KR20120122329A - 개선된 인쇄롤 - Google Patents

Abstract

본 발명은 개선된 인쇄롤을 개시한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄롤은 백 플레이트; 상기 백 플레이트의 양 측면 상에 고정 장착되는 회전축; 상기 백 플레이트를 가로질러 상기 회전축의 내부에 제공되며, 외주면 상에 장착 슬롯을 구비한 보강축; 상기 장착 슬롯을 통해 장착되는 광조사 장치; 상기 회전축의 외부에 제공되며, 상기 회전축을 회전가능하게 지지하는 제 1 베어링 부재; 및 상기 회전축 및 상기 보강축의 사이에 제공되며, 상기 보강축을 고정가능하게 지지하는 제 2 베어링 부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

개선된 인쇄롤{Improved Printing Roll}

본 발명은 개선된 인쇄롤에 관한 것이다.

좀 더 구체적으로, 본 발명은 인쇄롤의 내부에 보강축을 제공하고, 또한 인쇄롤 내부에 제공되는 광조사 장치에 방열판을 추가로 제공하고 방열판 통해 에어를 공급하여 광원의 열을 확산시킨 후 상기 보강축을 통해 인쇄롤의 외부로 배출시킴으로써, 인쇄롤의 변형 및 파손이 방지되고, 광조사 장치의 과열이 방지되어 광원의 효율 증대 및 수명 연장이 달성되며, 궁극적으로 패턴의 인쇄 품질이 향상되는 개선된 인쇄롤에 관한 것이다.

일반적으로, 플라즈마 디스플레이 패널(PDP), 액정 디스플레이 패널(LCD) 또는 유기 발광 다이오드(OLED)와 같은 평판 디스플레이(Flat Panel Display: FPD)를 제조하기 위해서는 예를 들어 인쇄회로필름(printed circuit board: PCB)과 같은 필름(이하, 통칭하여 "필름"이라 합니다) 상에 전극(electrodes) 또는 도트(dots) 등과 같은 여러 개의 동일 또는 상이한 패턴들(예를 들어, 전극 패턴)을 형성하여야 한다. 이러한 패턴들은 예를 들어, 포토레지스트(photoresist: PR)액 또는 구리(Cu), 은(Ag), 알루미늄(Al) 등을 포함한 금속 페이스트(metal paste)(이하, 통칭하여 "잉크"라 합니다)에 의해 형성된다. 또한, 필름 상에 상술한 패턴들을 형성하기 위해서는 인쇄롤 및 클리체를 이용한 패턴 인쇄 장치 및 인쇄 방법이 사용된다.

인쇄롤을 이용한 인쇄 방법은 인쇄판에서 인쇄롤로 인쇄패턴을 전사한 후, 인쇄롤을 회전시키는 방식으로 전사된 인쇄패턴을 기판 위에 재전사함으로써, 기판 상에 사용자가 원하는 인쇄패턴을 형성하는 방법이다.

또한, 클리체를 이용한 인쇄방법은 기판에 직접 잉크를 도포한 다음, 클리체를 이용하여 기판에 도포된 잉크를 일부분 제거하여 인쇄패턴을 형성하는 방법이다.

그러나, 상술한 종래 인쇄롤 또는 클리체를 이용한 인쇄방법은 모두 인쇄공정과 경화공정을 각각 별개로 수행해야 하기 때문에 공정이 복잡하고 그에 따른 많은 시간이 소요되는 문제점이 있다.

상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 인쇄공정과 경화공정을 동시해 수행할 수 있는 인쇄롤 및 패턴 인쇄 방법이 엘지디스플레이 주식회사에 의해 "인쇄롤, 이를 이용한 액정표시장치의 제조방법"이라는 발명의 명칭으로 2006년 12월 29일자에 대한민국 특허출원 제10-2006-0139151호로 출원되어 2008년 7월 3일자로 공개된 대한민국 공개특허 제10-2008-0062952호에 상세히 기술되어 있다.

좀 더 구체적으로, 도 1a는 종래 기술에 따른 인쇄롤을 개략적으로 도시한 도면이다.

도 1a를 참조하면, 종래 기술에 따른 인쇄롤(50)은 백 플레이트(53)와, 블랭킷(55)과, 광조사 장치(58)를 포함한다. 백 플레이트(53)는 그 중심에 회전축(51)이 배치되며, 회전축(51)이 회전됨에 따라 회전구동된다. 블랭킷(55)은 백 플레이트(53)의 외주면을 감싸도록 배치되며, 표면에는 형성하고자 하는 인쇄패턴(55P)이 형성되어 있다. 이러한 블랭킷(55)은 실리콘 고무, 폴리우레탄, 광경화형 아크릴레이트 중 어느 하나의 재질로 구현될 수 있다.

또한, 광조사 장치(58)는 백 플레이트(53) 내부에 설치되며, 백 플레이트(53)의 회전방향을 따라 선택적으로 광을 조사하게 된다. 이러한 광조사 장치(58)는 광원(57)과 광원(57)의 외곽에 설치되며 광원(57)으로부터 조사되는 광을 차폐시켜 반사시키기 위한 반사판(59)으로 구성된다. 여기서, 광원(57)은 300?500㎛ 파장을 갖는 자외선광이 이용될 수 있다. 반사판(59)은 1?179°의 각도로 펼치진 원호형상으로 제작될 수 있으며, 스테인리스 및 금속 중 어느 하나의 재질로 구현될 수 있다.

