WO2012121534A2 - 2 이상의 패턴화된 기판의 제조방법 및 제조장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 공정이 간단하고 효율이 좋은 2 이상의 패턴화된 기판의 제조방법 및 2 이상의 패턴화된 기판의 제조장치에 관한 것이다. 본 발명은 1) 한 개의 기판 스테이지 상에 적어도 두 개의 기판을 위치시키는 단계; 2) 인쇄판 스테이지 상에, 하나의 기판에 형성하고자 하는 패턴 유닛에 대응하는 음각 패턴 유닛을 적어도 두 개 포함하는 인쇄판을 위치시키는 단계; 3) 인쇄롤에 잉크를 도포하는 단계; 4) 상기 인쇄판 상에, 상기 잉크가 도포된 인쇄롤을 접촉시킴으로써 상기 인쇄롤 상에 적어도 두 개의 패턴 유닛을 형성하는 단계; 및 5) 상기 인쇄롤 상의 적어도 두 개의 패턴 유닛을 각각 적어도 두 개의 피인쇄 기판에 1회의 공정으로 전사하는 단계;를 포함하는 2 이상의 패턴화된 기판의 제조방법을 제공한다. 또한 본 발명은 인쇄, 상기 인쇄롤에 잉크를 도포하기 위한 코터, 하나의 피인쇄 기판에 형성하고자 하는 패턴 유닛에 대응하는 음각 패턴 유닛을 적어도 두 개 포함하는 인쇄판, 상기 인쇄판을 지지하는 스테이지, 2 이상의 피인쇄 기판을 지지하는 스테이지를 포함하는 2 이상의 패턴화된 기판의 제조장치를 제공한다.

Description

2 이상의 패턴화된 기판의 제조방법 및 제조장치

본 발명은 공정이 간단하고 효율이 좋은 2 이상의 패턴화된 기판의 제조방법 및 2 이상의 패턴화된 기판의 제조장치에 관한 것이다. 본 출원은 2011년 3월 9일에 한국특허청에 제출된 한국 특허 출원 제10-2011-0021131호의 출원일의 이익을 주장하며, 그 내용 전부는 본 명세서에 포함된다.

디스플레이 분야에서 새로운 시장창출과 기술개발이 진행되면서, LCD, LED, PDP, AMOLED 등 다양한 형태의 새로운 디스플레이 제품이 개발 되고 있다.

특히 이들 디스플레이 제품에 있어서 3D와 함께 터치스크린의 탑재는 사용자 중심의 인터페이스 구현과 엔터테인먼트 기능의 구현으로 디스플레이 영역에서 이미 필수적으로 채용되고 있다.

터치 스크린 패널은 PDA에서 출발하여 ATM(현금 자동 입출금기), 무인 발권기, 휴대전화, 내비게이션, 텔레비전의 날씨 예보, 노래방, 오락실 등의 게임기기 등에 사용되고 있다.

투명 입력 기기인 터치패널에는 구동 원리에 따라 광학식, 정전용량식, 초음파식, 저항막식, 전자유도식 등이 있으며, 그 원리에 따라 각각의 특징을 활용할 수 있는 용도로 구분해서 사용되고 있다.

휴대전화, 게임 기기, PDA나 내비게이션 등의 모바일용 기기에는 저항막식 터치패널이 주로 사용되는데, 그 이유는 저항막식 터치패널의 경량·박형·절전·저비용 등의 특징이 활용되기 때문이다.

그리고 발권기나 ATM, 오락실의 게임기 등과 같이 불특정 다수인이 사용하는 기기에는 광학식 또는 정전용량식, 초음파식 터치패널이 사용된다.

현재 LCD 탑재 터치패널의 90% 이상의 압도적인 시장 점유율을 갖고 있는 것은 저항막식 터치패널이지만, 애플 社의 아이폰에는 정전용량식 터치패널이 채택되었다.

저항막식, 정전용량식, 초음파식 터치패널은 면 위에 일정량의 전도체·유도체 재료가 부가되어 있다. 특히 저항막식, 정전용량식 터치패널에는 ITO(산화인듐주석) 필름 등의 반도체 막을 사용하므로 반사율이 높다.

광학식 터치패널의 표면에는 적층물이 부가되어 있지 않은 점이 특징이고 광학적으로도 유리하다.

일반적으로 저항막식 터치패널에서는 전극 사이에 있는 압력 감지 센서가 미세한 압력을 감지하는 원리로 구동하며, 정전용량식 터치패널에 비해 비용이 저렴하고, 문서 작성 및 필기 인식에 있어서 유리한 장점이 있으나, 외관 손상이 쉽고 멀티 터치에 있어서 불리한 단점이 있다.

이에 반해, 정전용량식 터치패널은 인체의 미세전류를 인식하는 원리로 구동하며, 반응속도와 내스크래치성이 우수하고, 멀티 터치가 가능하며, 전류에 반응하는 구조로 투과율이 높은 장점이 있는 반면, 제조 비용이 높고, 문서 작성 및 필기 인식에 불리하다는 단점이 있다.

