KR20140141138A - Imprinter - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은, 인쇄장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 기판에 패턴을 형성할 수 있는 인쇄장치에 관한 것이다.The present invention relates to a printing apparatus, and more particularly, to a printing apparatus capable of forming a pattern on a substrate.
최근에는, 디스플레이, 반도체 산업을 중심으로 저가의 제품을 구현하기 위해 기존 리소그래피(lithography) 공정을 기반으로 하는 기술을 대체할 수 있는 인쇄(imprinting) 기술이 이슈가 되고 있다.In recent years, imprinting technology that can replace technologies based on existing lithography processes has become an issue in order to realize low cost products mainly in the display and semiconductor industries.
인쇄(imprinting) 기술은, LCD(Liquid Crystal Display), PDP(Plasma Display Panel) 및 OLED(Organic Light Emitting Diodes) 등과 같은 디스플레이나 반도체 등의 제품 제조에 사용되는 가압 성형에 의한 패턴 형성기법이다.The imprinting technique is a pattern forming technique by press molding used for manufacturing displays such as liquid crystal display (LCD), plasma display panel (PDP), organic light emitting diode (OLED)
이러한, 인쇄 기술을 이용하여 전자 회로, 센서, 태양 전지(solar cell), 플렉서블 디스플레이(flexible display), RFID 등의 다양한 전자 소자들을 쉽게 제작할 수 있다.Various electronic devices such as an electronic circuit, a sensor, a solar cell, a flexible display, and an RFID can be easily manufactured using such a printing technique.
또한, 인쇄 기술은 기존의 리소그래피 공정과 비교하여 공정을 간소화시킬 수 있으며, 제품 제조 시간 및 생산 원가를 획기적으로 감소시킬 수 있다. 또한, 인쇄 기술은 낮은 제조 비용으로도 제품을 대량 생산할 수 있다.Further, the printing technique can simplify the process as compared with the existing lithography process, and can significantly reduce the production time and the production cost of the product. In addition, printing technology can mass produce a product with low manufacturing cost.
그리고, 인쇄 기술을 이용 시, 기존 유리 기판과는 달리 플라스틱, 섬유, 종이 등 다양한 소재들을 기판으로 사용할 수 있어 그 활용 범위가 매우 넓다.Unlike the conventional glass substrate, when printing technology is used, various materials such as plastic, fiber, and paper can be used as a substrate.
종래 기술에 따른 인쇄(imprinting) 기술은, 구현하고자 하는 패턴이 역상으로 형성된 평면형상의 몰드를 임프린트용 레진이 도포된 기판에 가압하여 기판에 패턴을 형성하였다.In the imprinting technique according to the related art, a planar mold in which a pattern to be implemented is formed in a reversed phase is pressed onto a substrate coated with an imprinting resin to form a pattern on the substrate.
이러한 종래 기술에 따른 평면 몰드를 이용한 임프린트 공정은, 몰드 제작 및 장비구성이 용이하나, 임프린트(imprint) 시 몰드와 기판 사이에 유입된 버블에 의해 기판에 형성된 패턴에 보이드(void)가 생성될 수 있으며, 몰드와 기판을 박리하기 위한 별도의 박리수단이 필요한 문제점이 있다.The imprint process using the planar mold according to the related art is easy in mold construction and equipment construction but voids are formed in the pattern formed on the substrate by bubbles flowing between the mold and the substrate at the time of imprinting And there is a problem that a separate peeling means for peeling the mold and the substrate is necessary.
따라서, 평면 몰드를 이용한 임프린트 공정의 문제점을 해결하기 위하여, 임프린트 시 가압롤러를 이용한 롤 임프린트 방법이 제시되고 있다.Therefore, in order to solve the problems of the imprint process using a flat mold, a roll imprint method using a pressure roller at the time of imprinting has been proposed.
종래 기술에 따른 롤 임프린트를 이용한 임프린트 공정은, 두개의 가압롤러 사이를 패턴이 형성된 웹과 기판을 함께 이송하면서 기판에 패턴을 형성하므로, 웹이 이송경로를 벗어나는 경우에 인쇄품질에 악영향을 미칠 수 있는 문제점이 있다.The imprint process using the roll imprint according to the related art forms a pattern on the substrate while transferring the patterned web and the substrate together between the two pressure rollers so that the print quality may be adversely affected when the web is out of the conveyance path There is a problem.
따라서 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 웹이 이송경로를 벗어나는 것을 방지하여 인쇄품질을 향상시킬 수 있는 인쇄장치를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a printing apparatus capable of preventing a web from moving out of a conveyance path and improving printing quality.
본 발명의 일 측면에 따르면, 웹(web)을 공급 또는 회수하는 롤투롤 모듈을 구비한 웹 공급유닛; 및 상기 웹에 임프린트 패턴을 형성하기 위한 임프린트 패턴 원형이 형성된 마스터 또는 임프린트 패턴이 형성된 상기 웹에 접촉되어 표면에 패턴이 형성되는 기판이 안착되되, 상기 웹 공급유닛 방향으로 이동가능하게 마련되는 스테이지 유닛을 포함하며, 상기 롤투롤 모듈은, 상기 웹이 감겨지되, 감겨진 상기 웹을 언와인딩(unwinding)하여 상기 스테이지 유닛에 의해 이동된 상기 마스터 또는 상기 기판의 상부로 공급하는 언와인더(unwinder); 상기 언와인더와 이격되게 배치되되, 상기 언와인더와 연동되어 상기 웹을 리와인딩(rewinding) 또는 언와인딩하는 리와인더(rewinder); 및 상기 언와인더와 상기 리와인더 사이에 배치되어, 상기 웹에 동력을 전달하며 외주연에 상기 웹을 흡착하여 이송시키는 적어도 하나 이상의 드리븐 롤부(driven roll)를 포함하는 인쇄장치가 제공될 수 있다According to an aspect of the present invention, there is provided a web feeder comprising: a web feed unit having a roll-to-roll module for feeding or retrieving a web; And a stage unit mounted on the web on which a pattern is formed, the stage having a master or imprint pattern formed thereon, the imprint pattern being formed on the web, Wherein the roll-to-roll module comprises an unwinder that unwinds the web and feeds the wound web to an upper portion of the master or substrate moved by the stage unit, ; A rewinder arranged to be spaced apart from the unwinder and interworking with the unwinder to rewind or unwind the web; And at least one driven roll disposed between the unwinder and the rewinder for transmitting power to the web and for adsorbing and transporting the web to the outer periphery thereof,
상기 드리븐 롤부는, 상기 웹이 외주연에 흡착되어 이송되도록, 외주연에 복수의 흡착공이 형성된 진공흡입형 피딩롤일 수 있다.The driven roll portion may be a vacuum suction type feeding roll having a plurality of suction holes formed on the outer periphery so that the web is sucked and conveyed on the outer periphery.
상기 진공흡입형 피딩롤은, 이너 롤(inner roll); 상기 이너 롤이 내부에 고정되되, 상기 이너 롤과 함께 회전되며 상기 웹이 밀착되도록 외주연에 복수의 흡착공이 형성된 아우터 롤(outer roll); 및 상기 이너 롤과 상기 아우터 롤 사이에 마련되되, 상기 복수의 흡착공과 연통되어 상기 웹을 상기 아우터 롤의 외주연에 진공흡착시키는 흡입챔버를 포함할 수 있다.The vacuum suction type feeding roll includes: an inner roll; An outer roll having the inner roll fixed therein and having a plurality of suction holes formed on an outer circumferential surface thereof so as to be rotated together with the inner roll and to closely contact the web; And a suction chamber provided between the inner roll and the outer roll to communicate with the plurality of suction holes to vacuum adsorb the web to the outer periphery of the outer roll.
상기 롤투롤 모듈은, 상기 언와인더와 상기 리와인더 사이에 배치되어, 상기 웹을 안내하는 적어도 하나 이상의 아이들 롤부(idle roll)를 더 포함할 수 있다.The roll-to-roll module may further include at least one idle roll disposed between the unwinder and the rewinder for guiding the web.
상기 롤투롤 모듈은, 상기 언와인더와 상기 리와인더 사이에 배치되어 상대 이동함에 따라, 상기 언와인더와 상기 리와인더 사이에서 상기 웹의 장력을 일정하게 유지하는 적어도 하나 이상의 장력조절 롤부를 더 포함할 수 있다.The roll-to-roll module further includes at least one tension adjusting roll part that is disposed between the un-winder and the re-winder and moves relative to the un-winder and the re-winder to keep the tension of the web constant between the un- .
상기 웹 공급유닛에 인접하게 마련되되, 상기 마스터 또는 상기 기판에 상기 웹을 가압하여 접촉시키는 웹 가압유닛을 더 포함하며, 상기 웹 가압유닛은, 상기 웹의 상부에 마련되되, 상기 웹의 하부로 이동되는 상기 마스터 또는 상기 기판에 상기 웹을 가압 접촉시키는 웹 가압부를 포함할 수 있다.Further comprising: a web pressurizing unit provided adjacent to the web supply unit, for pressing and contacting the web with the master or the substrate, wherein the web pressurizing unit is provided on an upper portion of the web, And a web pressing portion for pressing the web against the master or the substrate being moved.
상기 웹 가압부는, 상기 웹의 상부에 상하방향으로 이동가능하게 마련되되, 상기 웹의 하부로 이동되는 상기 마스터 또는 상기 기판에 상기 웹을 연속적으로 가압하여 접촉 및 접촉해제되게 하는 가압 롤러를 포함할 수 있다.The web pressurizing portion includes a pressing roller that is vertically movable on an upper portion of the web and continuously presses the web on the master or the substrate moved to the lower portion of the web so as to contact and release the web .
상기 가압 롤러는, 상기 언와인더와 상기 리와인더 사이에 배치되어 상하방향 이동함에 따라 상기 마스터 또는 상기 기판에 상기 웹을 가압하여 접촉 및 접촉해제되게 하며, 상기 롤투롤 모듈은, 상기 가압 롤러가 상기 마스터 또는 상기 기판에 상기 웹을 접촉 가압한 상태에서 상기 스테이지 유닛이 이동되는 경우에, 상기 웹이 상기 마스터 또는 상기 기판과 접촉상태를 유지하도록 상기 가압 롤러에 평행되게 배치된 보조 가압 롤러를 더 포함할 수 있다.Wherein the pressure roller is disposed between the unwinder and the rewinder and presses the web against the master or the substrate to contact and release the contact with the master or the substrate as the strip moves upward and downward, Further comprising an auxiliary pressure roller disposed parallel to the pressure roller so that the web remains in contact with the master or the substrate when the stage unit is moved with the web or the web pressed against the master or the substrate can do.
상기 웹 가압유닛은, 상기 웹 가압부에 연결되되, 상기 웹이 상기 마스터 또는 상기 기판에 접촉 및 접촉해제되도록 상기 웹 가압부를 상하방향으로 이동시키는 가압부 구동부를 더 포함할 수 있다.The web pressing unit may further include a pressing part driving part connected to the web pressing part and moving the web pressing part up and down so that the web is contacted with and released from the master or the substrate.