한편, 백 플레이트(53)는 내부에 광조사 장치(58)가 설치됨에 따라, 광조사 장치(58)로부터 광 조사가 원활해지도록 투명한 쿼츠 재질이 이용될 수 있다.

도 1b 내지 도 1e는 종래 기술에 따른 인쇄롤을 이용한 인쇄패턴 형성 방법을 도시한 도면이다.

도 1b 내지 도 1e를 참조하면, 종래 기술에서는 먼저 도 1b에 도시된 바와 같이, 기판(101) 상에 식각대상층(103)을 형성한다. 그 후, 식각대상층(103)을 가진 기판(101) 상에 마스크막(105)을 차례로 형성한다. 그 후, 도 1a에 도시된 인쇄롤(50)을 마스크막(105)을 가진 기판(101)과 접촉하도록 인쇄롤(50)에 균일한 압력을 가한다.

그 후, 도 1c 및 도 1d에 도시된 바와 같이, 마스크막(105)을 가진 기판(101) 상에 인쇄롤(50)을 일정 방향으로 회전시킨다. 이 경우, 인쇄롤(50)이 회전하는 동안 인쇄롤(50)의 인쇄패턴(55P)을 채우는 예비 마스크막 패턴(105P1)이 형성된다. 이러한 예비 마스크막 패턴(105P1)은 인쇄패턴(55P)들 내에 잔류된 마스크막에 해당된다.

그 후, 광조사 장치(58)를 통해 광원(57)을 조사하여 인쇄패턴(55P)들을 채우는 예비 마스크막 패턴(105P1)을 경화한다. 이 때, 인쇄공정과 경화 공정은 동시에 진행될 수 있으며, 경우에 따라서는 인쇄공정을 실시하고 나서 경화공정을 진행할 수도 있다. 그 결과, 기판(101)의 식각대상층(103) 상에는 마스크 패턴(105P2)이 형성된다.

한편, 인쇄패턴(55P)을 채우는 예비 마스크막 패턴(105P1)에 광을 조사하는 동안 상기 광은 예비 마스크막 패턴(105P1)의 표면에서 반사될 수 있다. 이 때, 반사판(59)은 예비 마스크막 패턴(105P1) 표면에서 반사되는 반사광을 집광시켜 주는 역할을 함으로써, 예비 마스크막 패턴(105P1)에 조사되는 광량을 크게 늘일 수 있다. 반사판(59)은 바람직하게는 1?179°의 각도 범위를 갖도록 제작함으로써, 필요한 양만큼의 광을 선택적으로 쓸 수 있도록 한다.

상술한 바와 같이, 종래 기술에서는 인쇄롤(50)을 기판(101) 상의 마스크막(105) 상에서 회전시켜 블랭킷(55)의 인쇄패턴(55P)을 채우는 예비 마스크막 패턴(105P1)을 형성하고, 상기 예비 마스크막 패턴(105P1)을 선택적으로 경화하여 마스크 패턴(105P2)을 형성한다. 따라서, 종래 기술에서는 인쇄공정과 경화공정이 동시에 진행되어 전체 공정수 및 그에 따른 공정시간이 줄어드는 장점이 달성된다.

그러나, 종래 기술에 따른 인쇄롤(50) 및 이를 이용한 인쇄패턴 형성 방법에서는 다음과 같은 문제가 발생한다.

1. 인쇄롤(50)의 백 플레이트(53) 및 광조사 장치(58)의 무게가 회전축(51)에 모두 걸리게 되므로 인쇄롤(50)의 회전축(51)에 휘어짐 및/또는 비틀림 등과 같은 변형이 발생할 수 있다. 그에 따라 블랭킷(55) 상에 형성된 인쇄패턴(55P)도 변형이 발생하여, 기판(101) 상에 균일한 폭을 구비한 마스크막 패턴(105P2)의 형성이 어렵거나 불가능하게 되어 최종 제품의 불량이 발생한다. 이러한 문제점으로 인하여 고용량 고집적 FPD용 기판의 제조는 일정한 한계를 갖는다.

2. 인쇄롤(50)의 백 플레이트(53) 및 광조사 장치(58)의 무게로 인하여 인쇄롤(50) 자체의 변형이 발생하거나 심한 경우 파손이 발생할 수 있다. 이 경우 인쇄롤(50)의 수명이 줄어들게 되어 전체 제조 비용이 증가한다는 문제가 발생한다.

3. 인쇄롤(50)의 백 플레이트(53)의 내부에 구비된 광조사 장치(58)의 광원(57)에서 발생하는 광으로 인하여 백 플레이트(53)의 내부에 열이 발생한다. 이러한 열 발생에 의해 광원(57)의 온도가 상승함에 따라 광원(57)의 광량이 감소하여 광량의 균일성을 유지하기가 어려워지며 궁극적으로 광원(57)의 수명을 단축시킨다. 또한, 상술한 열 발생은 백 플레이트(53) 및 블랭킷(55)과 인쇄패턴(55P)에 추가적인 변형을 일으켜 상술한 1 및 2의 문제를 추가로 발생시킨다.