정전용량식 터치패널에 있어서는 보호층으로 PET 필름 또는 글래스를 사용할 수 있으며, 특히 글래스 타입 정전용량식 터치패널에서는 강화 유리(tempered glass)가 사용된다.

정전용량식 터치패널을 이용한 디스플레이 제품의 종류와 제조사마다 그 구조와 제조 공정에 있어서 차이는 있으나, 대체로 강화 유리에는 ITO를 이용한 전극 패턴이 형성되거나, 또는 입력부 주변에 있는 회로배선을 감추기 위한 베젤(Bezel) 패턴이 강화 유리에 형성되기도 한다.

터치패널의 강화 유리에 형성되는 베젤 패턴은 기존의 포토리소그래피 방법을 이용하거나 스크린 프린팅 방법을 이용하여 형성할 수도 있다.

그러나, 포토리소그래피 방법을 이용하는 경우에는 균일하고 정밀한 베젤 패턴을 얻을 수 있는 장점이 있으나, 코팅-노광-현상-소성의 공정을 거쳐야 하기 때문에 비용이 많이 든다.

특히, 대형 크기의 강화 유리 기판에 패턴을 형성한 후에 원하는 크기와 모양으로 잘라서 사용하는 것이 불가능하기 때문에 이미 특정 규격과 크기로 자른 후 강화 처리된 각각의 유리 기판 한 장을 이용하여 제조하기 때문에 매우 비효율적으로 제조하게 된다.

또한 스크린 프린팅을 이용하는 경우에는 매우 빠른 속도로 손쉽게 베젤 패턴을 형성할 수 있다는 장점이 있으나, 패턴의 두께가 5㎛ 이상으로 두껍고, 두께의 균일성이 좋지 못한 단점이 있다.

본 발명은 효율이 좋고 공정이 간단한 2 이상의 패턴화된 기판의 제조방법 및 2 이상의 패턴화된 기판의 제조장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 1) 한 개의 기판 스테이지 상에 적어도 두 개의 기판을 위치시키는 단계; 2) 인쇄판 스테이지 상에, 하나의 기판에 형성하고자 하는 패턴 유닛에 대응하는 음각 패턴 유닛을 적어도 두 개 포함하는 인쇄판을 위치시키는 단계; 3) 인쇄롤에 잉크를 도포하는 단계; 4) 상기 인쇄판 상에, 상기 잉크가 도포된 인쇄롤을 접촉시킴으로써 상기 인쇄롤 상에 적어도 두 개의 패턴 유닛을 형성하는 단계; 및 5) 상기 인쇄롤 상의 적어도 두 개의 패턴 유닛을 각각 적어도 두 개의 피인쇄 기판에 1회의 공정으로 전사하는 단계;를 포함하는 2 이상의 패턴화된 기판의 제조방법을 제공한다.

또한 본 발명은 인쇄롤, 상기 인쇄롤에 잉크를 도포하기 위한 코터, 하나의 피인쇄 기판에 형성하고자 하는 패턴 유닛에 대응하는 음각 패턴 유닛을 적어도 두 개 포함하는 인쇄판, 상기 인쇄판을 지지하는 스테이지, 2 이상의 피인쇄 기판을 지지하는 스테이지를 포함하는 2 이상의 패턴화된 기판의 제조장치를 제공한다.

본 발명에 따른 2 이상의 패턴화된 기판의 제조방법에 의해 패턴을 형성하면, 대형 기판에 2 이상의 패턴을 형성하고 스크라이빙하여 자르기 용이하지 않았던 문제점과 하나의 소형 기판에 하나의 패턴을 형성하는 것을 반복할 때의 비효율을 해결할 수 있는 효과를 제공한다.

도 1은 리버스 오프셋 프린팅 공정을 개략적으로 나타낸 도이다.

도 2 및 도 3은 종래의 방법에 따라 블랙 매트릭스 잉크를 이용한 베젤 패턴이 형성된 기판을 나타낸 도이다.

도 4는 복수 개의 베젤 패턴 모양의 홈이 형성되어 있는 인쇄판의 평면도 및 단면도이다.

도 5는 한 개의 인쇄판이 구비된 인쇄판 스테이지와 복수 개의 기판이 구비된 기판 스테이지의 인쇄 전후의 모습을 나타낸 도이다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따라 베젤 패턴을 갖는 기판이 1회의 공정으로 복수 개 제조되는 공정을 나타낸 도이다.

도 7은 본 발명의 실시예에 따라 복수 개의 몸체로 구성된 기판 스테이지의 몸체 각각에 기판을 형성하여 베젤 패턴을 갖는 기판을 제조하기 위한 장치를 나타낸 도이다.

도 8은 로봇 암을 이용하여 기판을 기판 스테이지에 위치하는 과정을 나타낸 도이다.