상기 스테이지 유닛은, 상기 마스터 또는 상기 기판이 안착되는 스테이지; 및 상기 스테이지의 하부에 연결되어 상기 스테이지를 지지하되, 상기 스테이지를 상기 웹 공급유닛 방향으로 이동시키는 스테이지 이동부를 포함할 수 있다.Wherein the stage unit comprises: a stage on which the master or the substrate is placed; And a stage moving unit connected to a lower portion of the stage and supporting the stage, the stage moving unit moving the stage in the direction of the web supply unit.
상기 스테이지 이동부는, 상기 스테이지의 하부에 이격되게 배치되어 상기 스테이지를 지지하는 스테이지 지지프레임; 상기 웹 공급유닛 방향으로 길게 배치된 이동 레일; 및 상기 스테이지 지지프레임에 연결되어 상기 스테이지 지지프레임을 상기 이동 레일을 따라 이동시키는 이동 구동부를 포함할 수 있다.The stage moving part includes a stage support frame arranged to be spaced apart from the lower part of the stage and supporting the stage; A moving rail disposed long in the direction of the web supply unit; And a movement driving unit connected to the stage support frame and moving the stage support frame along the movement rail.
상기 이동 구동부는, 상기 이동 레일을 따라 배치되되, 상기 스테이지 지지프레임에 결합된 제1 볼 스크류; 및 상기 제1 볼 스크류에 결합되며 상기 제1 볼 스크류를 정방향 및 역방향 회전시켜 상기 스테이지 지지프레임을 상기 웹 공급유닛 방향으로 왕복운동 가능하게 하는 제1 구동모터를 포함할 수 있다.The movement drive includes a first ball screw disposed along the moving rail and coupled to the stage support frame; And a first driving motor coupled to the first ball screw and rotating the first ball screw in the forward and reverse directions to reciprocate the stage support frame toward the web supply unit.
상기 스테이지 유닛은, 상기 스테이지와 상기 스테이지 이동부 사이에 배치되되, 상기 스테이지를 상기 스테이지 이동부에 대해 상대 이동시켜 상기 웹과 상기 마스터 또는 상기 기판을 정렬하는 스테이지 정렬모듈을 더 포함할 수 있다.The stage unit may further include a stage alignment module disposed between the stage and the stage moving section, wherein the stage aligning module aligns the web and the master or the substrate by moving the stage relative to the stage moving section.
상기 스테이지 정렬모듈은, 상기 스테이지의 하면에 결합되되, 상기 스테이지의 모서리 영역에 각각 배치되어 상기 스테이지를 상기 스테이지 이동부에 대해 상대 이동가능하게 하는 복수의 스테이지 정렬부를 포함할 수 있다.The stage alignment module may include a plurality of stage arrangements coupled to a lower surface of the stage, each of the stages arranged in an edge area of the stage, the stage arranging part making the stage relatively movable with respect to the stage moving part.
상기 복수의 스테이지 정렬부 각각은, 제2 구동모터; 상기 제2 구동모터에 결합되되, 상기 제2 구동모터에 의해 정방향 및 역방향으로 회전되는 제2 볼 스크류; 상기 제2 볼 스크류에 결합되되, 상기 제2 볼 스크류의 회전 시 상기 제2 볼 스크류의 길이방향을 따라 이동되는 이동블록; 상기 이동블록에 결합되며, 상기 이동블록이 이동하는 방향에 교차되는 방향으로 자유 이동 가능한 교차블록; 양단이 상기 교차블록의 상면 및 상기 스테이지의 하면에 각각 고정되는 고정부; 및 상기 스테이지 이동부의 상면에 마련되되, 상기 이동블록의 이동을 안내하는 가이드 레일을 포함할 수 있다.Each of the plurality of stage arrangements includes: a second drive motor; A second ball screw coupled to the second drive motor, the second ball screw being rotated in the forward and reverse directions by the second drive motor; A moving block coupled to the second ball screw and being moved along a longitudinal direction of the second ball screw when the second ball screw rotates; A crossing block coupled to the moving block, the crossing block being free to move in a direction intersecting the moving direction of the moving block; A fixing part having both ends fixed to the upper surface of the intersection block and the lower surface of the stage; And a guide rail provided on an upper surface of the stage moving part and guiding movement of the moving block.
상기 웹 공급유닛 방향으로 이동되는 상기 스테이지 유닛과 인라인되게 마련되되, 상기 웹 공급유닛 방향으로 이동되는 상기 스테이지 유닛 상의 상기 마스터 또는 상기 기판에 임프린트 패턴용 레진을 도포하는 도포유닛을 더 포함할 수 있다.And a coating unit which is provided so as to be inline with the stage unit moved in the direction of the web supply unit and which applies the resin for the imprint pattern to the master or the substrate on the stage unit moved in the direction of the web supply unit .
상기 도포유닛은, 상기 마스터 또는 상기 기판에 임프린트 패턴용 레진을 도포하는 디스펜서를 포함할 수 있다.The coating unit may include a dispenser for applying the resin for the imprint pattern to the master or the substrate.
본 발명의 실시 예는, 웹을 흡착하여 이송시킴으로써 웹이 이송경로를 벗어나는 것을 방지하고 인쇄품질을 향상시킬 수 있다.In the embodiment of the present invention, by adsorbing and conveying the web, the web can be prevented from escaping from the conveyance path and the printing quality can be improved.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 인쇄장치를 나타내는 구조도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 스테이지 유닛을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 마스터의 임프린트 패턴 원형에 형성된 주 얼라인 마크 및 보조 얼라인 마크를 나타내는 평면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판에 형성된 주 얼라인 마크 및 보조 얼라인 마크를 나타내는 평면도이다.
도 5는 도 2의 평면 투영도이다.
도 6은 도 5의 A영역 확대 사시도이다.
도 7은 도 6의 B-B에 따른 단면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 스테이지가 X축 방향으로 이동된 상태를 나타내는 평면도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 스테이지가 Y축 방향으로 이동된 상태를 나타내는 평면도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 스테이지가 축으로 회전된 상태를 나타내는 평면도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 진공흡입형 피딩롤을 나타내는 단면도이다.
도 12는 도 11의 C-C에 따른 단면도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시 예에 따른 웹의 임프린트 패턴에 형성된 주 얼라인 마크 및 보조 얼라인 마크를 나타내는 평면도이다.
도 14는 본 발명의 일 실시 예에 따른 웹 비젼유닛을 이용한 웹과 기판의 정렬동작을 나타내는 도면이다.1 is a structural view showing a printing apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a perspective view schematically showing a stage unit according to an embodiment of the present invention.
3 is a plan view showing a main alignment mark and a secondary alignment mark formed on the imprint pattern circle of the master according to the embodiment of the present invention.
4 is a plan view showing a main alignment mark and auxiliary alignment mark formed on a substrate according to an embodiment of the present invention.
5 is a planar projection view of Fig.
FIG. 6 is an enlarged perspective view of the area A of FIG. 5. FIG.
7 is a sectional view taken along the line BB of Fig.
8 is a plan view showing a state in which a stage according to an embodiment of the present invention is moved in the X-axis direction.
9 is a plan view showing a state in which a stage according to an embodiment of the present invention is moved in the Y-axis direction.
10 is a plan view showing a state in which the stage is rotated by an axis according to an embodiment of the present invention.
11 is a cross-sectional view illustrating a vacuum suction type feeding roll according to an embodiment of the present invention.
12 is a cross-sectional view taken along CC in Fig.
13 is a plan view showing a main alignment mark and a secondary alignment mark formed in an imprint pattern of a web according to an embodiment of the present invention.
FIG. 14 is a view illustrating an operation of aligning a web and a substrate using a web vision unit according to an embodiment of the present invention.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.In order to fully understand the present invention, operational advantages of the present invention, and objects achieved by the practice of the present invention, reference should be made to the accompanying drawings and the accompanying drawings which illustrate preferred embodiments of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the preferred embodiments of the present invention with reference to the accompanying drawings. Like reference symbols in the drawings denote like elements.
본 실시 예에 따른 연속으로 공급되는 웹(web)은, 두께에 비하여 소재의 폭이 크고 길이방향으로 연속성을 가지는 기판으로서, PC(poly carbonate), PET(polyethylene terephthalate), PEN(polyethylene naphthalene), PI(polyimde) 등의 고분자 필름, 얇은 유리(thin glass), 금속 등의 물질일 수 있다.The continuously supplied web according to the present embodiment is a substrate having a large width of material and continuity in the longitudinal direction as compared with a thickness thereof and is made of polycarbonate (PC), polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalene (PEN) A polymer film such as PI (polyimide), a thin glass, or a metal.
그리고, 웹의 표면에는 SiOx, SiNx 등의 박막이 증착되거나, 임프린트 공정 등에 필요한 표면 처리가 되어 있을 수 있으며, 보호필름(P)이 증착될 수 있다.A thin film of SiOx, SiNx or the like may be deposited on the surface of the web, or may be subjected to a surface treatment necessary for the imprint process or the like, and the protective film P may be deposited.
그리고, 본 실시 예에서 기판은, 유리기판, 플라스틱, 섬유, 종이 등 다양한 소재들을 기판으로 사용할 수 있다.In this embodiment, various substrates such as a glass substrate, plastic, fiber, and paper can be used as a substrate.