4. 인쇄롤(50)을 구성하는 백 플레이트(53)의 외주면에는 인쇄패턴(55P)을 구비한 블랭킷(55)이 사용되어야 하고, 이러한 블랭킷(55)의 사용에 따른 인쇄롤(50)의 전체 제조 시간 및 비용이 추가로 증가한다.

5. 새로운 인쇄패턴이 요구되는 경우, 새로운 인쇄패턴을 구비한 새로운 블랭킷을 백 플레이트(53)의 외주면에 장착하여 사용하여야 한다. 따라서, 새로운 인쇄패턴을 형성하기 위해서는 사용 중인 블랭킷을 새로운 인쇄패턴을 구비한 새로운 블랭킷으로 교체하여야 하므로, 다양한 인쇄패턴을 형성하기 위해서는 추가적인 비용 및 시간이 증가한다.

따라서, 상술한 문제점을 해결하기 위한 새로운 방안이 요구된다.

대한민국 공개특허 제10-2008-0062952호

본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 인쇄롤의 내부에 보강축을 제공하고, 또한 인쇄롤 내부에 제공되는 광조사 장치에 방열판을 추가로 제공하고 방열판 통해 에어를 공급하여 광원의 열을 확산시킨 후 상기 보강축을 통해 인쇄롤의 외부로 배출시킴으로써, 인쇄롤의 변형 및 파손이 방지되고, 광조사 장치의 과열이 방지되어 광원의 효율 증대 및 수명 연장이 달성되며, 궁극적으로 패턴의 인쇄 품질이 향상되는 개선된 인쇄롤을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 제 1 특징에 따른 인쇄롤은 백 플레이트; 상기 백 플레이트의 양 측면 상에 고정 장착되는 회전축; 상기 백 플레이트를 가로질러 상기 회전축의 내부에 제공되며, 외주면 상에 장착 슬롯을 구비한 보강축; 상기 장착 슬롯을 통해 장착되는 광조사 장치; 상기 회전축의 외부에 제공되며, 상기 회전축을 회전가능하게 지지하는 제 1 베어링 부재; 및 상기 회전축 및 상기 보강축의 사이에 제공되며, 상기 보강축을 고정가능하게 지지하는 제 2 베어링 부재를 포함하는 것을 특징으로 하고 있다.

본 발명의 제 2 특징에 따른 인쇄롤은 백 플레이트; 상기 백 플레이트의 양 측면 상에 고정 장착되는 회전축; 상기 백 플레이트를 가로질러 상기 회전축의 내부에 제공되며, 외주면 상에 장착 슬롯 및 복수의 에어홀을 구비한 보강축; 상기 장착 슬롯을 통해 상기 보강축에 장착되며, 광원 및 컨트롤러로 구성되는 광조사 장치; 상기 광원의 상부에 제공되는 방열판; 상기 방열판의 상부에 장착되며, 상기 방열판에 에어를 공급하는 에어 공급관; 상기 에어 공급관의 일측과 연결되는 에어 공급 장치; 상기 보강축의 일측과 연결되며, 상기 방열판을 통과한 에어를 상기 복수의 에어홀을 통해 배출되도록 흡입하는 에어 흡입 장치; 상기 회전축의 외부에 제공되며, 상기 회전축을 회전가능하게 지지하는 제 1 베어링 부재; 및 상기 회전축 및 상기 보강축의 사이에 제공되며, 상기 보강축을 고정가능하게 지지하는 제 2 베어링 부재를 포함하는 것을 특징으로 하고 있다.

본 발명의 개선된 인쇄롤을 사용하면 다음과 같은 장점이 달성된다.

1. 보강축(261)이 광조사 장치(58) 및 선택적으로 블랭킷(55)의 무게를 지지하므로 인쇄롤(250)의 백 플레이트(253)의 휘어짐 및/또는 비틀림 등과 같은 변형 발생이 최소화된다. 따라서, 인쇄패턴의 변형 발생도 최소화되거나 방지되어 기판 상에 균일한 폭을 구비한 패턴의 형성이 가능하게 되어 최종 제품의 불량 발생 가능성도 최소화되거나 방지된다.

2. 인쇄롤(250) 회전축(251)에 걸리는 무게가 크게 감소되므로 인쇄롤(250) 자체의 변형 발생 또는 파손이 방지된다. 따라서, 인쇄롤(250)의 수명이 연장되어 전체 제조 비용이 감소된다.

3. 광원(257)의 온도 상승이 최소화되어 광원(257)은 실질적으로 동일한 온도를 유지할 수 있다. 그 결과, 광원(257)에서 발생되는 광량이 일정하고 균일성을 유지할 수 있으므로 궁극적으로 광원(257)의 수명이 연장된다.

4. 광원(257)의 열 발생 및 그에 따른 인쇄패턴의 변형 발생 가능성이 최소화되므로 기판 상에 균일한 폭을 구비한 패턴의 형성이 가능하게 되어 최종 제품의 불량 발생 가능성도 최소화되거나 방지된다.