도 9는 본 발명의 실시예에 따른 지그 및 얼라이너가 구비된 기판 스테이지의 평면도이다.

도 10은 본 발명의 실시예에 따라 기판 스테이지 위에 2 이상의 기판을 나란히 배열하는 과정을 나타낸 도이다.

도 11은 본 발명의 실시예에 따른 다양한 형태의 지그를 나타낸 도이다.

도 12는 인쇄롤이 인쇄판 또는 기판 위로 이동하여 패턴을 전사하는 동안 가해지는 인압을 나타낸 도이다.

도 13은 본 발명의 실시예에 따른 얼라인키가 구비된 인쇄판 스테이지 및 기판 스테이지의 평면도이다.

도 14는 본 발명의 실시예에 따른 다양한 형태의 얼라인 키를 나타낸 도이다.

리버스 오프셋 프린팅 공정은 블랭킷(blanket)에 잉크를 도포한 후, 인쇄판에 의해 원하지 않는 패턴부를 제거한 후, 블랭킷에 남아 있는 패턴부를 기판으로 전사하는 방식에 의해 미세 패턴을 형성하는 방법이다.

리버스 오프셋 프린팅 공정은 컬러 필터, 전자파 차폐 필터(Electromagnetic shielding filter, EMI filter), TFT 배선, 마이크로 패턴 기판 형성 등에 적용이 시도되고 있다.

리버스 오프셋 프린팅 공정을 이용하면 균일하고 정밀한 패턴을 얻을 수 있으며, 기판을 한번에 많이 제조할 수 있는 패턴 형성 방법을 제공할 수 있다.

상기 리버스 오프셋 프린팅 공정의 일반적인 방법을 하기 도 1에 나타내었다.

리버스 오프셋 프린팅 공정은 예컨대, 터치패널용 블랙 매트릭스 패턴을 형성하는데 이용될 수 있다. 터치패널용 블랙 매트릭스 패턴은 LCD용 블랙 매트릭스에 비하여 매우 단순한 패턴이기 때문에 상기 리버스 오프셋 프린팅 공정을 통하여 쉽게 형성할 수 있다.

종래의 리버스 오프셋 프린팅 공정에 의할 때, 기판의 크기에 따라 크게 두 가지의 방법이 있으며, 이는 대형 기판을 사용하는 경우와 소형 기판을 사용하는 경우이다.

첫째로, 대형 기판을 사용하는 경우 패턴이 형성된 피인쇄 기판을 나타낸 것이 도 2이다.

대형 기판을 사용하는 경우는, 본원 발명과 같이 1회의 공정으로서 2 이상의 패턴 유닛을 제작할 수 있게 된다. 그러나 대형 기판을 사용하는 경우에는 복수의 패턴 유닛이 하나의 기판 상에 형성되는 바, 패턴이 형성된 후에 스크라이빙을 통해 잘라내야 되는 번거로움이 있다.

또한, 패턴이 형성된 후에 스크라이빙 공정을 거치는 경우에는 형성된 패턴이 손상될 수 있는 등의 문제점이 있다.

특히 터치패널용 기판으로서 강화 유리 기판을 사용하는 경우에는 하기와 같은 문제점이 있다.

강화 유리는 판유리를 연화온도에 가까운 670℃ 내지 710℃로 가열하고 압축해 냉각공기로 급냉시켜 유리 표면부를 압축, 변형시키고 내부의 인장력을 변형시키는 소위 템퍼링(Tempering)이라고 하는 열처리 방법을 통해 만들 수 있다.

또한, 강화 유리는 유리를 용융염에 담가 용융염의 큰 이온이 유리 표면의 작은 이온을 치환함으로써 유리표면을 채움으로써 압축력을 발생시키게 되는, 이른바 이온교환 방법에 의한 화학적 처리 방법을 통해 만들 수도 있다.

그 외, 강화 유리는 유리 여러 장을 겹쳐 샌드위치처럼 만들어서 냉각 시 내부의 유리가 외부의 유리보다 많이 수축해 외부의 유리에 압축력을 가하는 적층 강화의 방법을 통해 만들 수도 있다.

상기 어느 방법에 의하든 강화 유리를 다시 절단하여 사용하는 것은 매우 어려운 일이다. 즉, 유리를 강화처리하기 전에 정해진 크기 및 모양으로 절단해 두어야 한다.

강화 유리의 표면에는 외부 하중에 견딜 수 있도록 압축응력이 형성되어 있으며, 유리 내부에는 이를 보완하기 위해 인장응력이 형성되어 균형을 이루고 있는 상태이다.

절단에 의한 외부 균열이 가해질 경우 원하는 절단방향으로 균열이 진행되는 것이 아니라 순간적으로 잘게 파괴되는 현상이 나타나게 되므로, 터치패널을 제조함에 있어서 일반적으로 정해진 모양과 규격으로 절단된 판유리를 상기의 가공처리 방법을 통해 강화처리를 시킨 후 사용하게 된다.

