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KR950004329B1 - 플렉소인쇄장치 및 박막의 형성방법 - Google Patents

플렉소인쇄장치 및 박막의 형성방법 Download PDF

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KR950004329B1 KR1019920010759A KR920010759A KR950004329B1 KR 950004329 B1 KR950004329 B1 KR 950004329B1 KR 1019920010759 A KR1019920010759 A KR 1019920010759A KR 920010759 A KR920010759 A KR 920010759A KR 950004329 B1 KR950004329 B1 KR 950004329B1
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야마지 게이조
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Abstract

내용 없음.

Description

플렉소인쇄장치 및 박막의 형성방법
제1도는 본 발명에 따른 플렉소인쇄장치의 개략정면도.
제2도는 제1도에 도시한 장치에 사용되는 피인쇄기판을 지지하는 스테이지의 평면도.
제 3도는 종래의 플렉소인쇄장치의 정면도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
1 : 스테이지 2 : 실린더
3 : 凸판 4 : 인쇄용액
5 : 공급노즐 6 : 탱크
7 : 독터볼레이드 8 : 전색판
10 : 순환통로 11 : 기판
12 : 펌프 13 : 진공홈
본 발명은 피인쇄기판을 일정온도로 유지시키는 온도제어 수단을 지니는 플렉소(flexo)인쇄장치 및 이것으로 유기고분자박막 및 무기산화물박막을 형성하는 방법에 관한 것이다.
종래, 플렉소인쇄장치의 주요구성은, 제3도에 나타낸 바와 같이, 피인쇄기판(11)을 고정하는 스테이지(1), 실린더(2), 인쇄패턴을 지니며 실린더(2)에 고정된 凸판(3), 전색판(8), 탱크(6)에서 급송된 인쇄용액(4)을 전색판(8)에 공급하기 위한 노즐(5), 전색판(8)위에 인쇄용액을 펼쳐바르기 위한 독터블레이드로 구성되어 있으며, 통상 사용할 수 있는 플렉소인쇄장치의 예로는, "Angstromer(상품명, Nihon ShashinInsatsu K.K.)이다.
그러나, 상기 설명한 바와 같은 종래의 플렉소인쇄장치를 사용하여 기판위에 유기고분자용액 또는 무기산화물용액을 도포할 경우, 얻어진 유기고분자 또는 무기산화물막은 때때로 막두께의 분포가 불균일하거나 평평하지 않아(기복이 있음), 막의 특성에 나쁜 영향을 준다.
종래의 플렉소인쇄장치의 상기 언급한 문제점에 비추어, 본 발명의 목적은 유기고분자, 무기산화물 전구체 등을 함유하는 용액을 도포하여 박막을 형성하기 위한 플렉소인쇄장치 및 이것을 사용한·박막의 형성방법에 있어서, 박막의 막두께분포의 균일성, 평평성 및 이들의 재현성을 향상시키는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 따르면, 피인쇄기판위에 인쇄하기 위한 凸패턴을 지닌 판과, 기판을 30℃이상으로 제어하기 위한 온도제어수단으로 이루어지는 플렉소인쇄장치가 제공된다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 피인쇄기판위에 인쇄하기 위한 凸패턴을 지닌 판과, 피인쇄기판을 지지하는 스테이지와, 스테이지내에 부설되어 있는 온도제어수단으로 이루어지는 플렉소인쇄장치가 제공된다.
본 발명의 또 다른 측면에 의하면, 유기고분자용액을 플렉소인쇄장치로 피인쇄기판위에 도포하면서 피인쇄기판의 온도를 30℃이상으로 제어하는 것으로 이루어지는 유기고분자막의 형성방법이 제공된다.