5. 인쇄롤(250)의 백 플레이트(253)의 외주면에 블랭킷(55)의 사용이 선택 사양이다. 따라서, 블랭킷(55)을 미사용하는 경우 인쇄롤(250)의 전체 제조 시간 및 비용이 추가로 증가한다.

6. 종래 기술의 블랭킷(55)을 미사용하는 경우, 백 플레이트(253) 상에 기존의 인쇄패턴을 제거하고 사용자가 원하는 다양한 인쇄패턴을 형성하는 것이 가능하다.

7. FPD용 기판과 같은 최종 제품의 제조시 불량 발생 가능성이 현저하게 감소되며, 인쇄 품질이 향상되어 고용량 고집적 FPD용 기판의 제조가 가능하다.

본 발명의 추가적인 장점은 동일 또는 유사한 참조번호가 동일한 구성요소를 표시하는 첨부 도면을 참조하여 이하의 설명으로부터 명백히 이해될 수 있다.

도 1a는 종래 기술에 따른 인쇄롤을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1b 내지 도 1e는 종래 기술에 따른 인쇄롤을 이용한 인쇄패턴 형성 방법을 도시한 도면이다.
도 2a는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 보강축을 구비한 인쇄롤을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2b는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 보강축 및 방열 장치를 구비한 인쇄롤을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2c는 도 2b에 도시된 본 발명의 제 2 실시예에 따른 보강축 및 방열 장치를 구비한 인쇄롤의 측단면도를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2d는 도 2c에 도시된 본 발명의 제 2 실시예에 따른 인쇄롤에 사용되는 방열판을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2e 및 도 2f는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 인쇄롤 상의 인쇄패턴 형성 방법을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2g 및 도 2h는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 인쇄롤 상의 인쇄 패턴 형성 방법을 개략적으로 도시한 도면이다.

이하에서 본 발명의 실시예 및 도면을 참조하여 본 발명을 설명한다.

도 2a는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 보강축을 구비한 인쇄롤을 개략적으로 도시한 도면이다.

도 2a를 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 인쇄롤(250)은 백 플레이트(253); 상기 백 플레이트(253)의 양 측면 상에 고정 장착되는 회전축(251); 상기 백 플레이트(253)를 가로질러 상기 회전축(251)의 내부에 제공되며, 외주면 상에 장착 슬롯(262)을 구비한 보강축(261); 상기 장착 슬롯(262)을 통해 장착되는 광조사 장치(258)(후술하는 도 2c 참조); 상기 회전축(251)의 외부에 제공되며, 상기 회전축(251)을 회전가능하게 지지하는 제 1 베어링 부재(251a); 및 상기 회전축(251) 및 상기 보강축(261)의 사이에 제공되며, 상기 보강축(261)을 고정가능하게 지지하는 제 2 베어링 부재(261a)를 포함한다.

여기서, 백 플레이트(253)는 예를 들어, 쿼츠(quarts), 광경화형 아크릴레이트, 폴리카보네이트 수지(PC)와 같은 투명한 엔지니어링 플라스틱, 불포화 폴리에스테르 수지(UP)와 같은 열경화성 수지, 및 유리 재질 등을 포함하는 투명한 재질로 구현되는 것이 바람직하다.

또한, 보강축(261)은 백 플레이트(253)의 자중에 의해 휘어짐 및/또는 비틀림 등과 같은 변형을 최소화하기 위해 높은 강성을 갖는 스틸 재질 또는 알루미늄 재질과 같은 금속 재질로 구현되는 것이 바람직하다.

또한, 광조사 장치(미도시)는 예를 들어 도 1a에 도시된 종래 기술의 광조사 장치(58) 또는 후술하는 본 발명의 광조사 장치(258)(도 2c 참조)로 구현될 수 있다.

상술한 본 발명의 제 1 실시예에 따른 인쇄롤(250)에서는 회전축(251)이 회전하면 백 플레이트(253)도 함께 회전하지만, 보강축(261)은 제 2 베어링 부재(261a)에 의해 고정 상태를 유지하며, 회전하지 않는다. 또한, 종래 기술에서는 광조사 장치(58)가 회전축(51)에 직접 장착되므로 회전축(51)은 상대적으로 무거운 백 플레이트(51) 및 광조사 장치(58)를 모두 지지하여야 하지만, 본 발명에서는 광조사 장치(258)(도 2c 참조)가 장착 슬롯(262)을 통해 보강축(261)에 장착되므로, 회전축(251)은 상대적으로 훨씬 더 가벼운 백 플레이트(251)만을 지지한다. 따라서, 본 발명에서는 보강축(261)의 사용에 따라 인쇄롤(250)의 백 플레이트(253)는 자중에 의한 변형 가능성이 현저하게 줄어들거나 방지된다.