즉, 상기 도 2와 같이 대형 기판을 이용하는 경우에는 강화 유리 기판을 사용한 터치패널을 제조하는 데에 어려움이 따르게 되는 것이다.

둘째로, 소형 기판을 사용하는 경우 패턴이 형성된 피인쇄 기판을 나타낸 것이 도 3이다.

소형 기판은 상기 대형 기판을 사용하였을 때의 문제점을 극복하기 위하여 제안되는 것으로서, 패턴 형성 후에 기판을 잘라야 하는 문제점은 극복될 수 있다.

그러나, 소형 기판의 경우에는 도 3에서와 같이 1회의 공정으로서 하나의 패턴 유닛이 기판 상에 형성되고, 그러한 경우에 대량 생산을 함에 있어서 그 효율이 매우 떨어지게 되는 문제점이 있다.

이에 본원에서는 대형 기판을 사용한 경우와 소형 기판을 사용한 경우의 장점만을 부각시킬 수 있도록 2 이상의 패턴화된 기판의 제조방법 및 그 제조장치를 제공한다.

이하, 본 발명을 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 2 이상의 패턴화된 기판의 제조방법은,

1) 한 개의 기판 스테이지 상에 적어도 두 개의 기판을 위치시키는 단계;

2) 인쇄판 스테이지 상에, 하나의 기판에 형성하고자 하는 패턴 유닛에 대응하는 음각 패턴 유닛을 적어도 두 개 포함하는 인쇄판을 위치시키는 단계;

3) 인쇄롤에 잉크를 도포하는 단계;

4) 상기 인쇄판 상에, 상기 잉크가 도포된 인쇄롤을 접촉시킴으로써 상기 인쇄롤 상에 적어도 두 개의 패턴 유닛을 형성하는 단계; 및

5) 상기 인쇄롤 상의 적어도 두 개의 패턴 유닛을 각각 적어도 두 개의 피인쇄 기판에 1회의 공정으로 전사하는 단계;

를 포함한다.

본 발명에 따른 2 이상의 패턴화된 기판의 제조방법은, 1) 한 개의 기판 스테이지 상에 적어도 두 개의 기판을 위치시키는 단계 및 2) 인쇄판 스테이지 상에, 하나의 기판에 형성하고자 하는 패턴 유닛에 대응하는 음각 패턴 유닛을 적어도 두 개 포함하는 인쇄판을 위치시키는 단계를 포함한다.

상기 1) 한 개의 기판 스테이지 상에 적어도 두 개의 기판을 위치시키는 단계와 2) 인쇄판 스테이지 상에, 하나의 기판에 형성하고자 하는 패턴 유닛에 대응하는 음각 패턴 유닛을 적어도 두 개 포함하는 인쇄판을 위치시키는 단계는 서로 순서가 바뀌어도 무방하다.

인쇄판은 인쇄롤 상에 패턴 유닛을 형성하기 위하여 음각 패턴 유닛이 형성되어 있다.

상기 인쇄판은 한 개의 기판에 복수 개의 패턴 유닛의 홈 모양을 갖도록 제조할 수 있다.

본 발명에 따른 패턴화된 기판의 제조방법은 1회의 공정으로 2 이상의 패턴화된 기판을 제작하기 위한 것이다.

이를 위하여 상기 인쇄판은 음각 패턴 유닛도 2 이상을 포함하며, 음각 패턴 유닛을 네 개 이상 포함하는 것이 패턴화된 기판을 생산하는 효율의 면에서 더욱 바람직하다.

도 4에는 복수 개의 베젤 패턴 모양의 홈이 형성되어 있는 인쇄판의 평면도 및 단면도를 나타내었다.

상기 인쇄판을 제조하기 위한 기판은 글래스(glass) 기판인 것이 바람직하다.

상기 2) 단계의 인쇄판의 제조 방법은 메탈 증착 - 포토레지스트 패턴닝 - 에칭(etching) - 스트리핑(stripping)을 수행하여 제조하는 통상의 습식 에칭 방법과 레이저 제거법(laser ablation) 또는 레이저 절단법(laser cutting) 등을 이용하는 건식 에칭 방법을 이용할 수 있으며, 이에만 한정되는 것은 아니다.

상기 기판은 도 5 및 도 6에서와 같이 한 개의 몸체로 구성된 기판 스테이지에 복수 개의 기판을 올려서 위치시킬 수도 있고, 도 7에서와 같이 복수 개의 몸체로 구성된 기판 스테이지 각각에 기판을 각각 올려서 위치시킬 수도 있다.

이때, 기판은 로봇 암(robot arm)을 이용하여 이동시키는 것이 바람직하다.

도 8은 로봇 암을 이용하여 기판을 기판 스테이지에 위치하는 과정을 나타내낸 도이다.

도 8에서 첫 번째 과정을 표시한 도면에는 이송장치를 나타내었다. 이송장치는 대상을 한 방향으로 이동시킬 수 있는 롤러와 제1 군 및 제2 군의 얼라이너 핀(aligner pin)이 형성될 수 있다.