그리고, 본 실시 예에 따른 인쇄장치는, 수 마이크로 급이나 나노급의 패턴을 기판에 형성히가 위한 것으로서, 반도체 제조 및·패킹 공정, 디스플레이 제조 및 패킹공정, 태양전지, 디스플레이 제조 및 패킹공정 및 의료 진단/치료 기기 제조공정 등에 이용될 수 있으며, 또한, 자동차, 가전제품 등의 플라스틱, 금속, 유리 등 재질의 외관 표면에 나노급, 마이크로급 패턴을 통한 표면 요철이나 선택적 표면처리 등에 의한 질감 효과와 빛의 회절 및 반사 등을 이용한 시각적 효과를 구현하기 위해서 사용될 수 있다.The printing apparatus according to the present embodiment is for forming a pattern of several micro or nano grades on a substrate, and includes a semiconductor manufacturing and packaging process, a display manufacturing and packaging process, a solar cell, a display manufacturing and packing process, And can be used for medical diagnosis / treatment device manufacturing process. In addition, it can be used for the exterior surface of materials such as plastic, metal, and glass of automobiles and home appliances, And visual effects using diffraction and reflection of light.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Like reference symbols in the drawings denote like elements.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 인쇄장치를 나타내는 구조도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 스테이지 유닛을 개략적으로 나타내는 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 마스터의 임프린트 패턴 원형에 형성된 주 얼라인 마크 및 보조 얼라인 마크를 나타내는 평면도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판에 형성된 주 얼라인 마크 및 보조 얼라인 마크를 나타내는 평면도이고, 도 5는 도 2의 평면 투영도이고, 도 6은 도 5의 A영역 확대 사시도이고, 도 7은 도 6의 B-B에 따른 단면도이고, 도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 스테이지가 X축 방향으로 이동된 상태를 나타내는 평면도이고, 도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 스테이지가 Y축 방향으로 이동된 상태를 나타내는 평면도이고, 도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 스테이지가 축으로 회전된 상태를 나타내는 평면도이고, 도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 진공흡입형 피딩롤을 나타내는 단면도이고, 도 12는 도 11의 C-C에 따른 단면도이고, 도 13은 본 발명의 일 실시 예에 따른 웹의 임프린트 패턴에 형성된 주 얼라인 마크 및 보조 얼라인 마크를 나타내는 평면도이고, 도 14는 본 발명의 일 실시 예에 따른 웹 비젼유닛을 이용한 웹과 기판의 정렬동작을 나타내는 도면이다.FIG. 2 is a perspective view schematically showing a stage unit according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a perspective view of a master according to an embodiment of the present invention. FIG. 4 is a plan view showing a main alignment mark and auxiliary alignment mark formed on a substrate according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a plan view showing a main alignment mark and auxiliary alignment marks formed on a substrate according to an embodiment of the present invention. FIG. 6 is an enlarged perspective view of the area A of FIG. 5, FIG. 7 is a sectional view taken along line BB of FIG. 6, and FIG. 8 is a plan view of the stage moving in the X- FIG. 9 is a plan view showing a state where the stage according to the embodiment of the present invention is moved in the Y-axis direction, and FIG. 10 is a plan view showing a state where the stage according to an embodiment of the present invention 11 is a cross-sectional view showing a vacuum suction type feeding roll according to an embodiment of the present invention, FIG. 12 is a sectional view taken along CC in FIG. 11, and FIG. 13 is a cross- FIG. 14 is a plan view showing a main alignment mark and auxiliary alignment mark formed in the imprint pattern of the web according to an embodiment of the present invention, and FIG. 14 is a view illustrating alignment operation of the web and the substrate using the web vision unit according to an embodiment of the present invention. FIG.
도 1 내지 도 14를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 인쇄장치는, 임프린트 패턴 원형(M1)이 형성된 마스터(M) 또는 표면에 패턴을 형성하기 위한 기판(G)을 로딩하는 로딩유닛(loading unit,100)과, 임프린트 패턴 원형(M1)이 형성된 마스터(M) 또는 기판(G)이 안착되되 웹(F) 방향으로 이동가능하게 마련된 스테이지 유닛(200)과, 마스터(M)의 임프린트 패턴 원형(M1) 또는 기판(G)에 임프린트 패턴용 레진을 도포하는 도포유닛(300)과, 웹(F)을 공급하는 웹 공급유닛(400)과, 웹(F)에 인접하게 마련되되 마스터(M) 또는 기판(G)에 웹(F)을 가압하여 접촉시키는 웹 가압유닛(500)과, 웹(F)에 형성된 임프린트 패턴을 이루는 레진 또는 기판(G)에 형성된 패턴을 이루는 레진을 경화하는 레진 경화유닛(700)과, 웹(F)에 임프린트 패턴을 형성한 마스터(M) 또는 표면에 패턴이 형성된 기판(G)을 언로딩하는 언로딩유닛(unloading unit,800)을 포함한다.1 to 14, a printing apparatus according to an embodiment of the present invention includes a master M having an imprint pattern circle M1 formed thereon, or a loading unit (not shown) for loading a substrate G for forming a pattern on a surface. a
본 실시 예에 따른 인쇄장치를 이용한 임프린트 공정은 임프린트 패턴 원형(M1)이 형성된 마스터(M)를 웹(F)으로 이동시켜 웹(F)에 임프린트 패턴을 형성함으로써, 임프린트 패턴을 교체하고자 하는 경우에 마스터(M)를 이용하여 웹(F)에 새로운 임프린트 패턴을 형성할 수 있어 임프린트 패턴의 교체가 용이하고 임프린트 패턴의 교체에 따른 인쇄공정에 소요되는 비용을 절감할 수 있다.The imprinting process using the printing apparatus according to the present embodiment is a process in which the imprinted pattern is formed on the web F by moving the master M on which the imprint pattern prototype M1 is formed to the web F A new imprint pattern can be formed on the web F by using the master M so that it is easy to replace the imprint pattern and the cost for the printing process due to the replacement of the imprint pattern can be reduced.
그리고, 임프린트 패턴이 형성된 웹(F)으로 기판(G)을 이동시켜 기판(G)의 표면에 패턴을 형성함으로써, 웹(F)의 사행 피딩에 따른 이송오차에 의해 기판(G)에 형성된 패턴의 인쇄품질이 저하되는 것을 방지할 수 있다.A pattern formed on the surface of the substrate G by moving the substrate G to the web F on which the imprinted pattern is formed allows a pattern formed on the substrate G by a feeding error due to the meandering of the web F It is possible to prevent the deterioration of the print quality of the image forming apparatus.
이하, 본 실시 예에 따른 인쇄장치를 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the printing apparatus according to the present embodiment will be described in detail.
도 1을 참조하면, 로딩유닛(100)은, 임프린트 패턴 원형(M1)이 형성된 마스터(M) 또는 표면에 패턴을 형성하기 위한 기판(G)이 최초로 놓여지는 부분이다.Referring to FIG. 1, the
그리고, 로딩유닛(100)에 로딩된 마스터(M) 또는 기판(G)은 스테이지 유닛(200)으로 이송된다. 마스터(M) 또는 기판(G)의 스테이지 유닛(200)으로의 이송은 별도의 로봇 등에 의해 이송될 수 있다.Then, the master (M) or the substrate (G) loaded in the loading unit (100) is transferred to the stage unit (200). The transfer of the master (M) or the substrate (G) to the stage unit (200) can be carried out by a separate robot or the like.
도 1 및 도 2를 참조하면, 스테이지 유닛(200)은, 로딩유닛(100)에서 로딩된 임프린트 패턴이 형성된 마스터(M) 또는 표면에 패턴을 형성하고자 하는 기판(G)이 안착되며, 마스터(M) 또는 기판(G)을 후술할 도포유닛(300), 웹 공급유닛(400) 및 언로딩유닛(800) 방향으로 이동시키는 역할을 한다.1 and 2, the
스테이지 유닛(200)은, 마스터(M) 또는 기판(G)이 안착되는 스테이지(210)와, 스테이지(210)의 하부에 연결되어 스테이지(210)를 지지하되 스테이지(210)를 인라인화된 도포유닛(300), 웹 공급유닛(400) 및 언로딩유닛(800) 방향으로 이동시키는 스테이지 이동부(230)를 포함한다.The
스테이지(210)는 상면에 마스터(M) 또는 기판(G)을 진공으로 흡착한 상태에서 인라인화된 도포유닛(300), 웹 공급유닛(400) 및 언로딩유닛(800) 방향으로 이동된다.The
이때, 스테이지(210)의 이동은 스테이지(210)의 하부를 지지하는 스테이지 이동부(230)에 의해 수행된다.At this time, the movement of the
스테이지 이동부(230)는, 스테이지(210)의 하부에 이격되게 배치되어 스테이지(210)를 지지하는 스테이지 지지프레임(231)과, 인라인화된 도포유닛(300), 웹 공급유닛(400) 및 언로딩유닛(800) 방향으로 길게 배치된 이동 레일(233)과, 스테이지 지지프레임(231)에 연결되어 스테이지 지지프레임(231)을 이동 레일(233)을 따라 이동시키는 이동 구동부를 포함한다.The
그리고, 이동 구동부는, 이동 레일(233)을 따라 배치되되 스테이지 지지프레임(231)에 결합된 볼 스크류(미도시)와, 볼 스크류에 결합되며 볼 스크류를 정방향 및 역방향 회전시켜 스테이지 지지프레임(231)을 웹 공급유닛(400) 방향으로 왕복운동 가능하게 하는 구동모터(미도시)를 포함한다.The movement driving unit includes a ball screw (not shown) disposed along the
예를 들어, 이동 레일(233)이 마스터(M) 또는 기판(G)이 이동되는 방향인 도포유닛(300), 웹 공급유닛(400) 및 언로딩유닛(800) 방향으로 길게 배치된다.For example, the
그리고, 스테이지(210)의 하부를 지지하는 스테이지 지지프레임(231)이 이동 레일(233)에 연결된 상태에서 이동 레일(233)을 따라 직선 왕복운동하게 된다. 즉, 스테이지(210)가 로딩유닛(100)에서 언로딩유닛(800)으로 이동된 후, 다시 언로딩유닛(800)에서 로딩유닛(100)으로 이동된다.The
이러한 스테이지(210)의 왕복운동은 구동모터의 정방향 및 역방향 회전에 따라 연동되어 회전하는 볼 스크류의 회전에 의해 수행된다.The reciprocating motion of the
한편, 웹(F)에 임프린트 패턴을 형성하고자 하는 경우에 마스터(M)의 임프린트 패턴 원형(M1)에 임프린트 패턴용 레진을 도포하여야 하고, 또한, 기판(G)의 표면에 패턴을 형성하고자 하는 경우에 기판(G)의 상면에 임프린트 패턴용 레진을 도포하여야 한다.On the other hand, in the case where the imprint pattern is to be formed on the web F, the imprint pattern mold M1 of the master M must be coated with the resin for the imprint pattern, The resin for the imprint pattern should be applied to the upper surface of the substrate G.
따라서, 본 실시 예에서는 도포유닛(300)은 웹 공급유닛(400), 즉 웹(F) 방향으로 이동되는 스테이지 유닛(200)과 인라인되게 마련된다. 즉, 도포유닛(300)은 스테이지 유닛(200)이 웹(F) 방향으로 이동되는 경로 상에 마련된다.Therefore, in this embodiment, the
도 1을 참조하면, 도포유닛(300)은, 마스터(M)의 임프린트 패턴 원형(M1)에 임프린트 패턴용 레진을 도포하거나 기판(G)의 상면에 임프린트 패턴용 레진을 도포하는 역할을 한다.Referring to FIG. 1, the
이와 같이, 임프린트 패턴용 레진을 도포하기 위해, 도포유닛(300)은 마스터(M) 또는 기판(G)에 임프린트 패턴용 레진을 도포하는 디스펜서(dispenser,310)를 포함한다.As described above, in order to apply the resin for the imprint pattern, the
디스펜서(310)는, 마스터(M) 또는 기판(G)에 임프린트 패턴용 레진을 도포하는 잉크젯으로 구성될 수 있으나, 이에 한정되지 않고 마스터(M) 또는 기판(G)에 임프린트 패턴용 레진을 도포할 수 있는 것이면 어느 것이든 사용가능하다.The
한편, 도포유닛(300)을 이용하여 마스터(M) 또는 기판(G)에 임프린트 패턴용 레진을 도포할 때, 마스터(M) 또는 기판(G)의 폭방향 전체에 걸쳐 도포하는 것은 아니고 도 3에서 도시한 바와 같이 마스터(M)의 임프린트 패턴 원형(M1)에 또는 도 4에서 도시한 바와 같이 기판(G)에 패턴을 형성하기 위한 인쇄영역(G1)에 도포한다.On the other hand, when applying the resin for the imprint pattern to the master (M) or the substrate (G) using the
그리고, 기판(G)의 경우에 패턴이 형성되는 인쇄영역(G1)을 제외한 나머지 영역은 최종적으로 재단된다.In the case of the substrate G, the remaining area except for the printing area G1 in which the pattern is formed is finally cut.