또한, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 인쇄롤(250)에서는 후술하는 바와 같이 백 플레이트(253) 상에 직접 인쇄패턴을 형성하는 것이 가능하기 때문에, 백 플레이트(253)의 외주면에 도 1a에 도시된 종래 기술의 블랭킷(55)의 사용이 불필요하다. 따라서, 백 플레이트(253)의 자중이 추가로 줄어들어 백 플레이트(253)의 휘어짐 등과 같은 변형 가능성이 추가로 줄어든다. 그러나, 당업자라면 백 플레이트(253)의 외주면에 도 1a에 도시된 종래 기술의 블랭킷(55)이 장착되어 사용될 수도 있다는 것을 충분히 이해할 수 있을 것이다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 인쇄롤(250)에서는 보강축(261)의 사용에 의해 백 플레이트(253)의 변형 가능성이 최소되거나 방지된다. 따라서, 백 플레이트(253) 상에 직접 형성되는 인쇄패턴(255P)(후술하는 도 2f 참조) 또는 백 플레이트(253)의 외주면에 장착되는 종래 기술의 블랭킷(55) 상에 형성된 인쇄패턴(55P)(도 1a 참조)의 변형도 최소화되거나 방지되므로, 기판 상에 균일한 폭을 구비한 인쇄패턴의 형성이 가능하게 되어 최종 제품의 불량 발생이 최소화되거나 방지된다.

도 2b는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 보강축 및 방열 장치를 구비한 인쇄롤을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 2c는 도 2b에 도시된 본 발명의 제 2 실시예에 따른 보강축 및 방열 장치를 구비한 인쇄롤의 측단면도를 개략적으로 도시한 도면이며, 도 2d는 도 2c에 도시된 본 발명의 제 2 실시예에 따른 인쇄롤에 사용되는 방열판을 개략적으로 도시한 도면이다.

도 2b 내지 도 2d를 도 2a와 함께 참조하면, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 인쇄롤(250)은 백 플레이트(253); 상기 백 플레이트(253)의 양 측면 상에 고정 장착되는 회전축(251); 상기 백 플레이트(253)를 가로질러 상기 회전축(251)의 내부에 제공되며, 외주면 상에 장착 슬롯(262) 및 복수의 에어홀(263)을 구비한 보강축(261); 상기 장착 슬롯(262)을 통해 상기 보강축(261)에 장착되며, 광원(257) 및 컨트롤러(259)로 구성되는 광조사 장치(258); 상기 광원(257)의 상부에 제공되는 방열판(270); 상기 방열판(270)의 상부에 장착되며, 상기 방열판(270)에 에어를 공급하는 에어 공급관(272); 상기 에어 공급관(272)의 일측과 연결되는 에어 공급 장치(274); 상기 보강축(261)의 일측과 연결되며, 상기 방열판(270)을 통과한 에어를 상기 복수의 에어홀(263)을 통해 배출되도록 흡입하는 에어 흡입 장치(276); 상기 회전축(251)의 외부에 제공되며, 상기 회전축(251)을 회전가능하게 지지하는 제 1 베어링 부재(251a); 및 상기 회전축(251) 및 상기 보강축(261)의 사이에 제공되며, 상기 보강축(261)을 고정가능하게 지지하는 제 2 베어링 부재(261a)를 포함한다. 여기서, 에어 공급 장치(274) 및 에어 흡입 장치(276)는 각각 예를 들어 송풍기(air blower) 및 진공 펌핑 장치로 구현될 수 있다.

이하에서는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 인쇄롤의 구체적인 구성 및 동작을 상세히 기술한다.

다시 도 2b 내지 도 2d를 도 2a와 함께 참조하면, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 인쇄롤(250)에서는 보강축(261)의 사용에 따라 인쇄롤(250)의 백 플레이트(253)는 자중에 의한 변형 가능성이 현저하게 줄어들거나 방지된다는 점은 도 2a에서 이미 상세히 기술하였으므로 그 자세한 설명은 생략한다.

또한, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 인쇄롤(250)에서도 후술하는 바와 같이 백 플레이트(253) 상에 직접 인쇄패턴을 형성하는 것이 가능하기 때문에, 백 플레이트(253)의 외주면에 도 1a에 도시된 종래 기술의 블랭킷(55)의 사용이 불필요하다. 그러나, 당업자라면 백 플레이트(253)의 외주면에 도 1a에 도시된 종래 기술의 블랭킷(55)이 장착되어 사용될 수도 있다는 것을 충분히 이해할 수 있을 것이다.

한편, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 인쇄롤(250)에서는 보강축(261)은 외주면 상에 장착 슬롯(262) 및 복수의 에어홀(263)을 구비하고, 광조사 장치(258)는 장착 슬롯(262)을 통해 상기 보강축(261)에 장착된다. 이러한, 광조사 장치(258)는 광원(257) 및 컨트롤러(259)로 구성된다. 광원(257)은 예를 들어 자외선(UV)을 방출하는 LED 광원으로 구현될 수 있다. 또한, 컨트롤러(259)는 광원(257)의 온/오프 동작, 및 후술하는 바와 같이 백 플레이트(253)의 표면 상에 직접 인쇄패턴(255P)을 형성하기 위해 사용되는 제 1 잉크(233)(도 2g 참조) 및 도 1d에 도시된 기판(101)(또는 식각대상층(103)) 상에 인쇄패턴(예를 들어 도 1d에 도시된 마스크 패턴(105P2))을 인쇄하기 위해 사용되는 마스크막(105)에 대응되는 제 2 잉크의 종류에 따라 상기 제 1 잉크(233) 및 상기 제 2 잉크의 경화에 필요한 최적의 광량을 가변적으로 조절하는 동작 등을 제어할 수 있다. 여기서 제 1 잉크로는 후술하는 바와 같이 폴리이미드(polyimide) 또는 벤조사이클로부텐(benzobyclobutene)과 같은 유기물이 사용될 수 있고, 제 2 잉크로는 포토레지스트(photoresist: PR)액 또는 구리(Cu), 은(Ag), 알루미늄(Al) 등을 포함한 금속 페이스트가 사용될 수 있다.