얼라이너 핀은 상하 운동을 하여 이송되는 대상을 특정 위치에 배치시킬 수 있는 부재이다.

이송 장치 상에 제1 기판이 이송되면 제1 군의 얼라이너 핀이 상승하여 제1 기판을 특정 위치에 배치시킬 수 있다.

또한, 제2 기판이 이송 장치로 이송되면 제2 군의 얼라이너 핀이 상승하여 제2 기판을 다른 특정 위치에 배치시킬 수 있다.

이렇게 각각의 위치에 배치된 기판들을 로봇 암을 이용하여 기판 스테이지 위의 특정 위치로 이동시킬 수 있다.

상기 1) 단계는 기판 스테이지에 형성된 지그, 얼라이너 및 이들을 제어하는 제어부를 이용하여 얼라인하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 기판 스테이지 상에 지그 및 얼라이너를 설치함으로써 기판 스테이지 상에 기판의 위치를 특정 위치에 얼라인시킬 수 있다.

본원 발명은 종래 기술과는 달리 1회의 공정으로 2 이상의 기판에 패턴을 인쇄할 수 있으며, 인쇄판 및 기판이 복수 개로 존재하기 때문에 인쇄판과 기판을 정확한 위치에 배열하는 것이 중요하다.

지그란 기판 스테이지 상에 기판이 특정 위치에 놓일 수 있도록 형성된 고정 부재를 의미하며, 다양한 형태를 가질 수 있다.

또한, 얼라이너란 기판의 위치를 얼라인하기 위한 부재를 의미하고, 얼라이너가 작동하여 기판은 지그에 밀착되도록 얼라인될 수 있다.

얼라이너는 기판 스테이지 상에 전후 또는 좌우 운동을 하는 봉 형상 등의 부재 및 이러한 부재가 상하 또는 좌우 운동을 할 수 있도록 기판 스테이지 상에 마련된 구멍으로 형성될 수 있다.

도 9는 지그 및 얼라이너가 구비된 기판 스테이지를 나타낸 도이다.

도 10은 지그 및 얼라이너가 설치된 기판 스테이지 상에 2 이상의 기판을 나란히 배열하는 과정을 나타낸 도이다.

도 10을 참조하여 상기 과정을 설명하면, 로봇암을 통하여 2 이상의 기판을 지그 및 얼라이너가 구비된 기판 스테이지 상에 이송한 후, 얼라이너가 상하 또는 좌우 방향으로 이동하여 기판을 지그와 밀착하도록 이동시킨다.

도 11은 본 발명의 실시예에 따른 다양한 형태의 지그를 나타낸 도이다.

본 발명에 따른 2 이상의 패턴화된 기판의 제조방법은, 3) 인쇄롤에 잉크를 도포하는 단계를 포함한다.

인쇄롤에 잉크를 도포함에 있어서, 코터를 이용하여 블랭킷(blanket)에 잉크를 도포한다. 블랭킷은 폴리디메틸실록산(polydimethylsiloxane, PDMS) 고무 재질로 이루어질 수 있다.

상기 인쇄롤에 도포되는 상기 잉크는 컬러 패턴용 잉크, 블랙 매트릭스 패턴용 잉크 조성물일 수 있으나, 터치패널의 강화 유리에 형성되는 베젤 패턴으로 사용되는 블랙 매트릭스 패턴용 잉크 조성물인 것이 바람직하다. 그러나, 이에 한정되는 것은 아니며, 당 분야에 사용되는 잉크를 모두 포함한다.

통상적인 블랭킷은 표면인쇄층, 지지층, 쿠션층으로 구성되고, 상기 층들 사이에 부착력을 확보하기 위해 프라이머 층이 더 구비될 수 있다. 상기 표면인쇄층은 잉크가 직접 묻어 전사가 이루어지는 층으로 PDMS로 제작될 수 있다.

상기 지지층은 상기 표면인쇄층과 상기 쿠션층을 지지하는 역할을 하며 PET 필름으로 제작될 수 있다.

또한, 상기 쿠션층은, 상기 표면인쇄층의 표면이 균일하지 않은 경우에, 이러한 두께 차이를 보상해주는 역할을 하고 표면인쇄층과 마찬가지로 PDMS로 제작될 수 있다.

인쇄롤에 잉크를 도포하기 위한 코터로는 통상의 슬릿 코터를 이용하는 것이 바람직하다.

예컨대, 인쇄롤이 10mm/s~150mm/s의 속도로 회전하는 동안 슬릿 코터를 통해 잉크를 토출하면서 균일하게 잉크를 블랭킷에 도포할 수 있다.

본 발명에 따른 2 이상의 패턴화된 기판의 제조방법은, 4) 상기 인쇄판 상에, 상기 잉크가 도포된 인쇄롤을 접촉시킴으로써 상기 인쇄롤 상에 적어도 두 개의 패턴 유닛을 형성하는 단계를 포함한다.