한편, 마스터(M) 또는 기판(G)에 임프린트 패턴용 레진을 도포함에 있어서, 디스펜서(310)와 마스터(M) 또는 기판(G)을 정렬하여야 한다.On the other hand, in applying the resin for the imprint pattern to the master (M) or the substrate (G), the dispenser (310) and the master (M) or the substrate (G)
이에, 도 1에서 도시한 바와 같이 도포유닛(300)은 디스펜서(310)의 일측에 마련된 정렬 비젼부(330)를 더 포함한다.As shown in FIG. 1, the
정렬 비젼부(330)는 디스펜서(310)와 마스터(M) 또는 기판(G)을 정렬하도록, 도 3에서 도시한 바와 같이 마스터(M)의 임프린트 패턴 원형(M1)에 형성된 주 얼라인 마크(P1) 및 주 얼라인 마크(P1)와 소정간격 이격되게 마련된 보조 얼라인 마크(P2)를 촬영하거나, 도 4에서 도시한 바와 같이 기판(G) 상의 주 얼라인 마크(P1) 및 주 얼라인 마크(P1)와 소정간격 이격되게 마련된 보조 얼라인 마크(P2)를 촬영한다.The
그리고, 정렬 비젼부(330)에 의해 촬영된 마스터(M)의 임프린트 패턴 원형(M1) 또는 기판(G) 상의 주 얼라인 마크(P1) 및 보조 얼라인 마크(P2)를 기초로 디스펜서(310)와 마스터(M) 또는 기판(G)을 정렬하는데 있어, 도 2에서 도시한 바와 같이, 본 실시 예에 따른 스테이지 유닛(200)은 스테이지 정렬모듈(250)을 더 포함한다.Based on the imprint pattern circle M1 of the master M photographed by the
스테이지 정렬모듈(250)은 정렬 비젼부(330)에 의해 촬영된 마스터(M)의 임프린트 패턴 원형(M1) 또는 기판(G) 상의 복수의 얼라인 마크를 기초로 디스펜서(310)에 대해 스테이지(210)를 상대 이동시켜 디스펜서(310)와 마스터(M) 또는 기판(G)을 정렬한다.The
스테이지 정렬모듈(250)은 스테이지(210)를 스테이지(210)의 판면 방향, 예를들어 X축 방향 (도 8참조), Y축 방향(도 9참조) 및 θ축 방향(도 10참조)으로 이동시킴으로써 디스펜서(310)에 대한 마스터(M) 또는 기판(G)의 정렬작업을 진행한다.The
즉, 스테이지 정렬모듈(250)은 스테이지(210)의 하부에 결합되어 스테이지(210)를 이동가능하게 지지하는 역할을 한다.That is, the
도 2 및 도 5 내지 도 7을 참조하여 스테이지 정렬모듈(250)에 대하여 설명하면 다음과 같다.The
스테이지 정렬모듈(250)은 스테이지 지지프레임(231)의 상면과 스테이지(210)의 하면에 결합되어 스테이지 지지프레임(231)과 스테이지(210)를 연결한다.The
그리고, 스테이지 정렬모듈(250)은, 스테이지(210)의 판면에 대해 실질적으로 사각 구도로 배치되어 스테이지(210)를 스테이지(210)의 판면 방향(X축, Y축 및 θ축 방향)으로 이동 가능하게 지지하는 역할을 한다.The
이러한, 스테이지 정렬모듈(250)은 스테이지(210)의 네 모서리 영역에 각각 배치되어 디스펜서(310)에 대해 스테이지(210)를 상대이동가능하게 하는 4개의 스테이지 정렬부(260a~260d)를 포함한다. The
이처럼, 4개의 스테이지 정렬부(260a~260d)를 스테이지(210)의 네 모서리 영역에 사각 구도로 배치할 경우, 안정적인 지지 구조를 가지기 때문에 임프린팅 시 후술할 웹 가압유닛(500)으로 스테이지(210)를 높은 가압력으로 가압한다 하더라도 스테이지(210)가 임의 방향으로 이동되지 않게 된다. 즉, 웹 가압유닛(500)에 의해 스테이지(210)가 밀리는 것을 방지할 수 있다.When the four
또한, 스테이지(210) 자체를 X축, Y축 및 θ축 방향으로 용이하고 효율적으로 미세 이동시킬 수 있다.Further, the
이하, 설명의 편의를 위해 4개의 스테이지 정렬부(260a~260d) 각각을, 도 5의 A 영역을 기준으로 반시계 방향을 따라가면서 각각 제1 내지 제4 스테이지 정렬부(260a~260d)라 하여 설명하기로 한다.Hereinafter, for convenience of description, each of the four
제1 내지 제4 스테이지 정렬부(260a~260d) 각각은, 제1 내지 제4 구동모터(261a~261d)와, 제1 내지 제4 구동모터(261a~261d)에 결합되어 제1 내지 제4 구동모터(261a~261d)에 의해 정방향 및 역방향으로 회전 가능한 제1 내지 제4 볼 스크류(262a~262d)와, 제1 내지 제4 볼 스크류(262a~262d)를 사이에 두고 제1 내지 제4 구동모터(261a~261d)의 대향 측에 마련되어 제1 내지 제4 볼 스크류(262a~262d)의 단부를 회전 가능하게 지지하는 제1 내지 제4 회전 지지부(267a~267d)와, 제1 내지 제4 볼 스크류(262a~262d)에 결합되고 제1 내지 제4 볼 스크류(262a~262d)의 회전 시 제1 내지 제4 볼 스크류(262a~262d)의 길이 방향을 따라 이동 가능한 제1 내지 제4 이동블록(263a~263d)과, 제1 내지 제4 이동블록(263a~263d)에 결합되며 제1 내지 제4 이동블록(263a~263d)이 이동하는 방향에 교차하는 방향으로 자유 이동 가능한 제1 내지 제4 교차블록(264a~264d)과, 양단이 제1 내지 제4 교차블록(264a~264d)의 상면 및 스테이지(210)의 하면에 각각 고정되는 제1 내지 제4 고정부(265a~265d)를 포함한다.Each of the first to
제1 내지 제4 구동모터(261a~261d)는 각각 제어부(미도시)에 의해 독립적으로 제어된다. 즉, 디스펜서(310)에 대해 스테이지(210) 상에 진공으로 흡착된 마스터(M) 또는 기판(G)이 X축, Y축 및 θ축 방향으로 틀어진 정도가 계산되면, 제어부는 제1 내지 제4 구동모터(261a~261d)를 개별적으로 독립 제어하여 제1 내지 제4 이동블록(263a~263d)과, 제1 내지 제4 교차블록(264a~264d)의 이동을 통해 스테이지(210)가 이동될 수 있도록 한다.The first to
제1 내지 제4 이동블록(263a~263d)의 안정적인 이동을 위해 스테이지 지지프레임(231)의 상면에는 제1 내지 제4 이동블록(263a~263d)의 이동을 안내하는 복수의 제1 내지 제4 가이드 레일(266a~266d)이 마련된다.For stable movement of the first to fourth moving
따라서 제1 내지 제4 볼 스크류(262a~262d)의 회전에 의해 제1 내지 제4 볼 스크류(262a~262d)의 길이 방향을 따라 이동하는 제1 내지 제4 이동블록(263a~263d)은 복수의 제1 내지 제4 가이드 레일(266a~266d)을 따라 안정적으로 이동할 수 있게 된다.Accordingly, the first to fourth moving
전술한 바와 같이, 제1 내지 제4 이동블록(263a~263d)은 제1 내지 제4 구동모터(261a~261d)의 동작에 의해 이동한다. 하지만, 제1 내지 제4 교차블록(264a~264d)은 제1 내지 제4 이동블록(263a~263d)과는 달리, 제1 내지 제4 이동블록(263a~263d)상에서 자유 이동된다.As described above, the first to fourth moving
이를 위해, 도 6 및 도 7에 도시한 바와 같이, 제1 이동블록(263a)의 상면으로부터 상방으로 돌출되고, 내부에 관통홀(268a)이 형성되어 있는 복수의 돌출부(269a)와, 관통홀(268a)을 통과하도록 돌출부(269a)에 이동 가능하게 결합되고, 적어도 일부분이 제1 교차블록(264a)에 고정되는 이동축(270)이 더 마련된다.6 and 7, a plurality of
이러한 구조를 통해서, 제1 교차블록(264a)은 제1 이동블록(263a)의 상면에서 이동축(270)의 길이 방향을 따라 자유 이동할 수 있다.Through this structure, the
도 6 및 도 7에 도시한 바와 같이, 돌출부(269a) 및 이동축(270)의 구성은 제1 스테이지 정렬부(260a) 외에도 제2 내지 제4 스테이지 정렬부(260b~260d)에 각각 마련될 수 있으나, 편의를 위해 제2 내지 제4 스테이지 정렬부(260b~260d) 부분들에 대해서는 상세한 설명을 생략하기로 한다.6 and 7, the
제1 내지 제4 스테이지 정렬부(260a~260d)를 스테이지 지지프레임(231)의 네 모서리 영역에 사각 구도로 배치함으로써 스테이지(210)는 보다 안정적으로 지지될 수 있다.The
하지만, 디스펜서(310)에 대한 마스터(M) 또는 기판(G)의 정렬작업을 위해 스테이지(210)는 필요에 따라 X축, Y축 및 θ축 방향으로 이동되어야 하므로 제1 내지 제4 스테이지 정렬부(260a~260d)들 각각의 배열 방향 역시 중요한 요소로 작용한다.However, since the
본 실시 예에서는, 스테이지(210)를 X축, Y축 및 θ축 방향으로 이동시킬 수 있도록, 제1 내지 제4 스테이지 정렬부(260a~260d)에 각각 형성된 제1 내지 제4 볼 스크류(262a~262d)는 스테이지 지지프레임(231)의 상면에서 대각 방향을 따라 배치된 것들끼리 실질적으로 동일한 방향으로 배치하되, 대각 방향을 따라 배치된 제1 내지 제4 스테이지 정렬부(260a~260d)에 마련된 제1 내지 제4 구동모터(261a~261d)는 서로 반대 방향에 위치하도록 하고 있다.In this embodiment, first to fourth ball screws 262a (262a, 262b) formed in the first to fourth
이러한 구조적인 특징으로 인해 스테이지(210)는 X축, Y축 및 θ축 방향(도 8 내지 도 10 참조)으로 용이하게 이동될 수 있고, 이로 인해 디스펜서(310)에 대한 정렬작업을 보다 효율적으로 수행할 수 있게 된다.This structural feature allows the
이하에서, 정렬 비젼부(330)에 의해 촬영된 마스터(M)의 임프린트 패턴 원형(M1) 또는 기판(G) 상의 주 얼라인 마크(P1) 및 보조 얼라인 마크(P2)를 기초로 디스펜서(310)에 대한 마스터(M) 또는 기판(G)의 정렬동작을 설명하면 다음과 같다.In the following, based on the imprint pattern circle M1 of the master M photographed by the
도 8에서 도시한 바와 같이, 스테이지(210)를 우측(X축) 방향으로 소정거리 이동시켜야 할 경우, 제어부는 제1 및 제3 구동모터(261a,261c)를 동작시켜 제1 및 제3 볼 스크류(262a,262c)를 일 방향으로 회전시킨다. 이때, 제2 및 제4 구동모터(261b,261d)는 동작되지 않는다.8, when the