또한, 방열판(270)은 광원(257)의 상부에 제공되고, 방열판(270)의 상부에는 에어 공급관(272)이 장착되고, 에어 공급관(272)의 일측에는 에어 공급 장치(274)가 연결되어 있다. 또한, 보강축(261)의 일측에는 에어 흡입 장치(276)가 연결되어 있다. 방열판(270)은 바람직하게는 복수의 이격 공간(271)이 형성된 복수의 수직 방열판(270a)을 포함한다. 방열판(270)의 하부에는 광원(257)이 장착된다. 광원(257)이 사용 중인 경우, 에어 공급 장치(274)로부터 에어가 에어 공급관(272)을 통해 공급되면, 에어는 방열판(270)(구체적으로는 복수의 수직 방열판(270a) 사이에 형성된 복수의 이격 공간(271))을 통과한다. 그 결과, 광원(257)에서 발생하는 열이 방열판(270)에 의해 백 플레이트(253)의 내부 공간(253a)으로 확산된다. 그 후, 에어 흡입 장치(276)는 확산된 열에 의해 가열된 에어를 보강축(261)의 외주면에 형성된 복수의 에어홀(263)을 통해 흡입한다. 따라서, 가열된 에어는 백 플레이트(253)의 외부로 배출된다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 제 2 실시예에서는 광원(257)에서 발생하는 열이 방열판(270)에 의해 백 플레이트(253)의 내부 공간(253a)으로 확산되고 또한 가열된 에어가 에어 흡입 장치(276)에 의해 백 플레이트(253)의 외부로 배출되므로, 광원(257)은 온도 상승이 최소화되어 실질적으로 동일한 온도를 유지할 수 있다. 그 결과, 광원(257)에서 발생되는 광량이 일정하고 균일성을 유지할 수 있으므로 궁극적으로 광원(257)의 수명이 연장된다. 또한, 광원(257)의 열 발생이 최소화되므로 백 플레이트(253) 상에 형성되는 인쇄패턴(255P)(도 2g 참조) 또는 종래 기술의 블랭킷(55) 상에 형성된 인쇄패턴(55P)의 변형 발생 가능성도 최소화된다.

도 2e 및 도 2f는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 인쇄롤 상의 인쇄패턴 형성 방법을 개략적으로 도시한 도면이다.

도 2e 및 도 2f를 도 2a 내지 도 2d와 함께 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 인쇄롤 상의 인쇄패턴 형성 방법에서는 잉크 공급 장치(222)를 이용하여 인쇄롤(250)의 백 플레이트(253) 표면 상에 잉크(233)가 공급된다(도 2e 참조). 여기서, 잉크 공급 장치(222)는 예를 들어 슬릿 다이 노즐로 구현될 수 있다. 또한, 잉크(233)는 예를 들어 폴리이미드(polyimide) 또는 벤조사이클로부텐(benzobyclobutene)과 같은 유기물이 사용될 수 있지만 이에 제한되는 것은 아니다. 즉, 잉크(233)는 광조사 장치(258)에 의해 경화되어 백 플레이트(253)의 표면 상에 인쇄패턴(255P)을 형성할 수 있는 모든 재질을 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 인쇄롤(250)의 백 플레이트(253)는 인쇄패턴(255P)을 경화시키기 위한 광을 조사하기 위해 투명한 재질로 구현되어야 하고 또한 새로운 인쇄패턴을 형성하기 위해 기존 인쇄패턴을 제거하는데 사용되는 세정액과 반응하지 않는 재질로 구현되는 것이 바람직하다. 이러한 백 플레이트(253)의 재질은 예를 들어 예를 들어, 쿼츠(quarts), 광경화형 아크릴레이트, 폴리카보네이트 수지(PC)와 같은 투명한 엔지니어링 플라스틱, 불포화 폴리에스테르 수지(UP)와 같은 열경화성 수지, 및 유리 재질 등을 포함하는 투명한 재질로 구현되는 것이 바람직하다.

그 후, 백 플레이트(253)를 볼록 패턴(230')을 구비하는 클리체(230) 상으로 이동한 후 클리체(230) 상에서 회전시킨다. 그에 따라, 백 플레이트(253)의 표면 상에 공급된 잉크(233) 중 일부 잉크(233b)는 볼록 패턴(230')에 의해 클리체(230)의 오목홈(235) 내에 잔류하고, 나머지 잉크는 백 플레이트(253)의 표면 상에서 인쇄패턴(255P)을 형성한다. 이와 동시에 백 플레이트(253)의 내부에 제공되는 광조사 장치(258)의 광원(257)은 백 플레이트(253)의 표면 상에 형성된 인쇄패턴(255P)에 광을 조사함으로써, 인쇄패턴(255P)은 형성과 동시에 경화된다.