2 이상의 음각 패턴 유닛이 형성된 인쇄판 상으로 인쇄롤이 진행방향에 따라 접촉되어, 인쇄롤 상에는 피인쇄 기판에 형성될 패턴의 잉크가 남아있게 된다.

상기 잉크가 도포된 인쇄롤의 구동은 서보모터를 이용한 회전 구동과 리니어 모터를 이용한 직선 구동을 동시 또는 별도로 진행할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

상기 3) 단계에서 잉크의 도포가 완료된 후, 인쇄롤은 리니어 모터에 의해 직선 구동하여 인쇄판 스테이지 앞으로 이동한 후 서보 모터 구동에 의해 회전하면서 도포된 잉크가 인쇄판의 전체에 걸쳐 전사가 이루어지도록 위치를 조정한다.

이후, 인쇄롤의 서보 모터와 리니어 모터를 동시에 구동시켜 인쇄롤이 회전 및 직선 운동을 동시에 하면서 인쇄판 위로 인쇄롤이 접촉하여 굴러갈 수 있도록 한다.

이때, 인쇄롤의 직선운동에 의한 진행속도는 10mm/s 내지 200mm/s로 하는 것이 바람직하다.

또한, 패턴의 원활한 전사를 위하여 인압을 10㎛ 내지 50㎛의 범위로 하는 것이 바람직하다.

여기서 인압은 도 12에 나타낸 바와 같이, 인쇄롤의 블랑킷이 인쇄판 또는 기판과 닿는 점을 기준(0㎛)으로 하여 눌러지는 깊이로 나타낸다. 즉, 눌러지는 깊이가 클수록 인압은 크게 작용하는 것이 된다.

본 발명에 따른 2 이상의 패턴화된 기판의 제조방법은, 5) 상기 인쇄롤 상의 적어도 두 개의 패턴 유닛을 각각 적어도 두 개의 피인쇄 기판에 1회의 공정으로 전사하는 단계를 포함한다.

상기 4) 단계에서 인쇄판에 원하지 않는 패턴부가 블랭킷으로부터 제거된 후, 상기 5) 단계에서는 인쇄롤은 리니어 모터에 의해 직선 구동하여 기판 스테이지 앞으로 이동한 후 서보 모터 구동에 의해 회전하면서 잉크가 기판의 전체에 걸쳐 전사가 이루어지도록 위치를 조정한다.

이후, 인쇄롤의 서보 모터와 리니어 모터를 동시에 구동시켜 인쇄롤이 회전 및 직선 운동을 동시에 하면서 기판 위로 인쇄롤이 접촉하여 굴러갈 수 있도록 한다.

이때, 인쇄롤의 직선운동에 의한 진행속도는 10mm/s 내지 200mm/s로 하는 것이 바람직하다.

또한, 패턴의 원활한 전사를 위하여 인압을 10㎛ 내지 50㎛의 범위로 하는 것이 바람직하다.

상기 기판은 상기 패턴 유닛이 인쇄되는 대상으로서, 유리 또는 플라스틱 기판을 사용할 수 있다.

특히, 터치패널용 기판의 경우에는 강화 유리 기판인 것이 바람직하다.

터치패널에서는 터치 동작에 의한 스크래치에 의해 기판이 손상될 수 있기 때문에 스크래치 내성이 강한 강화 유리와 보호필름을 사용하는 것이 바람직하다.

본원 발명의 2 이상의 패턴화된 기판의 제조방법은, 상기 공정을 거쳐서 복수의 패턴 유닛이 각각 대응하는 피인쇄 기판에 전사된 후, 6) 상기 패턴 유닛이 전사된 기판을 소성하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.

본 발명은 대형 기판을 사용한 경우와 소형 기판을 사용한 경우의 장점만을 부각시킬 수 있도록, 패턴 형성 전에 각각 하나의 패턴 유닛이 전사될 수 있도록 2 이상의 기판을 사용할 수 있으며, 바람직하게는 네 개 이상의 기판을 사용할 수 있다.

상기 복수의 기판은 하나 또는 복수의 몸체로 구성된 기판 스테이지에 의하여 지지된다.

도 6은 한 개의 인쇄판이 형성된 인쇄판 스테이지와 복수 개의 기판이 형성된 기판 스테이지의 평면도를 나타냈고, 도 7은 복수 개의 몸체로 구성된 기판 스테이지 각각에 기판을 형성한 장치를 나타낸 도이다.

상기 기판은 터치패널용 기판인 것이 바람직하다.

또한 상기 기판은 재질이 강화 유리인 것이 바람직하다.

또한 상기 패턴 유닛은 블랙매트릭스를 이용하여 형성되는 것이 바람직하다.

또한 상기 패턴 유닛은 터치패널의 베젤 패턴인 것이 바람직하다.

베젤 패턴의 경우, 패턴의 모양이 매우 단순하기 때문에 리버스 오프셋 프린팅 공정을 통하여 용이하게 형성할 수 있기 때문이다.

