스테이지의 제2 클리쉐를 인출하고 추가의 클리쉐를 공급하며, 패턴 전사부의 필름 기재를 인출하고 추가의 필름 기재를 공급하는 단계가 수행될 수 있다.

본 발명에 따른 롤 프린팅 방법에 있어서, 상기 클리쉐, 필름 기재 등을 롤 프린팅 장치 내 인출하고 공급하는 수단은 당 기술분야에 알려진 방법을 이용하거나, 전술한 바와 같은 방법을 이용할 수 있다.

이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.

본 발명의 일구체예에 따른 롤 프린팅 장치를 하기 도 1에 나타내었다.

도 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 롤 프린팅 장치는 1) 제1 클리쉐 스테이지(10), 2) 제2 클리쉐 스테이지(20), 3) 상기 제1 클리쉐 스테이지(10) 및 제2 클리쉐 스테이지(20) 사이에 구비되고, 롤형 피인쇄필름 지지부를 포함하는 패턴 전사부(30), 4) 상기 제1 클리쉐 스테이지(10) 상에서 패턴 전사부(30)로 이동하는 제1 인쇄롤이 구비된 제1 인쇄부(40), 및 5) 상기 제2 클리쉐 스테이지(20) 상에서 패턴 전사부(30)로 이동하는 제2 인쇄롤이 구비된 제2 인쇄부(50)를 포함하고, 상기 제1 클리쉐 스테이지(10) 및 제2 클리쉐 스테이지(20)는 동일 선상에 구비되고, 상기 롤형 피인쇄필름 지지부에는 필름 기재가 구비될 수 있다.

본 발명에 따르면, 한 쌍의 인쇄롤 장치를 사용함으로써 하나의 인쇄롤이 인쇄공정을 수행한 후 회귀하는 동안 다른 하나의 인쇄롤이 인쇄공정을 수행할 수 있으므로 연속적으로 롤 프린팅할 수 있다. 따라서, 본 발명은 택 타임(tack time)을 종래보다 반으로 단축시킬 수 있게 되고, 이에 따라 생산성을 2배 이상 향상시킬 수 있다. 또한, 이 때 인쇄 완료된 기판 및 다음 인쇄를 위한 기판의 효율적인 교체를 할 수 있어 생산성을 향상시킬 수 있다.

Claims (20)

1) 제1 클리쉐 스테이지,
2) 제2 클리쉐 스테이지,
3) 상기 제1 클리쉐 스테이지 및 제2 클리쉐 스테이지 사이에 구비되고, 롤형 피인쇄필름 지지부를 포함하는 패턴 전사부,
4) 상기 제1 클리쉐 스테이지 상에서 패턴 전사부로 이동하는 제1 인쇄롤이 구비된 제1 인쇄부, 및
5) 상기 제2 클리쉐 스테이지 상에서 패턴 전사부로 이동하는 제2 인쇄롤이 구비된 제2 인쇄부를 포함하고,
상기 제1 클리쉐 스테이지 및 제2 클리쉐 스테이지는 동일 선상에 구비되며, 상기 롤형 피인쇄필름 지지부에는 필름 기재가 구비되는 것을 특징으로 하는 롤 프린팅 장치.

청구항 1에 있어서, 상기 패턴 전사부에는 필름 기재를 연속적으로 제공하는 피인쇄필름 제공부와 롤형 필름 기재를 연속적으로 회수하는 피인쇄필름 회수부가 구비되는 것을 특징으로 하는 롤 프린팅 장치.

청구항 2에 있어서, 상기 피인쇄필름 제공부와 피인쇄필름 회수부 사이에는 롤형 피인쇄필름 지지부가 구비되는 것을 특징으로 하는 롤 프린팅 장치.

청구항 1에 있어서, 상기 롤형 피인쇄필름 지지부는 고정롤, 자유회전롤 및 다공성 시트를 포함하는 것을 특징으로 하는 롤 프린팅 장치.

청구항 4에 있어서, 상기 필름 기재와 제1 인쇄롤 또는 제2 인쇄롤이 접하는 영역에 대응되는 각도의 고정롤의 영역에 진공 홀이 구비되는 것을 특징으로 하는 롤 프린팅 장치.

청구항 5에 있어서, 상기 각도는 롤형 피인쇄필름 지지부의 회전축을 중심으로 0.1 내지 180도인 것을 특징으로 하는 롤 프린팅 장치.