본 발명의 또 다른 측면에 의하면, 플렉소인쇄장치를 사용하여 피인쇄기판을 30℃이상으로 제어하면서 피인쇄기판위에 무기산화물 전구체의 용액을 도포시키는 것으로 이루어지는 무기산화물막의 형성방법이 제공된다.
본 발명의 상기 목적과 다른 목적 및 특징들은 이하의 상세한 설명을 통해 보다 명확해진다.
본 발명에 사용된 온도제어수단으로는, 피인쇄기판을 플렉소인쇄장치에 지지하거나 고정시키기 위한 스테이지를 일정온도로 유지하는 온도제어 기구를 예시할 수 있다.
바람직한 실시예에서, 유기고분자 또는 무기산화물 전구체를 함유하는 용액을 스테이지위에 지지되어 있는 피인쇄기판위에 도포하고 30℃이상으로 ±5℃의 정밀도내로 제어함으로써, 유기고분자 또는 무기산화물등의 막을 형성한다.
유기고분자막의 예로는, 폴리아미드계의 착색수지로 이루어지는 칼라필터와, 그 보호막 ; 감광성 페놀노보락수지 등의 포토레지스트막 ; 폴리아미드계 수지로 이루어지는 액정소자용 배향막 ; 에폭시계접착재를 함유하는 액정소자용 시일재 등이 있다. 또, 무기산화물막으로서는 액정소자용의 절연막재료가 있다.
종래의 플렉소인쇄창치에서는, 온도제어기구가 구비되어 있지 않아 피인쇄기판의 온도는 환경에 영향을 받는다. 즉, 실온부근에서만 플렉소인쇄가 가능했다. 이런 상태하에 플렉소인쇄로 유기고분자 또는 무기산화물 전구체 용액을 도포하는 경우, 얻어진 유기고분자 또는 무기산화물막은 두께분포가 불균일하거나 표면에 기복이 있어, 막의 최종특성에 나쁜 영향을 준다. 본 발명에 의하면, 기판을 지지하는 스테이지를 일정온도로 유지시키는 온도제어수단을 구비한 플렉소인쇄장치에 의해, 피인쇄기판을 정밀도 ±5℃이내로 30℃이상으로 제어하면서, 유기고분자 또는 무기산화물전구체 용액을 피인쇄기판에 도포하여, 얻어진 막의 두께균일성, 표면평평성 및 재현성을 항상 시켜준다.
이하, 도면과 관련하여 본 발명의 실시예에 대해 설명한다.
제1도 및 2도는 본 발명에 따른 플렉소인쇄장치의 주요특징을 나타낸 것이다. 플렉소인쇄장치는, 피인쇄기판(11)을 지지하는 스테이지(1), 실린더(2), 인쇄패턴을 지닌 판(凸형 고무판)(3), 탱크(6)에서 공급된 인쇄용액(4)을 공급하는 공급노즐(5), 전색판(8), 전색판(8)위에 인쇄용액(4)을 펼쳐바르기 위한 독터볼레이트(7)로 이루어져 있다.
(실시예 1)
본 실시예에서, 스테이지(1)는 평평한 면을 지니는 금속(예를들면, 스테인레스 스틸)으로 형성되며, 그 표면온도는 20∼50℃±0.5℃로 제어된 항온수를 스테이지(1)내의 순환통로(10)를 따라 순환시킴으로서 정밀도 ±1.0℃로, 20∼50℃로 제어된다.
이와 상응하게, 진공펌프로 연결되는 진공홈(13)에서 생성된 진공으로 스테이지(1)에 밀착고정된 기판(11)을 수십초간 20∼50℃±2.0℃로 통전시킴으로써 가열한다. 일반적으로, 피인쇄기판은, 예를들면, 기판에 직접 CA열전쌍을 부착해서 기판의 9개 지점을 측정할때, 정밀도가 ±5℃, 바람직하게는 ±3℃내로 제어되어야 한다.
각각, 20℃,30℃,35℃,40℃ 및 50℃의 5개의 일정온도로 제어된 상기 스테이지 위에, 복수의 유리판(300mm×320mm×1.lmm-t)을 계속해서 놓아두고 적색착색제가 분산원 감광성 폴리아미드계수지로 이루어진 칼라필터 수지를 함유하는 칼라필터 잉크("PA-1012R"상품명, Ube Kosan K.K.제조)를 N-메틸피롤리돈(용제)으로 점도 500cps로 희석하고 홈의 깊이가 36μm인(홈의 폭은 27μm, 홈사이의 볼록끝의 간격은 25μm) SUS(스테인레스 스틸)의 전색판(8)에 펼쳐바른 것을 직사각형 凸패턴이 280mm×300mm인 고무판("CYREL", E.I. DU Pont)으로 판압인량을 0.15mm으로 하여 유리판에 인쇄한다.
각종 온도에서 유리기판에 인쇄된 칼라필터막은 다음표 1에 나타낸 바와 같은 특성을 보인다.
[표 1]
몇몇 지점에서 8mm의 폭으로 막을 부분 박리하고, 남아 있는 막쪽의 두께를 접촉바늘식표면거칠음계기("Surfcoder ET-30", Kosaks Kenkyuso K.K.)로 측정하여, 그곳에서의 막의 두께 및 기복을 측정한다.