또한 본 발명은 인쇄롤, 상기 인쇄롤에 잉크를 도포하기 위한 코터, 하나의 피인쇄 기판에 형성하고자 하는 패턴 유닛에 대응하는 음각 패턴 유닛을 적어도 두 개 포함하는 인쇄판, 상기 인쇄판을 지지하는 스테이지, 2 이상의 피인쇄 기판을 지지하는 스테이지를 포함하는 2 이상의 패턴화된 기판의 제조장치를 제공한다.

도 6을 참조하면, 상기 2 이상의 패턴화된 기판의 제조장치는 인쇄롤에 잉크를 도포하는 코터, 인쇄롤, 인쇄판 및 인쇄판을 지지하는 인쇄판 스테이지, 기판 및 기판을 지지하는 기판 스테이지에 의해 구성된다.

코터에 의해 인쇄롤에 잉크가 도포되고, 인쇄롤이 두 개 이상의 음각 패턴 유닛이 형성된 인쇄판 상으로 진행방향에 따라 접촉되어, 인쇄롤 상에는 피인쇄 기판에 형성될 패턴의 잉크가 남아있게 된다.

피인쇄 기판에 형성될 패턴의 잉크만 남은 인쇄롤은 기판 상을 지나가며, 기판에 패턴 잉크를 전사할 수 있도록 구성된 장치이다.

상기 인쇄판 스테이지 및 기판 스테이지는 각각 2 이상의 얼라인 키(align key)를 포함할 수 있다.

얼라인 키란 인쇄판 스테이지와 기판 스테이지를 이동시킴에 있어서 서로 대응되는 위치에 배열될 수 있도록 위치를 인식하는 표시를 의미하며, 얼라인 키를 이용하여 인쇄판 스테이지와 기판 스테이지의 상대적인 위치를 인식한 후, 대응되는 위치로 양 스테이지가 이동하게 된다.

이 때, 인쇄판 스테이지 및 기판 스테이지 상에 설치되는 얼라인 키는 도 13에서와 같이 각각 2개 이상 설치하여 이용할 수 있으며, 얼라인 키의 모양도 하기 도 14와 같이 다양한 모습을 가질 수 있다.

또한, 상기 기판 스테이지는 지그, 얼라이너(aligner) 및 이들을 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.

상기 지그는 기판이 특정 위치에 놓일 수 있도록 형성된 구성요소이기 때문에 지그의 높이는 기판 두께를 고려하여 형성하는 것이 바람직하며, 기판의 두께가 200 내지 1,000㎛인 것이 사용될 수 있고 따라서 지그의 높이는 100 내지 500㎛로 형성할 수 있다.

지그의 높이가 100㎛ 이상이어야 지그가 휘어지지 않아 기판 스테이지 상에 지그를 설치하기가 용이하다. 또한, 지그의 높이가 500㎛ 이하이어야 패턴 전사 시 인쇄롤의 블랑킷과 지그의 접촉에 의한 인쇄롤의 블랑킷의 손상 및 오염을 막을 수 있다.

상기 지그의 재질로서는 유기 용제의 영향을 받지 않는 스테인리스 강(SUS)을 사용할 수 있다.

상기 제어부는 지그 및 얼라이너를 제어하기 위한 수단이며, 당 기술 분야에서 사용되는 제어부를 사용할 수 있다.

본 발명에 따른 패턴화된 기판의 제조방법은 1회의 공정으로 2 이상의 패턴화된 기판을 제작하기 위한 것으로서, 이를 위하여 상기 인쇄판에 음각 패턴 유닛도 2 이상을 포함한다.

상기 인쇄판은 음각 패턴 유닛을 네 개 이상 포함하는 것이 패턴화된 기판을 생산하는 효율의 면에서 더욱 바람직하다.

상기 피인쇄 기판은 터치패널용 기판인 것이 바람직하다.

또한 상기 피인쇄 기판은 재질이 강화 유리인 것이 바람직하다.

또한 상기 패턴 유닛은 블랙매트릭스를 이용하여 형성되는 것이 바람직하다.

또한 상기 패턴 유닛은 터치패널의 베젤 패턴인 것이 바람직하다.

상기 피인쇄 기판을 지지하는 스테이지는 2 이상의 피인쇄 기판을 지지하도록 하나의 몸체로 구성될 수도 있지만, 상기 피인쇄 기판과 동일한 개수의 몸체를 포함할 수도 있다.

도 6에는 기판 스테이지가 2 이상의 기판을 지지하도록 하나의 몸체로 구성된 장치를 나타내었고, 도 7은 복수의 기판에 대응하도록 기판 스테이지가 같은 개수의 몸체를 포함하는 장치를 나타내었다.