따라서, 제1 및 제3 볼 스크류(262a,262c)에 결합된 제1 및 제3 이동블록(263a,263c)은 그 하부의 제1 내지 제3 가이드 레일(266a,266c)을 따라 도 8에서 도시한 바와 같이 우측(X축) 방향으로 이동된다.Therefore, the first and third moving
이때, 제1 및 제3 이동블록(263a,263c)과 대각 방향에 위치한 제2 및 제4 이동블록(263b,263d)은 고정되어 있지만, 제2 및 제4 이동블록(263b,263d)의 상부에 마련된 제2 및 제4 교차블록(264b,264d)은 제2 및 제4 이동블록(263b,263d) 상에서 우측으로 자유 이동하게 된다.At this time, although the first and third moving
이러한, 일련의 동작에 의해 스테이지(210)는 도 8에서 도시한 바와 같이 우측(X축)방향으로 이동된다.By such a series of operations, the
또한, 도 9에서 도시한 바와 같이, 스테이지(210)를 상측(Y축) 방향으로 소정거리 이동시켜야 할 경우, 제어부는 제2 및 제4 구동모터(261b,261d)를 동작시켜 제2 및 제4 볼 스크류(262b,262d)를 일 방향으로 회전시킨다. 이때, 제1 및 제3 구동모터(261a,261c)는 동작되지 않는다.9, when it is necessary to move the stage 210 a predetermined distance in the upward direction (Y axis), the control unit operates the second and
따라서, 제2 및 제4 볼 스크류(262b,262d)에 결합된 제2 및 제4 이동블록(263b,263d)은 그 하부의 제2 내지 제4 가이드 레일(266b,266d)을 따라 도 9에서 도시한 바와 같이 상측(Y축) 방향으로 이동된다.Therefore, the second and fourth moving
이때, 제2 및 제4 이동블록(263b,263d)과 대각 방향에 위치한 제1 및 제3 이동블록(263a,263c)은 고정되어 있지만, 제1 및 제3 이동블록(263a,263c)의 상부에 마련된 제1 및 제3 교차블록(264a,264c)은 제1 및 제3 이동블록(263a,263c) 상에서 상측으로 자유 이동하게 된다.At this time, the first and third moving
이러한, 일련의 동작에 의해 스테이지(210)는 도 9에서 도시한 바와 같이 상측(Y축) 방향으로 이동된다.By such a series of operations, the
또한, 도 10에서 도시한 바와 같이, 스테이지(210)를 시계 방향으로 소정 각도 회전(θ축)시켜야 할 경우, 제어부는 제1 내지 제4 구동모터(261a~261d) 전부를 동작시킨다.10, when the
제1 내지 제4 구동모터(261a~261d)가 동작되면, 일 방향으로 회전하는 제1 내지 제4 볼 스크류(262a~262d)의 동작에 의해 제1 내지 제4 이동블록(263a~263d)이 이동하게 되고, 제1 내지 제4 교차블록(263a~263d)이 제1 내지 제4 이동블록(263a~263d) 상에서 해당 방향으로 자유 이동함으로써 이들의 상대적인 이동에 따라 도 10에서 도시한 바와 같이 스테이지(210)가 시계 방향으로 소정 각도 회전할 수 있게 된다. 이처럼, 도 10에서와 같은 스테이지(210) 회전동작은 도 8 및 도 9의 동작을 적절하게 조합함으로써 구현될 수 있다.When the first to
상기한 바와 같이, 디스펜서(310)에 대해 스테이지(210)를 상대 이동시켜 디스펜서(310)와 마스터(M) 또는 기판(G)을 정렬하고 마스터(M)의 임프린트 패턴 원형(M1) 또는 기판(G)에 임프린트 패턴용 레진을 도포한 후, 마스터(M) 또는 기판(G)은 스테이지 유닛(200)에 의해 웹 공급유닛(400) 방향으로 이동된다.As described above, the
본 실시 예에서는, 마스터(M) 또는 기판(G)이 안착된 스테이지 유닛(200)이 웹(F)의 하부를 통과하는 동안, 웹 가압유닛(500)으로 웹(F)에 임프린트 패턴을 형성하거나 기판(G)의 표면에 패턴을 형성하도록 한다.In this embodiment, the
이에, 웹(F)을 공급하는 웹 공급유닛(400)에 대해 먼저 살펴본 후, 웹 가압유닛(500)에 대해 설명하기로 한다.The
웹 공급유닛(400)은, 웹(F)을 임프린트 공정이 진행되는 작업라인으로 공급하거나 반대로 회수하는 역할을 한다.The
도 1을 참조하면, 웹 공급유닛(400)은 스테이지 유닛(200)에 의해 이동된 마스터(M) 또는 기판(G)의 상부에 웹(F)이 배치되도록 웹(F)을 공급 및 회수하는 롤투롤 모듈(410)을 포함한다.1, the
본 실시 예에서 롤투롤 모듈(410)은 마스터(M) 또는 기판(G)을 이동시키는 스테이지 유닛(200)의 상부에 배치되어, 웹(F)이 마스터(M) 또는 기판(G)의 상부에 위치되게 한다.In this embodiment, the roll-to-roll module 410 is disposed above the
롤투롤 모듈(410)은, 웹(F)이 감겨지되 감겨진 웹(F)을 언와인딩(unwinding)하여 스테이지 유닛(200)에 의해 이동된 마스터(M) 또는 기판(G)의 상부로 공급하는 언와인더(unwinder,411)와, 언와인더(411)와 이격되게 배치되되 언와인더(411)와 연동되어 웹(F)을 리와인딩(rewinding) 또는 언와인딩하는 리와인더(rewinder,413)와, 언와인더(411)와 리와인더(413) 사이에 배치되어 웹(F)을 안내하는 적어도 하나 이상의 아이들 롤부(idle roll,415)와, 언와인더(411)와 리와인터 사이에 배치되어 웹(F)에 동력을 전달하여 웹(F)을 이송시키는 적어도 하나 이상의 드리븐 롤부(driven roll,430)와, 언와인더(411)와 리와인더(413) 사이에 배치되어 상대 이동함에 따라 언와인더(411)와 리와인더(413) 사이에서 웹(F)의 장력을 일정하게 유지하는 적어도 하나 이상의 장력조절 롤부(415)를 포함한다.The roll-to-roll module 410 unwinds the web F wound around the web F and feeds it to the upper portion of the master M or the substrate G moved by the
언와인더(411)는 웹(F)이 감겨지되, 웹(F)을 임프린트 공정이 진행되는 작업 라인으로 공급하기 위해 언와인딩 하거나 반대로 리와인딩하는 역할을 한다.The
언와인더(411)는 스테이지 유닛(200)이 이동되는 작업라인의 상부에 배치되며, 웹(F)을 언와인딩 및 리와인딩하는 언와인딩 롤(미도시)과, 언와인딩 롤을 회전시키는 언와인딩 회전축(미도시)을 포함한다.The
그리고, 리와인더(413)는 언와인더(411)에서 언와인딩된 웹(F)을 리와인딩하거나, 언와인더(411)에서 리와인딩되는 웹(F)을 언와인딩하는 역할을 한다.The
리와인더(413)는 스테이지 유닛(200)이 이동되는 작업라인의 상부에 배치되며, 웹(F)을 리와인딩 및 언와인딩하는 리와인딩 롤(미도시)과, 리와인딩 롤을 회전시키는 리와인딩 회전축(미도시)을 포함한다.The
그리고, 언와인더(411)와 리와인더(413) 사이에는 적어도 하나 이상의 아이들 롤부(415)가 마련되며, 아이들 롤부(415)는 웹(F)의 이송경로를 안내하는 역할을 한다.At least one
도 1에서 도시한 바와 같이, 아이들 롤부(415)는 웹(F)의 이송경로에 복수 개 배치되어 웹(F)의 이송을 안내하며, 웹(F)의 상면에 형성된 임프린트 패턴이 오염 및 훼손되지 않도록 웹(F)의 하면을 지지한다.As shown in Fig. 1, a plurality of
그리고, 언와인더(411)와 리와인더(413) 사이에서 이송되는 웹(F)이 쳐지는 것을 방지하기 위해 장력조절 롤부(415)가 적어도 하나 이상 마련된다.At least one
특히, 본 실시 예에서 장력조절 롤부(415)는 웹(F)에 접촉되어 웹(F)의 장력을 측정한 후, 웹(F)이 일정한 장력을 유지되도록 한다.Particularly, in this embodiment, the
도 1에서 도시한 바와 같이, 장력조절 롤부(415)는 언와인더(411)와 리와인더(413) 사이에서 상하로 상대 이동 가능하게 마련되어 웹(F)의 장력을 일정하게 유지하도록 한다. 1, the
즉, 웹(F)에 작용하는 장력이 작아 웹(F)이 쳐지는 경우에는 장력조절 롤부(415)를 하강시키고, 웹(F)에 작용하는 장력이 큰 경우에는 장력조절 롤부(415)를 상승시켜 웹(F)에 작용하는 장력을 감소시킨다.That is, when the tension applied to the web F is small and the web F is struck, the
한편, 언와인더(411)에서 언와인딩된 웹(F)이 정해진 이송경로를 벗어나거나 이송경로를 벗어나지 않더라도 비스듬히 경사지게 이송되는 사행피딩 현상이 발생하거나, 웹(F)이 이송되는 동안 복수의 아이들 롤부(415) 등에서 슬립(slip)현상이 발생하는 경우에, 인쇄 품질에 악영향을 미칠 수 있다.On the other hand, in the
따라서, 본 실시 예에서는 웹(F)의 사행피딩 및 슬립현상을 방지하기 위해 적어도 하나 이상의 드리븐 롤부(430)가 마련된다.Therefore, in this embodiment, at least one or more driven
드리븐 롤부(430)는 언와인더(411)와 리와인더(413) 사이에 배치되어 웹(F)에 동력을 전달하며 외주연에 웹(F)을 밀착하여 이송시킨다.The driven
드리븐 롤부(430)는 웹(F)이 외주연에 흡착되어 이송되도록 외주연에 복수의 흡착공(433)이 형성된 진공흡입형 피딩롤(430)로 구성된다.The driven
도 11을 참조하면, 진공흡입형 피딩롤(430)은, 이너 롤(inner roller,431)과, 이너 롤(431)이 내부에 고정되되, 이너 롤(431)과 함께 회전되며 웹(F)이 밀착되도록 외주연에 복수의 흡착공(433)이 형성된 아우터 롤(outer roll,432)과, 이너 롤(431)과 아우터 롤(432) 사이에 마련되되, 복수의 흡착공(433)과 연통되어 웹(F)을 아우터 롤(432)의 외주연에 진공흡착시키는 흡입챔버(434)와, 이너 롤(431)과 아우터 롤(432) 사이에 마련되어 흡입챔버(434)를 구획하는 복수의 격벽(435)을 포함한다.11, the vacuum suction
흡입챔버(434)는 외부의 진공펌프(미도시)에 연결되며, 흡입챔버(434) 내부의 공기를 흡입하게 되면 흡입챔버(434) 내부가 진공상태가 되고, 공기가 외부로 흡입됨에 의해 아우터 롤(432)의 외주연에 형성된 복수의 흡착공(433)을 통해서 흡입챔버(434)내로 공기가 유입된다. 따라서, 공기를 흡입하는 흡착공(433)에 의해 아우터 롤(432)의 외주연에 접촉되는 웹(F)이 아우터 롤(432)의 외주연에 흡착되고 아우터 롤(432)의 회전에 의해 이송된다.The