도 2g 및 도 2h는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 인쇄롤 상의 인쇄 패턴 형성 방법을 개략적으로 도시한 도면이다.

도 2g 및 도 2h를 참조하면, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 인쇄롤 상의 인쇄패턴 형성 방법에서는 먼저 잉크(233)를 클리체(230) 상에 공급한다. 그 후, 닥터블레이드(238)를 이용하여 클리체(230) 상에 공급된 잉크(233)를 밀어주면 잉크(233)는 클리체(230) 상에 구비된 오목홈(235) 내부에 충전된다. 또한, 클리체(230)의 표면 상에 남아 있는 잔류 잉크(233b)는 닥터블레이드(238)에 의해 제거된다.

그 후, 인쇄롤(250)을 클리체(230) 상으로 이동한 후 클리체(230) 상에서 회전시킨다. 그에 따라, 클리체(230)의 오목홈(235) 내부에 충전된 잉크(233)가 백플레이트(255)의 표면 상으로 전사되어 인쇄패턴(255P)을 형성한다.

한편, 인쇄롤(231)의 백플레이트(255) 내부에 제공되는 광조사 장치(258)의 광원(257)은 백플레이트(255)의 표면 상에 전사된 인쇄패턴(255P)에 광을 조사함으로써, 인쇄패턴(255P)은 형성과 동시에 경화된다.

도 2e 내지 도 2h에 도시된 방식으로 인쇄패턴(255P)은 백 플레이트(253)의 표면 상에 직접 형성될 수 있다.

또한, 당업자라면 상술한 바와 같이 인쇄패턴(255P)이 백 플레이트(253)의 표면 상에 직접 형성된 인쇄롤(250)이 사용되는 대신에 백 플레이트(53)의 외주면에 인쇄패턴(55P)을 구비한 블랭킷(55)이 장착된 종래 기술의 인쇄롤(50)(도 1a 참조)이 사용될 수도 있다는 것을 충분히 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명에서는 종래 기술에 따른 블랭킷(55)의 사용은 선택 사양이다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 인쇄롤(250)에 사용되는 백플레이트(253)에서는 필요에 따라 백플레이트(253)의 표면에 직접 형성된 기존의 인쇄패턴을 세정액을 이용하여 제거하고 사용자가 원하는 다양한 인쇄패턴을 형성하는 것이 가능하다.

다양한 변형예가 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 본 명세서에 기술되고 예시된 구성 및 방법으로 만들어질 수 있으므로, 상기 상세한 설명에 포함되거나 첨부 도면에 도시된 모든 사항은 예시적인 것으로 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 따라서, 본 발명의 범위는 상술한 예시적인 실시예에 의해 제한되지 않으며, 이하의 청구범위 및 그 균등물에 따라서만 정해져야 한다.

50,250: 인쇄롤 53,253: 백 플레이트 55: 블랭킷
58,258: 광조사 장치 51,251: 회전축 55P,255P: 인쇄패턴
57,257: 광원 59: 반사판 101: 기판 103: 식각대상층
105: 마스크막 105P1: 예비 마스크막 패턴 105P2: 마스크 패턴
222: 잉크 공급 장치 230: 클리체 230': 볼록 패턴
233b,233: 잉크 235: 오목홈 238: 닥터블레이드
251a,261a: 베어링 부재 253a: 내부 공간 259: 컨트롤러
261: 보강축 262: 장착 슬롯 263: 에어홀
270,270a: 방열판 272: 에어 공급관 274: 에어 공급 장치
276: 에어 흡입 장치 271: 이격 공간

Claims (17)