청구항 4에 있어서, 상기 자유회전롤의 전영역에 진공 홀이 구비되는 것을 특징으로 하는 롤 프린팅 장치.

청구항 2에 있어서, 상기 피인쇄필름 제공부는 권출부(unwinder)이고, 상기 피인쇄필름 회수부는 권취부(rewinder)인 것을 특징으로 하는 롤 프린팅 장치.

청구항 1에 있어서, 상기 제1 인쇄부에는 제1 인쇄롤을 회전시키면서 제1 클리쉐 스테이지 상에서 패턴 전사부 방향으로 이동시키는 구동모터가 구비되는 것을 특징으로 하는 롤 프린팅 장치.

청구항 1에 있어서, 상기 제2 인쇄부에는 제2 인쇄롤을 회전시키면서 제2 클리쉐 스테이지 상에서 패턴 전사부 방향으로 이동시키는 구동모터가 구비되는 것을 특징으로 하는 롤 프린팅 장치.

청구항 1에 있어서, 상기 제1 클리쉐 스테이지 또는 제2 클리쉐 스테이지에 제1 클리쉐 또는 제2 클리쉐를 얼라인하는 얼라인 유닛(align unit)이 구비되는 것을 특징으로 하는 롤 프린팅 장치.

청구항 1에 있어서, 상기 제1 클리쉐 스테이지 또는 제2 클리쉐 스테이지에 제1 클리쉐 또는 제2 클리쉐의 위치를 바로잡는 중심결정(centering) 장치가 구비되는 것을 특징으로 하는 롤 프린팅 장치.

청구항 1에 있어서, 상기 제1 클리쉐 스테이지 또는 제2 클리쉐 스테이지에 제1 클리쉐 또는 제2 클리쉐를 고정하는 진공 홀이 구비되는 것을 특징으로 하는 롤 프린팅 장치.

청구항 1에 있어서, 상기 제1 인쇄부 또는 제2 인쇄부에 얼라인 장치가 구비되고, 상기 제1 인쇄부 또는 제2 인쇄부에 제1 인쇄롤 또는 제2 인쇄롤의 위치를 조정하는 모터 구동부가 구비되는 것을 특징으로 하는 롤 프린팅 장치.

청구항 1에 있어서, 상기 롤 프린팅 장치는 리버스 오프셋(reverse offset) 프린팅용인 것을 특징으로 하는 롤 프린팅 장치.

청구항 1 내지 15 중 어느 한 항의 롤 프린팅 장치를 이용한 롤 프린팅 방법.

1) 제1 클리쉐가 구비된 제1 스테이지 및 제2 클리쉐가 구비된 제2 스테이지를 동일 선상에 준비하고, 상기 제1 스테이지 및 제2 스테이지 사이의 하부에 구비되고 필름 기재가 구비된 롤형 피인쇄필름 지지부를 포함하는 패턴 전사부를 준비하는 단계,
2) 제1 잉크가 코팅된 제1 인쇄롤을 제1 스테이지 상에서 패턴 전사부로 이동시키고, 필름 기재 상에 제1 잉크를 인쇄하는 단계,
3) 상기 제1 인쇄롤을 초기 위치로 이동 복귀시키면서, 제2 잉크가 코팅된 제2 인쇄롤을 제2 스테이지 상에서 패턴 전사부로 이동시키고, 필름 기재 상에 제2 잉크를 인쇄하는 단계, 및
4) 상기 제2 인쇄롤을 초기 위치로 이동 복귀시키면서, 상기 1) 단계 내지 3) 단계를 순차적으로 반복 수행하는 단계
를 포함하는 롤 프린팅 방법.

청구항 17에 있어서, 상기 3) 단계와 동시에 3') 제1 스테이지의 제1 클리쉐를 인출하고 추가의 클리쉐를 공급하는 단계가 수행되는 것을 특징으로 하는 롤 프린팅 방법.

청구항 17에 있어서, 상기 4) 단계와 동시에 4') 제2 스테이지의 제2 클리쉐를 인출하고 추가의 클리쉐를 공급하며, 패턴 전사부의 필름 기재를 인출하고 추가의 필름 기재를 공급하는 단계가 수행되는 것을 특징으로 하는 롤 프린팅 방법.

청구항 17에 있어서, 상기 패턴 전사부에는 필름 기재를 연속적으로 제공하는 피인쇄필름 제공부와 필름 기재를 연속적으로 회수하는 피인쇄필름 회수부가 구비되는 것을 특징으로 하는 롤 프린팅 방법.

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