이처럼, 진공흡입형 피딩롤(430)을 이용하여 웹(F)을 이송하는 경우, 웹(F)의 사행피딩 현상 및 슬립 현상을 방지할 수 있으므로, 웹(F)의 정밀이송이 가능하다.In this way, when feeding the web F using the vacuum suction
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄장치는, 마스터(M) 또는 기판(G)이 안착된 스테이지 유닛(200)이 웹(F)의 하부를 통과하는 동안, 웹 가압유닛(500)은 마스터(M)에 웹(F)을 가압하여 접촉시켜 웹(F)에 임프린트 패턴을 형성하거나, 기판(G)에 임프린트 패턴이 형성된 웹(F)을 가압하여 접촉시켜 기판(G)에 패턴을 형성한다.Meanwhile, the printing apparatus according to an embodiment of the present invention may be configured such that the
즉, 웹 가압유닛(500)은 웹(F)에 임프린트 패턴을 형성하고 또한 기판(G)의 표면에 패턴을 형성하는 역할을 한다.That is, the
도 1을 참조하면, 웹 가압유닛(500)은, 웹(F)의 상부에 마련되되 웹(F)의 하부로 이동되는 마스터(M) 또는 기판(G)에 웹(F)을 가압하여 접촉시키는 웹 가압부(510)와, 웹 가압부(510)에 연결되되 웹(F)이 마스터(M) 또는 기판(G)에 접촉 및 접촉해제되도록 웹 가압부(510)를 상하방향으로 이동시키는 가압부 구동부(미도시)를 포함한다.1, the
웹 가압부(510)는 임프린트 패턴 원형(M1)이 형성된 마스터(M)에 웹(F)을 가압하여 접촉시켜 웹(F)에 임프린트 패턴을 형성하거나, 기판(G)에 임프린트 패턴이 형성된 웹(F)을 가압하여 접촉시켜 기판(G)의 표면에 패턴을 형성하는 역할을 한다.The
웹 가압부(510)는, 웹(F)의 상부에 상하방향으로 이동가능하게 마련되되 웹(F)의 하부로 이동되는 마스터(M) 또는 기판(G)에 웹(F)을 연속적으로 가압하여 접촉 및 접촉해제되게 하는 가압 롤러(511)와, 가압 롤러(511)를 회전시키는 가압 롤러 회전축(미도시)을 포함한다.The
본 실시 예에서 가압 롤러(511)는 웹(F)의 너비 방향으로 배치된다.In this embodiment, the
그리고, 가압부 구동부는 웹 가압부(510), 특히 가압 롤러(511)를 상하 방향으로 선형이동시켜 가압 롤러(511)가 웹(F)이 마스터(M) 또는 기판(G)에 접촉 및 접촉 해제되도록 한다.The pressurizing portion driving portion linearly moves the
도시되진 않았으나 가압부 구동부는 가압 롤러(511)를 상하방향으로 선형이동시킬 수 있는 선형 구동장치로 구성되며, 선형 구동장치는 리니어 모터를 포함할 수 있다.Although not shown, the pressurizing portion driving portion is constituted by a linear driving device capable of linearly moving the
상기한 가압부 구동부에 의해 가압 롤러(511)는 하방으로 이동되어 웹(F)을 마스터(M)에 도포된 임프린트 패턴용 레진에 가압 접촉시켜 웹(F)에 임프린트 패턴을 형성하거나, 웹(F)을 기판(G)에 도포된 임프린트 패턴용 레진에 가압 접촉시켜 기판(G)의 표면에 패턴을 형성한다.The
그리고, 웹(F)에 임프린트 패턴이 형성되거나 기판(G)의 표면에 패턴이 형성된 후, 가압부 구동부에 의해 가압 롤러(511)는 상방으로 이동되어 복귀된다.After the imprint pattern is formed on the web F or a pattern is formed on the surface of the substrate G, the
한편, 기판(G)에 웹(F)을 가압하여 패턴을 형성함에 있어서, 기판(G)과 웹(F)을 정렬하여야 한다.On the other hand, in forming the pattern by pressing the web F on the substrate G, the substrate G and the web F must be aligned.
이에 도 1에서 도시한 바와 같이 본 발명의 일 실시 예에 따른 인쇄장치는, 웹 가압유닛(500) 및 웹 공급유닛(400)에 인접하게, 특히 가압 롤러(511)의 전단에 마련된 웹 비젼유닛(600)을 더 포함한다.1, a printing apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention includes a
참고로, 웹(F)의 임프린트 패턴은 마스크의 임프린트 패턴 원형(M1)이 그대로 투영되므로, 웹(F)의 임프린트 패턴에는 도 3에서 도시한 마스터(M)의 임프린트 패턴 원형(M1)에 형성된 주 얼라인 마크(P1) 및 보조 얼라인 마크(P2)에 대응되는 복수의 얼라인 마크가 형성된다.For reference, the imprint pattern M1 of the mask is projected as it is, so that the imprint pattern of the web F is formed in the imprint pattern M1 of the master M shown in Fig. A plurality of alignment marks corresponding to the primary alignment marks P1 and the secondary alignment marks P2 are formed.
예를 들어, 도 13에서 도시한 바와 같이, 웹(F)의 임프린트 패턴에는 주 얼라인 마크(P1) 및 보조 얼라인 마크(P2)가 형성된다.For example, as shown in Fig. 13, the main alignment mark P1 and the auxiliary alignment mark P2 are formed in the imprint pattern of the web F.
따라서, 웹 비젼유닛(600)은 웹(F)의 임프린트 패턴에 형성된 주 얼라인 마크(P1) 및 보조 얼라인 마크(P2)를 촬영한다.Therefore, the
여기서, 주 얼라인 마크(P1)와 보조 얼라인 마크(P2)의 간격(D)은 가압 롤러(511)가 90도 회전되는 경우에 대응되는 원주길이로 할 수 있다.Here, the interval D between the primary alignment marks P1 and the secondary alignment marks P2 can be a circumferential length corresponding to the case where the
웹 비젼유닛(600)을 이용한 기판(G)과 웹(F)의 정렬작업을 살펴보면 다음과 같다.The alignment operation between the substrate G and the web F using the
웹 비젼유닛(600)을 이용하여 촬영한 웹(F)에 형성된 주 얼라인 마크(P1)를 기초로 웹(F)과 스테이지 유닛(200)에 의해 이송되는 기판(G)과의 거리를 연산한 후, 스테이지 유닛(200)을 이동시켜 웹(F)의 하부로 기판(G)을 이동시킨다. 이때, 스테이지 유닛(200)의 이동거리는 웹(F)에 형성된 주 얼라인 마크(P1)와 보조 얼라인 마크(P2)의 간격에 해당되는 거리(D)에 해당된다.The distance between the web F and the substrate G transported by the
그리고, 도 14에서 도시한 바와 같이, 가압부 구동부를 이용하여 가압 롤러(511)를 하강시켜 웹(F)이 기판(G)의 상면에 인접되게 한다. 이때, 가압 롤러(511)를 회전시켜 웹(F) 상의 주 얼라인 마크(P1)가 기판(G) 상의 주 얼라인 마크(P1)에 대향되는 위치가 되도록 가압 롤러(511)를 회전시켜 웹(F)이 가압 롤러(511)의 외주면을 따라 이송되도록 한다.14, the
그리고, 웹 비젼유닛(600)을 이용하여 웹(F)에 형성된 보조 얼라인 마크(P2)를 촬영하고 이를 기초로 웹(F)의 이송거리가 기판(G)의 이동거리와 일치되는 지를 판단한다.The auxiliary vision mark P2 formed on the web F is photographed using the
웹(F)의 이송거리와 기판(G)의 이동거리가 일치되지 않는 경우에, 전술한 스테이지 정렬모듈(250)을 이용하여 웹(F)에 대해 스테이지(210)를 상대 이동시켜 웹(F)과 기판(G)을 정렬한다.The
스테이지 정렬모듈(250)을 이용한 웹(F)과 기판(G)의 정렬은, 전술한 바와 같이 디스펜서(310)에 대해 스테이지(210)를 상대 이동시켜 디스펜서(310)와 마스터(M) 또는 기판(G)을 정렬하는 방법과 동일하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.Alignment of the web F and the substrate G using the
한편, 도 1에서 도시한 바와 같이, 롤투롤 모듈(410)은, 가압 롤러(511)가 마스터(M) 또는 기판(G)에 웹(F)을 접촉 가압한 상태에서 스테이지 유닛(200)이 이동되는 경우에, 웹(F)이 마스터(M) 또는 기판(G)과 접촉상태를 유지하도록 가압 롤러(511)에 평행되게 배치된 보조 가압 롤러(419)를 더 포함한다.1, the roll-to-roll module 410 is configured such that when the
보조 가압 롤러(419)는 가압 롤러(511)와 마찬가지로 상하방향으로 선형이동되도록 마련될 수 있다.The auxiliary pressure roller 419 may be linearly moved in the up-and-down direction in the same manner as the
또한, 보조 가압 롤러(419)는 웹(F)에 임프린트 패턴이 형성된 경우에 웹(F)에 형성된 임프린트 패턴과 마스터(M)에 형성된 임프린트 패턴 원형(M1)을 상호 박리하는 역할을 하며, 또한 기판(G)의 표면에 패턴이 형성된 경우에 기판(G)과 웹(F)에 형성된 임프린트 패턴을 상호 박리하는 역할을 한다.The auxiliary pressure roller 419 serves to peel off the imprint pattern formed on the web F and the imprint pattern prototype M1 formed on the master M when the imprint pattern is formed on the web F, And separates the imprint patterns formed on the substrate (G) and the web (F) when the pattern is formed on the surface of the substrate (G).