1. 인쇄롤에 있어서,
   백 플레이트;
   상기 백 플레이트의 양 측면 상에 고정 장착되는 회전축;
   상기 백 플레이트를 가로질러 상기 회전축의 내부에 제공되며, 외주면 상에 장착 슬롯을 구비한 보강축;
   상기 장착 슬롯을 통해 장착되는 광조사 장치;
   상기 회전축의 외부에 제공되며, 상기 회전축을 회전가능하게 지지하는 제 1 베어링 부재; 및
   상기 회전축 및 상기 보강축의 사이에 제공되며, 상기 보강축을 고정가능하게 지지하는 제 2 베어링 부재
   를 포함하는 인쇄롤.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 백 플레이트는 쿼츠(quarts), 광경화형 아크릴레이트, 폴리카보네이트 수지(PC)와 같은 투명한 엔지니어링 플라스틱, 불포화 폴리에스테르 수지(UP)와 같은 열경화성 수지, 및 유리 재질 중 어느 하나인 투명한 재질로 구현되고,
   상기 보강축은 스틸 재질 또는 알루미늄 재질로 구현되는
   인쇄롤.
3. 제 1항에 있어서,
   상기 광조사 장치는 광원 및 컨트롤러로 구성되고,
   상기 컨트롤러는 상기 광원의 온/오프 동작, 및 상기 백 플레이트의 표면 상에 직접 인쇄패턴을 형성하기 위해 사용되는 제 1 잉크 및 기판 상에 인쇄패턴을 인쇄하기 위해 사용되는 제 2 잉크의 종류에 따라 상기 제 1 잉크 및 상기 제 2 잉크의 경화에 필요한 최적의 광량을 가변적으로 조절하는 동작을 제어하는
   인쇄롤.
4. 제 3항에 있어서,
   상기 제 1 잉크로는 폴리이미드(polyimide) 또는 벤조사이클로부텐(benzobyclobutene)과 같은 유기물이 사용되고,
   상기 제 2 잉크로는 포토레지스트(photoresist: PR)액 또는 금속 페이스트(metal paste)가 사용되는
   인쇄롤.
5. 제 1항에 있어서,
   상기 백 플레이트는 그 표면 상에 직접 형성되는 인쇄패턴을 구비하는 인쇄롤.
6. 제 5항에 있어서,
   상기 백 플레이트는 상기 인쇄패턴을 세정액을 이용하여 제거하고 사용자가 원하는 새로운 인쇄패턴을 형성하는 것이 가능한 인쇄롤.
7. 제 1항에 있어서,
   상기 백 플레이트는 그 외주면에 장착되며, 인쇄패턴을 구비한 블랭킷을 추가로 포함하는 인쇄롤.
8. 인쇄롤에 있어서,
   백 플레이트;
   상기 백 플레이트의 양 측면 상에 고정 장착되는 회전축;
   상기 백 플레이트를 가로질러 상기 회전축의 내부에 제공되며, 외주면 상에 장착 슬롯 및 복수의 에어홀을 구비한 보강축;
   상기 장착 슬롯을 통해 상기 보강축에 장착되며, 광원 및 컨트롤러로 구성되는 광조사 장치;
   상기 광원의 상부에 제공되는 방열판;
   상기 방열판의 상부에 장착되며, 상기 방열판에 에어를 공급하는 에어 공급관;
   상기 에어 공급관의 일측과 연결되는 에어 공급 장치;
   상기 보강축의 일측과 연결되며, 상기 방열판을 통과한 에어를 상기 복수의 에어홀을 통해 배출되도록 흡입하는 에어 흡입 장치;
   상기 회전축의 외부에 제공되며, 상기 회전축을 회전가능하게 지지하는 제 1 베어링 부재; 및
   상기 회전축 및 상기 보강축의 사이에 제공되며, 상기 보강축을 고정가능하게 지지하는 제 2 베어링 부재
   를 포함하는 인쇄롤.
9. 제 8항에 있어서,
   상기 백 플레이트는 쿼츠(quarts), 광경화형 아크릴레이트, 폴리카보네이트 수지(PC)와 같은 투명한 엔지니어링 플라스틱, 불포화 폴리에스테르 수지(UP)와 같은 열경화성 수지, 및 유리 재질 중 어느 하나인 투명한 재질로 구현되고,
   상기 보강축은 스틸 재질 또는 알루미늄 재질로 구현되는
   인쇄롤.
10. 제 8항에 있어서,
    상기 에어 공급 장치 및 상기 에어 흡입 장치는 각각 송풍기(air blower) 및 진공 펌핑 장치로 구현되는 인쇄롤.
11. 제 8항에 있어서,
    상기 방열판은 복수의 이격 공간이 형성된 복수의 수직 방열판을 포함하는 인쇄롤.
12. 제 11항에 있어서,
    상기 에어가 에어 공급 장치로부터 상기 에어 공급관을 통해 공급되면, 상기 에어는 상기 복수의 이격 공간을 통과하여 상기 광원에서 발생하는 열을 상기 백 플레이트의 내부 공간으로 확산시키고,
    상기 에어 흡입 장치는 확산된 열에 의해 가열된 에어를 상기 복수의 에어홀을 통해 흡입하여 상기 백 플레이트의 외부로 배출하는
    인쇄롤.
13. 제 8항에 있어서,
    상기 광조사 장치는 광원 및 컨트롤러로 구성되고,
    상기 컨트롤러는 상기 광원의 온/오프 동작, 및 상기 백 플레이트의 표면 상에 직접 인쇄패턴을 형성하기 위해 사용되는 제 1 잉크 및 기판 상에 인쇄패턴을 인쇄하기 위해 사용되는 제 2 잉크의 종류에 따라 상기 제 1 잉크 및 상기 제 2 잉크의 경화에 필요한 최적의 광량을 가변적으로 조절하는 동작을 제어하는
    인쇄롤.
14. 제 13항에 있어서,
    상기 제 1 잉크로는 폴리이미드(polyimide) 또는 벤조사이클로부텐(benzobyclobutene)과 같은 유기물이 사용되고,
    상기 제 2 잉크로는 포토레지스트(photoresist: PR)액 또는 금속 페이스트(metal paste)가 사용되는
    인쇄롤.
15. 제 8항에 있어서,
    상기 백 플레이트는 그 표면 상에 직접 형성되는 인쇄패턴을 구비하는 인쇄롤.
16. 제 15항에 있어서,
    상기 백 플레이트는 상기 인쇄패턴을 세정액을 이용하여 제거하고 사용자가 원하는 새로운 인쇄패턴을 형성하는 것이 가능한 인쇄롤.
17. 제 8항에 있어서,
    상기 백 플레이트는 그 외주면에 장착되며, 인쇄패턴을 구비한 블랭킷을 추가로 포함하는 인쇄롤.

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