Claims (22)

1) 한 개의 기판 스테이지 상에 적어도 두 개의 기판을 위치시키는 단계;

2) 인쇄판 스테이지 상에, 하나의 기판에 형성하고자 하는 패턴 유닛에 대응하는 음각 패턴 유닛을 적어도 두 개 포함하는 인쇄판을 위치시키는 단계;

3) 인쇄롤에 잉크를 도포하는 단계;

4) 상기 인쇄판 상에, 상기 잉크가 도포된 인쇄롤을 접촉시킴으로써 상기 인쇄롤 상에 적어도 두 개의 패턴 유닛을 형성하는 단계; 및

5) 상기 인쇄롤 상의 적어도 두 개의 패턴 유닛을 각각 적어도 두 개의 피인쇄 기판에 1회의 공정으로 전사하는 단계;

를 포함하는 2 이상의 패턴화된 기판의 제조방법.

청구항 1에 있어서, 상기 1) 단계에서 상기 기판은 로봇 암(robot arm)을 이용하여 이동시키는 것인 2 이상의 패턴화된 기판의 제조방법.

청구항 1에 있어서, 상기 1) 단계는 기판 스테이지에 형성된 지그, 얼라이너 및 이들을 제어하는 제어부를 이용하여 얼라인하는 단계를 포함하는 것인 2 이상의 패턴화된 기판의 제조방법.

청구항 1에 있어서, 상기 인쇄판은 상기 음각 패턴 유닛을 적어도 네 개 포함하는 것인 2 이상의 패턴화된 기판의 제조방법.

청구항 1에 있어서, 상기 4) 단계 또는 5) 단계에서 상기 인쇄롤의 구동은 서보모터를 이용한 회전 구동과 리니어 모터를 이용한 직선 구동을 동시 또는 별도로 진행하는 것인 2 이상의 패턴화된 기판의 제조방법.

청구항 1에 있어서, 상기 기판은 터치패널용 기판인 것인 2 이상의 패턴화된 기판의 제조방법.

청구항 1에 있어서, 상기 기판은 강화 유리인 것인 2 이상의 패턴화된 기판의 제조방법.

청구항 1에 있어서, 상기 패턴 유닛은 블랙매트릭스 잉크를 이용하여 형성되는 것인 2 이상의 패턴화된 기판의 제조방법.

청구항 1에 있어서, 상기 패턴 유닛은 터치패널의 베젤 패턴인 것인 2 이상의 패턴화된 기판의 제조방법.

청수항 1에 있어서, 6) 상기 패턴 유닛이 전사된 기판을 소성하는 단계를 추가로 포함하는 것인 2 이상의 패턴화된 기판의 제조방법.

인쇄롤, 상기 인쇄롤에 잉크를 도포하기 위한 코터, 하나의 피인쇄 기판에 형성하고자 하는 패턴 유닛에 대응하는 음각 패턴 유닛을 적어도 두 개 포함하는 인쇄판, 상기 인쇄판을 지지하는 인쇄판 스테이지, 2 이상의 피인쇄 기판을 지지하는 기판 스테이지를 포함하는 2 이상의 패턴화된 기판의 제조장치.

청구항 11에 있어서, 상기 인쇄판은 상기 음각 패턴 유닛을 적어도 네 개 포함하는 것인 2 이상의 패턴화된 기판의 제조장치.

청구항 11에 있어서, 상기 피인쇄 기판은 터치패널용 기판인 것인 2 이상의 패턴화된 기판의 제조장치.

청구항 11에 있어서, 상기 피인쇄 기판은 강화 유리인 것인 2 이상의 패턴화된 기판의 제조장치.

청구항 11에 있어서, 상기 패턴 유닛은 블랙매트릭스 잉크를 이용하여 형성되는 것인 2 이상의 패턴화된 기판의 제조장치.

청구항 11에 있어서, 상기 패턴 유닛은 터치패널의 베젤 패턴인 것인 2 이상의 패턴화된 기판의 제조장치.

청구항 11에 있어서, 상기 인쇄판 스테이지 및 기판 스테이지는 각각 2 이상의 얼라인 키(align key)가 구비된 것인 2 이상의 패턴화된 기판의 제조장치.

청구항 11에 있어서, 상기 기판 스테이지는 지그, 얼라이너(aligner) 및 이들을 제어하는 제어부가 구비된 것인 2 이상의 패턴화된 기판의 제조장치.

청구항 18에 있어서, 상기 지그의 재질은 스테인리스 강(SUS)인 것인 2 이상의 패턴화된 기판의 제조장치.

청구항 18에 있어서, 상기 지그의 높이는 100 내지 500㎛인 것인 2 이상의 패턴화된 기판의 제조장치.

청구항 11에 있어서, 상기 피인쇄 기판을 지지하는 스테이지는 2 이상의 피인쇄 기판을 지지하도록 하나의 몸체로 구성된 것인 2 이상의 패턴화된 기판의 제조장치.

청구항 11에 있어서, 상기 피인쇄 기판을 지지하는 스테이지는 상기 피인쇄 기판과 동일한 개수의 몸체를 포함하는 것인 2 이상의 패턴화된 기판의 제조장치.

Images