따라서, 마스터(M)의 임프린트 패턴 원형(M1)의 길이 또는 웹(F)에 형성된 임프린트 패턴의 길이만큼 보조 가압 롤러(419)는 가압 롤러(511)에서 이격된 위치에 배치된다.The auxiliary pressure roller 419 is disposed at a position spaced apart from the
그리고, 도 1에서 도시한 바와 같이, 웹(F)에 형성된 임프린트 패턴 또는 기판(G)의 표면에 형성된 패턴을 이루는 레진을 경화시키는 레진 경화유닛(700)이 가압 롤러(511)의 후단에 마련된다. 본 실시 예에서 레진 경화유닛(700)은 UV 램프를 포함한다.1, a
특히, 레진 경화유닛(700)인 UV 램프가 가압 롤러(511)와 보조 가압 롤러(419) 사이에 배치되어, 웹(F)에 형성된 임프린트 패턴을 이루는 레진을 경화시킨 후 보조 가압 롤러(419)에서 웹(F)과 마스터(M)가 상호 박리되거나, 기판(G)의 표면에 형성된 패턴을 이루는 레진을 경화시킨 후 보조 가압 롤러(419)에서 기판(G)과 웹(F)이 상호 박리된다.Particularly, a UV lamp, which is a
그리고, 상기한 웹(F)에 임프린트 패턴을 형성하는 공정 및 기판(G)의 표면에 패턴을 형성하는 공정을 완료한 경우, 마스터(M) 또는 기판(G)을 스테이지 유닛(200)에서 언로딩한다. When the step of forming the imprint pattern on the web F and the step of forming the pattern on the surface of the substrate G are completed, the master M or the substrate G is unconfined from the
도 1을 참조하면, 언로딩유닛(800)에 웹(F)에 임프린트 패턴을 형성한 마스터(M) 또는 웹(F)에 형성된 임프린트 패턴에 가압 접촉되어 표면에 패턴이 형성된 기판(G)이 언로딩된다.1, a substrate G on which a pattern is formed on an imprint pattern formed on a master (M) or web (F) having an imprint pattern formed on a web (F) Unloaded.
이때, 웹(F)에 임프린트 패턴을 형성한 마스터(M) 또는 표면에 패턴이 형성된 기판(G)은 스테이지 유닛(200)에 의해 언로딩유닛(800)으로 이동된 후, 별도의 로봇 등에 의해 언로딩유닛(800)으로 이송된다.At this time, the master (M) having the imprinted pattern formed on the web (F) or the substrate (G) having the pattern formed on the surface thereof is moved to the unloading unit (800) by the stage unit (200)
상기와 같이 구성되는 본 발명의 일 실시 예에 따른 인쇄장치를 이용한 임프린트 공정을 설명하면 다음과 같다.The imprinting process using the printing apparatus according to an embodiment of the present invention will now be described.
본 발명의 일 실시 예에 따른 인쇄장치를 이용한 임프린트 공정은 웹(F)에 임프린트 패턴을 형성하는 공정과, 기판(G)에 패턴을 형성하는 공정으로 나눠진다.The imprint process using the printing apparatus according to the embodiment of the present invention is divided into a process of forming an imprint pattern on the web F and a process of forming a pattern on the substrate G. [
먼저, 웹(F)에 임프린트 패턴을 형성하는 공정을 살펴보면 다음과 같다.First, a process of forming an imprint pattern on the web F will be described.
로딩유닛(100)으로부터 임프린트 패턴 원형(M1)이 형성된 마스터(M)가 스테이지 유닛(200)에 안착된 후, 스테이지 유닛(200)은 웹 공급유닛(400) 방향으로 이동된다.The
스테이지 유닛(200)이 웹 공급유닛(400) 방향으로 이동되는 과정에서, 마스터(M)의 임프린트 패턴 원형(M1)에 임프린트 패턴용 레진이 도포되는데, 마스터(M)의 임프린트 패턴 원형(M1)에 대한 임프린트 패턴용 레진의 도포는 도포유닛(300)에 의해 수행된다.The imprint pattern prototype M1 of the master M is coated with the resin for the imprint pattern in the course of the movement of the
임프린트 패턴용 레진이 도포된 마스터(M)는 웹(F)의 미리 정해진 영역의 하부로 이동되며, 웹(F)의 미리 정해진 영역은 웹 가압유닛(500)의 가압 롤러(511)에 의해 마스터(M) 측으로 가압되고 레진 경화유닛(700)에 의해 레진에 대한 경화가 진행되어 웹(F)에 임프린트 패턴이 형성된다.The master M coated with the resin for the imprint pattern is moved to a lower portion of the predetermined area of the web F and the predetermined area of the web F is moved by the
웹(F)에 대한 임프린트 패턴 형성은 웹(F)과 마스터(M)가 가압 롤러(511)에 의해 가압 접촉된 상태에서 스테이지 유닛(200)이 언로딩유닛(800) 방향으로 이동되면서 이뤄지며, 웹(F)에 대한 임프린트 패턴 형성이 완료된 경우 웹(F)과 마스터(M)가 상호 박리 또는 분리된다.The imprint pattern formation for the web F is performed while the
만약, 웹(F)에 형성된 임프린트 패턴과 이격된 위치에 다른 새로운 임프린트 패턴을 연속적으로 형성하고자 하는 경우에 스테이지 유닛(200)을 도포유닛(300) 방향으로 이동시킨 후 전술한 동작을 반복하여 웹(F)의 새로운 표면에 새로운 임프린트 패턴을 형성할 수 있다.If the impression pattern formed on the web F is to be continuously formed with a new imprint pattern different from the imprint pattern formed on the web F, the
그리고, 웹(F)에 임프린트 패턴을 형성한 마스터(M)는 스테이지 유닛(200)에 의해 언로딩유닛(800) 방향으로 이동된다.Then, the master (M) having the imprinted pattern formed on the web F is moved in the direction of the
다음으로, 기판(G)의 표면에 패턴을 형성하는 공정을 살펴보면 다음과 같다.Next, a step of forming a pattern on the surface of the substrate G will be described.
로딩유닛(100)으로부터 표면에 패턴을 형성하고자 하는 기판(G)이 스테이지 유닛(200)에 안착된 후, 스테이지 유닛(200)은 웹 공급유닛(400) 방향으로 이동된다.After the substrate G for which a pattern is to be formed on the surface from the
스테이지 유닛(200)이 웹 공급유닛(400) 방향으로 이동되는 과정에서, 기판(G)의 표면에 임프린트 패턴용 레진이 도포되는데, 기판(G)에 대한 임프린트 패턴용 레진의 도포는 도포유닛(300)에 의해 수행된다.The resin for the imprint pattern is applied to the surface of the substrate G in the process of moving the
임프린트 패턴용 레진이 도포된 기판(G)은 임프린트 패턴이 형성된 웹(F)의 미리 정해진 영역의 하부로 이동되며, 웹(F)의 임프린트 패턴이 형성된 영역은 가압 롤러(511)에 기판(G) 측으로 가압되고, 레진 경화유닛(700)에 의해 레진에 대한 경화가 진행되어 기판(G)의 표면에 패턴이 형성된다.The substrate G coated with the resin for the imprint pattern is moved to a lower portion of a predetermined region of the web F on which the imprinted pattern is formed and the region where the imprinted pattern of the web F is formed is transferred to the
기판(G)의 표면에 대한 패턴 형성은 웹(F)과 기판(G)이 가압 롤러(511)에 의해 가압 접촉된 상태에서 스테이지 유닛(200)이 언로딩유닛(800) 방향으로 이동되면서 이뤄지며, 기판(G)에 대한 패턴 형성이 완료된 경우 웹(F)과 기판(G)이 상호 박리 또는 분리된다.The pattern formation on the surface of the substrate G is performed while the
그리고, 패턴이 형성된 기판(G)은 스테이지 유닛(200)에 의해 언로딩유닛(800) 방향으로 이동된다.Then, the substrate G on which the pattern is formed is moved in the direction of the
만약, 기판(G)에 대한 패턴을 형성하는 공정을 반복적으로 진행하다가, 웹(F)에 형성된 임프린트 패턴을 교체하여야 하는 경우, 언와인더(411)와 리와인더(413)를 구동시켜 웹(F)을 리와인더(413) 측으로 감아 임프린트 패턴이 없는 영역의 웹(F)이 가압 롤러(511)의 하부에 위치하게 한다.If the imprint pattern formed on the web F needs to be replaced while repeating the process of forming the pattern for the substrate G, the
그리고, 임프린트 패턴 원형(M1)이 형성된 마스터(M)를 임프린트 패턴이 없는 영역의 웹(F)의 하부로 이동시켜 웹(F)에 새로운 임프린트 패턴을 형성하고, 웹(F)의 새로운 임프린트 패턴을 이용하여 기판(G)에 패턴을 형성하는 공정을 수행한다.A new imprint pattern is formed on the web F by moving the master M on which the imprint pattern original M1 is formed to the lower portion of the web F in the region without the imprint pattern, To form a pattern on the substrate (G).
이와 같이 본 발명은 기재된 실시 예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정 예 또는 변형 예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention. Accordingly, such modifications or variations are intended to fall within the scope of the appended claims.
100: 로딩유닛 200: 스테이지 유닛
210: 스테이지 230: 스테이지 이동부
250: 스테이지 정렬모듈 260a,260b,260c,260d: 스테이지 정렬부
300: 도포유닛 310: 디스펜서(잉크젯)
330: 정렬 비젼부 400: 웹 공급유닛
410: 롤투롤 모듈 411: 언와인더
413: 리와인더 415: 아이들 롤부
417: 장력조절 롤부 419: 보조 가압 롤러
430: 드리븐 롤부 500: 웹 가압유닛
510: 웹 가압부 600: 웹 비젼유닛
700: 레진 경화유닛 800: 언로딩유닛100: loading unit 200: stage unit
210: stage 230: stage moving part
250:
300: dispensing unit 310: dispenser (inkjet)
330: alignment vision unit 400: web supply unit
410: roll to roll module 411: unwinder
413: Rewinder 415: Idle roll part
417: tension adjusting roll part 419: auxiliary pressure roller
430: Driven roll part 500: Web pressurizing unit
510: Web pressure unit 600: Web vision unit
700: Resin hardening unit 800: Unloading unit
Claims (17)
상기 웹에 임프린트 패턴을 형성하기 위한 임프린트 패턴 원형이 형성된 마스터 또는 임프린트 패턴이 형성된 상기 웹에 접촉되어 표면에 패턴이 형성되는 기판이 안착되되, 상기 웹 공급유닛 방향으로 이동가능하게 마련되는 스테이지 유닛을 포함하며,
상기 롤투롤 모듈은,
상기 웹이 감겨지되, 감겨진 상기 웹을 언와인딩(unwinding)하여 상기 스테이지 유닛에 의해 이동된 상기 마스터 또는 상기 기판의 상부로 공급하는 언와인더(unwinder);
상기 언와인더와 이격되게 배치되되, 상기 언와인더와 연동되어 상기 웹을 리와인딩(rewinding) 또는 언와인딩하는 리와인더(rewinder); 및
상기 언와인더와 상기 리와인더 사이에 배치되어, 상기 웹에 동력을 전달하며 외주연에 상기 웹을 흡착하여 이송시키는 적어도 하나 이상의 드리븐 롤부(driven roll)를 포함하는 인쇄장치.A web supply unit having a roll-to-roll module for supplying or retrieving a web; And
A stage unit mounted on a web on which a pattern is formed and which is brought into contact with the web on which a master or imprint pattern having an imprint pattern circle for forming an imprint pattern is formed on the web, ≪ / RTI &
The roll-
An unwinder for unwinding the wound web and feeding the wound web to an upper portion of the master or the substrate moved by the stage unit;
A rewinder arranged to be spaced apart from the unwinder and interworking with the unwinder to rewind or unwind the web; And
And at least one driven roll disposed between the unwinder and the rewinder for transmitting power to the web and for attracting and transporting the web to the outer periphery.