상기 표 1에서 알수 있듯이, 20 30℃에서 인쇄된 샘플 No.1과 2는 두께변동이 ±7%를 넘고 기복은 390Å이상이다. 이와 반대로, 35℃에서 인쇄된 No.3은 두께변동이 ±4%로 상당히 작고 기복도 180Å이하이며, 40℃에서 인쇄된 No.4는 두께변동이 ±3%이내이고 기복도 160Å이하이다.
50℃에서 인쇄된 No.5는 두께변동이 ±5%이고 기복도 190Å으로, 샘플 No.3과 4의 결과에 비하여 열세하지 않으나, No.5는 다수의 유리판위에 인쇄를 계속할때마다 인쇄시 잉크의 용제가 증발함에 의해 건조상태로 되어 점차로 막을 열화시킨다.
상기 결과는, 기판이 30℃를 넘는 온도일 경우는 기판에 도포된 인쇄용액의 레벨링을 향상시키지만, 보다 고온일 경우는 건조속도를 높게하여 막의 특성을 열화시킨다는 것을 보여준다. 그러나, 후자의 문제점은 높은 끓는점, 일반적으로 50℃의 용제를 사용함으로써 경감시킬 수 있다.
상기 결과로부터 알수 있듯이, 상기 언급한 플렉소인쇄장치를 사용하여, 피인쇄기판을 일정온도로 유지하여 유리판위에 두께분포가 우수하고, 표면거칠음이 우수한 칼라필터막이 형성된다.
다음, 각각의 칼라필터막을 포토마스크를 통해 자외선에 30OmJ/cm2의 세기로 노광하여 소정부의 막을 광경화이고, 소정현상액으로 현상하여 막의 미경화부를 용해제거한 뒤 클린오븐내 200℃에서 1시간 더욱 경화시켜 유리판위에 적색칼라필터패턴을 형성한다.
(실시예 2)
실시예 1과 마찬가지로, 5개의 일정온도, 각각,20℃,30℃,35℃,40℃ 및 50℃로 제어된 상기 스테이지위에, 복수의 유리판(300mm×320mm×1.lmm-t)을 계속해서 놓아두고, 예를들면 칼라필터 위에 보호막을 형성하기 위해서 사용할수 있는 투명폴리아미드계수지용액("PA-1000C", Ube Kosan K.K.)을 N-메틸피롤리돈/n-부틸셀로솔브의 혼합용제로 점도를 500cps로 희석하고, 홈의 깊이가 30μm인(홈의 폭은 275μm, 홈사이의 볼록끝의 간격은 25μm) SUS의 전색판(8)위에 펼쳐바른 것을 직사각형 凸패턴이 280mm×300μm인 EPT(에틸렌-프로필렌 ter폴리머)판으로 판압인량을 0.15mm로 하여 유리판 위에 인쇄한다.
각종 온도로 유리기판위에 인쇄된 막은 제2표에 나타낸 바와 같은 특성을 보인다.
[표 2]
상기 표 2에서 알수 있는 바와 같이, 35∼50℃에서 인쇄된 샘플 No.3,4 및 5는 두께번동이 ±15∼2.0%이내이고 기복은 150∼220Å이하이다. 이와 반대로, 20℃에서 인쇄된 No.1은 기판위의 잉크의 레벨링이 불충분하여 두께분포가 나쁘며, 평평성이 나쁘다. 또한, 30℃에서 인쇄된 No.2는 No.1보다 두께분포 및 평평성이 우수하나 No.3∼5보다는 열세함을 보인다. 본 발명에서 사용할 수 있는 유기고분자 물질로는,액정소자에 주로 사용된 배향막을 형성하는데 사용할 수 있는 폴리이미드류, 감광성 페놀-노보락수지류, 예를들어 액정소자용 고온경화성 에폭시계시일재등을 사용할 수 있다. 또한, 무기산화물전구체로서는, 실리콘, 티타늄, 탄탈, 지르코늄등의 금속의 수산화물 및 유기산화물이나 메탈로이드를 들수 있고, 이들 무기산화물 전구체는 절연막, 보호막 또는 스페이서막으로서 사용되는 패턴막을 형성하기 위해 인쇄후 가열할 수 있다.
30℃이상의 피인쇄기판의 온도제어 효과는 균일한 두께를 지니고 평평성이 향상된 막을 형성하는데 효과적임을 확인했다.
상기 설명한바와 같이, 플렉소인쇄장치의 피인쇄기판을 지지하는 스테이지에 온도제어수단을 구비시킴으로써, 기판은 정밀도가 ±5Å, 바람직하게 ±3℃, 보다 바람직하게 ±2℃내로 30℃이상으로 제어됨으로써 유기고분자 또는 무기산화물전구체 용액을 도포하여 두께균일성이 향상되고, 평평성이 우수하며, 재현성이 뛰어난 유기고분자막 또는 무기산화물막을 안정하게 형성할 수 있다.