상기 드리븐 롤부는,
상기 웹이 외주연에 흡착되어 이송되도록, 외주연에 복수의 흡착공이 형성된 진공흡입형 피딩롤인 것을 특징으로 하는 인쇄장치.The method according to claim 1,
The driven roll portion
Wherein the suction roll is a vacuum suction type feeding roll having a plurality of suction holes formed on an outer periphery so that the web is sucked and transported on the outer periphery.
상기 진공흡입형 피딩롤은,
이너 롤(inner roll);
상기 이너 롤이 내부에 고정되되, 상기 이너 롤과 함께 회전되며 상기 웹이 밀착되도록 외주연에 복수의 흡착공이 형성된 아우터 롤(outer roll); 및
상기 이너 롤과 상기 아우터 롤 사이에 마련되되, 상기 복수의 흡착공과 연통되어 상기 웹을 상기 아우터 롤의 외주연에 진공흡착시키는 흡입챔버를 포함하는 인쇄장치.3. The method of claim 2,
In the vacuum suction type feeding roll,
An inner roll;
An outer roll having the inner roll fixed therein and having a plurality of suction holes formed on an outer circumferential surface thereof so as to be rotated together with the inner roll and to closely contact the web; And
And a suction chamber provided between the inner roll and the outer roll, the suction chamber being in communication with the plurality of suction holes to vacuum adsorb the web to the outer periphery of the outer roll.
상기 롤투롤 모듈은,
상기 언와인더와 상기 리와인더 사이에 배치되어, 상기 웹을 안내하는 적어도 하나 이상의 아이들 롤부(idle roll)를 더 포함하는 인쇄장치.The method according to claim 1,
The roll-
And at least one idle roll disposed between the unwinder and the rewinder for guiding the web.
상기 롤투롤 모듈은,
상기 언와인더와 상기 리와인더 사이에 배치되어 상대 이동함에 따라, 상기 언와인더와 상기 리와인더 사이에서 상기 웹의 장력을 일정하게 유지하는 적어도 하나 이상의 장력조절 롤부를 더 포함하는 인쇄장치.The method according to claim 1,
The roll-
Further comprising at least one tension control roll portion which is disposed between the unwinder and the rewinder and keeps the tension of the web constant between the unwinder and the rewinder as the relative movement is performed.
상기 웹 공급유닛에 인접하게 마련되되, 상기 마스터 또는 상기 기판에 상기 웹을 가압하여 접촉시키는 웹 가압유닛을 더 포함하며,
상기 웹 가압유닛은,
상기 웹의 상부에 마련되되, 상기 웹의 하부로 이동되는 상기 마스터 또는 상기 기판에 상기 웹을 가압 접촉시키는 웹 가압부를 포함하는 인쇄장치.The method according to claim 1,
Further comprising a web pressurizing unit provided adjacent to the web supply unit for pressing and contacting the web with the master or the substrate,
The web pressurizing unit includes:
And a web pressing portion provided on the web to press the web against the master or the substrate moved to a lower portion of the web.
상기 웹 가압부는,
상기 웹의 상부에 상하방향으로 이동가능하게 마련되되, 상기 웹의 하부로 이동되는 상기 마스터 또는 상기 기판에 상기 웹을 연속적으로 가압하여 접촉 및 접촉해제되게 하는 가압 롤러를 포함하는 인쇄장치.The method according to claim 6,
Wherein the web pressing portion includes:
And a pressing roller which is vertically movable on the upper portion of the web and continuously presses the web to the master or the substrate moved to the lower portion of the web so as to contact and release the web.
상기 가압 롤러는,
상기 언와인더와 상기 리와인더 사이에 배치되어 상하방향 이동함에 따라 상기 마스터 또는 상기 기판에 상기 웹을 가압하여 접촉 및 접촉해제되게 하며,
상기 롤투롤 모듈은,
상기 가압 롤러가 상기 마스터 또는 상기 기판에 상기 웹을 접촉 가압한 상태에서 상기 스테이지 유닛이 이동되는 경우에, 상기 웹이 상기 마스터 또는 상기 기판과 접촉상태를 유지하도록 상기 가압 롤러에 평행되게 배치된 보조 가압 롤러를 더 포함하는 인쇄장치.8. The method of claim 7,
The pressure roller
Wherein the web is disposed between the unwinder and the rewinder so as to contact and release the web to the master or the substrate as it moves up and down,
The roll-
Wherein the pressure roller is in contact with the master or the substrate when the stage unit is moved with the web pressed against the master or the substrate, Further comprising a pressure roller.
상기 웹 가압유닛은,
상기 웹 가압부에 연결되되, 상기 웹이 상기 마스터 또는 상기 기판에 접촉 및 접촉해제되도록 상기 웹 가압부를 상하방향으로 이동시키는 가압부 구동부를 더 포함하는 인쇄장치.The method according to claim 6,
The web pressurizing unit includes:
Further comprising a pressing part driving part connected to the web pressing part and moving the web pressing part up and down so that the web comes into contact with and is released from the master or the substrate.
상기 스테이지 유닛은,
상기 마스터 또는 상기 기판이 안착되는 스테이지; 및
상기 스테이지의 하부에 연결되어 상기 스테이지를 지지하되, 상기 스테이지를 상기 웹 공급유닛 방향으로 이동시키는 스테이지 이동부를 포함하는 인쇄장치.The method according to claim 1,
The stage unit includes:
A stage on which the master or the substrate is mounted; And
And a stage moving unit connected to a lower portion of the stage and supporting the stage, the stage moving unit moving the stage in the direction of the web feed unit.
상기 스테이지 이동부는,
상기 스테이지의 하부에 이격되게 배치되어 상기 스테이지를 지지하는 스테이지 지지프레임;
상기 웹 공급유닛 방향으로 길게 배치된 이동 레일; 및
상기 스테이지 지지프레임에 연결되어 상기 스테이지 지지프레임을 상기 이동 레일을 따라 이동시키는 이동 구동부를 포함하는 인쇄장치.11. The method of claim 10,
Wherein the stage moving unit comprises:
A stage support frame disposed at a lower portion of the stage to support the stage;
A moving rail disposed long in the direction of the web supply unit; And
And a movement driving unit connected to the stage support frame to move the stage support frame along the movement rail.
상기 이동 구동부는,
상기 이동 레일을 따라 배치되되, 상기 스테이지 지지프레임에 결합된 제1 볼 스크류; 및
상기 제1 볼 스크류에 결합되며 상기 제1 볼 스크류를 정방향 및 역방향 회전시켜 상기 스테이지 지지프레임을 상기 웹 공급유닛 방향으로 왕복운동 가능하게 하는 제1 구동모터를 포함하는 인쇄장치.12. The method of claim 11,
The movement drive unit may include:
A first ball screw disposed along the moving rail and coupled to the stage support frame; And
And a first drive motor coupled to the first ball screw and rotating the first ball screw in the forward and reverse directions to reciprocate the stage support frame toward the web supply unit.
상기 스테이지 유닛은,
상기 스테이지와 상기 스테이지 이동부 사이에 배치되되, 상기 스테이지를 상기 스테이지 이동부에 대해 상대 이동시켜 상기 웹과 상기 마스터 또는 상기 기판을 정렬하는 스테이지 정렬모듈을 더 포함하는 인쇄장치.11. The method of claim 10,
The stage unit includes:
Further comprising a stage alignment module disposed between the stage and the stage moving section for moving the stage relative to the stage moving section to align the web and the master or the substrate.
상기 스테이지 정렬모듈은,
상기 스테이지의 하면에 결합되되, 상기 스테이지의 모서리 영역에 각각 배치되어 상기 스테이지를 상기 스테이지 이동부에 대해 상대 이동가능하게 하는 복수의 스테이지 정렬부를 포함하는 인쇄장치.14. The method of claim 13,
Wherein the stage alignment module comprises:
And a plurality of stage arrangements coupled to a lower surface of the stage and arranged in corner areas of the stage so as to make the stage relatively movable with respect to the stage moving section.
상기 복수의 스테이지 정렬부 각각은,
제2 구동모터;
상기 제2 구동모터에 결합되되, 상기 제2 구동모터에 의해 정방향 및 역방향으로 회전되는 제2 볼 스크류;
상기 제2 볼 스크류에 결합되되, 상기 제2 볼 스크류의 회전 시 상기 제2 볼 스크류의 길이방향을 따라 이동되는 이동블록;
상기 이동블록에 결합되며, 상기 이동블록이 이동하는 방향에 교차되는 방향으로 자유 이동 가능한 교차블록;
양단이 상기 교차블록의 상면 및 상기 스테이지의 하면에 각각 고정되는 고정부; 및
상기 스테이지 이동부의 상면에 마련되되, 상기 이동블록의 이동을 안내하는 가이드 레일을 포함하는 인쇄장치.15. The method of claim 14,
Each of the plurality of stage arrangements includes:
A second drive motor;
A second ball screw coupled to the second drive motor, the second ball screw being rotated in the forward and reverse directions by the second drive motor;
A moving block coupled to the second ball screw and being moved along a longitudinal direction of the second ball screw when the second ball screw rotates;
A crossing block coupled to the moving block, the crossing block being free to move in a direction intersecting the moving direction of the moving block;
A fixing part having both ends fixed to the upper surface of the intersection block and the lower surface of the stage; And
And a guide rail provided on an upper surface of the stage moving section and guiding movement of the moving block.
상기 웹 공급유닛 방향으로 이동되는 상기 스테이지 유닛과 인라인되게 마련되되, 상기 웹 공급유닛 방향으로 이동되는 상기 스테이지 유닛 상의 상기 마스터 또는 상기 기판에 임프린트 패턴용 레진을 도포하는 도포유닛을 더 포함하는 인쇄장치.The method according to claim 1,
Further comprising a coating unit which is provided to be inline with the stage unit moved in the direction of the web feed unit and which applies the resin for the imprint pattern to the master or the substrate on the stage unit moved in the direction of the web feed unit .
상기 도포유닛은,
상기 마스터 또는 상기 기판에 임프린트 패턴용 레진을 도포하는 디스펜서를 포함하는 인쇄장치.17. The method of claim 16,
The coating unit includes:
And a dispenser for applying the resin for the imprint pattern to the master or the substrate.
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