Claims (10)

  1. 피인쇄기판위에 인쇄하기 위한 소정의 凸패턴을 지닌 판과, 기판을 30℃이상으로 제어하는 온도제어수단으로 이루어지는 플렉소인쇄장치.
  2. 제1항에 있어서, 온도제어수단에 피인쇄기판을 지지하기 위한 스테이지를 설치한 것을 특징으로 하는 플렉소인쇄장치.
  3. 제1항에 있어서, 온도제어수단은 피인쇄기판을 정밀도 ±5℃이내로 33∼50℃로 제어하는 것을 특징으로 하는 플렉소인쇄장치.
  4. 피인쇄기판위에 인쇄하기 위한 소정의 凸패턴을 지니는 판, 피인쇄기판을 지지하는 스테이지 및 스테이지내에 부설된 온도제어수단으로 이루어진 플렉소인쇄장치.
  5. 플렉소인쇄장치에 의해 피인쇄기판을 30℃이상으로 제어하면서 피인쇄기판위에 유기고분자용액을 도포시키는 것으로 이루어지는 유기고분자막의 형성방법.
  6. 제5항에 있어서, 유기고분자막은 착색된 폴리아미드수지로 이루어진 칼라필터인 것을 특징으로 하는 유기고분자막의 형성방법.
  7. 제5항에 있어서, 유기고분자막은 감광성페놀-노보락수지로 이루어진 것을 특징으로 하는 유기고분자막의 형성방법,
  8. 제5항에 있어서, 유기고분자막은 폴리이미드로 이루어지는 액정소자용 배향막인 것을 특징으로 하는 유기고분자막의 형성방법.
  9. 제5항에 있어서, 유기고분자막은 에폭시접착재로 이루어지는 액정소자용 시일재인 것을 특징으로 하는 유기고분자막의 형성방법.
  10. 플렉소인쇄장치에 의해, 피인쇄기판을 30℃이상으로 제어하면서 피인쇄기판위에 무기산화물 전구체용액을 도포하는 것으로 이루어지는 무기산화물막의 형성방법.
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