KR100863719B1 - Roll-print apparatus - Google Patents

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박춘성
박용석
이진향
정창호
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주식회사 디엠에스
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Abstract

A roll print apparatus is provided to form a functional pattern such as a color filter at a substrate side conveniently by a roll print method and to secure enhanced workability and productivity by performing a hardening process and a roll print process at the same time. A roll print apparatus includes a work frame(2), a feeding unit(4), a nozzle(6), an imprint roller(8), and a curing unit(10). The feeding unit feeds a substrate on the work frame in one direction. The nozzle is provided in the work frame to coat one side of the substrate with a resin enabling formation of a resin layer of a thin film. The imprint roller is spaced apart from the nozzle. The imprint roller is driven by a driver to rolling-contact with the substrate to form a predetermined pattern on the resin layer of the substrate. The curing unit directly irradiates ultraviolet rays to the resin layer of the substrate through an outside of the imprint roller using an UV lamp disposed inside the imprint roller.

Description

롤프린트 장치{roll-print apparatus}Roll-print apparatus

본 발명은 평판표시소자용 기판 제조시 칼라필터와 같은 기능성 패턴을 롤프린트(roll-print) 방식으로 간편하게 형성할 수 있으며, 특히 롤프린트 작업 중에 경화 작업을 함께 진행할 수 있는 롤프린트 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a rollprint apparatus that can easily form a functional pattern such as a color filter in a roll-print method when manufacturing a substrate for a flat panel display device, and in particular, a curing operation can be performed together during a rollprint operation. .

일반적으로 LCD(Liquid Crystal Display)는 두 장의 기판 사이에 봉입한 액정에 소정의 전계를 인가하여 광학적 이방성(異方性)을 변화시키면서 화상을 구현한다.In general, a liquid crystal display (LCD) realizes an image while changing an optical anisotropy by applying a predetermined electric field to a liquid crystal encapsulated between two substrates.

상기 액정의 광학적 이방성을 변화시키기 위하여, 상기 두 장의 기판 중에서 어느 하나의 기판에는 화소 전극을 형성하여 스위칭 소자에 의해 전류가 인가될 수 있도록 하고, 다른 하나의 기판에는 공통 전극과 칼라필터가 형성되어 있다.In order to change the optical anisotropy of the liquid crystal, a pixel electrode is formed on one of the two substrates so that a current can be applied by a switching element, and a common electrode and a color filter are formed on the other substrate. have.

특히, 상기 칼라필터는 백라이트(backlight)에서 나오는 광(光)을 액정에 통과시켜 R, G, B의 칼라패턴을 통해 투과해 나오는 빛들이 혼색(混色)되면서 화상이 칼라로 구현될 수 있도록 하는 기능성 패턴이다.In particular, the color filter passes through the light emitted from the backlight to the liquid crystal so that the light transmitted through the color patterns of R, G, and B may be mixed and the image may be realized as a color. Functional pattern.

상기 칼라필터와 같은 기능성 패턴을 기판측에 만드는 방법은, 안료분산 방식(간접 패터닝법)과 롤프린트 방식(직접 패터닝법)이 있으나, 근래에는 두 가지의 방식 중에서 작업이 용이하고 공정이 간단한 롤프린트 방식이 주로 이용된다.The method of making a functional pattern such as the color filter on the substrate side includes a pigment dispersion method (indirect patterning method) and a roll print method (direct patterning method). The printing method is mainly used.

상기 롤프린트 방식은 로울러로 기판에 칼라 잉크를 전이하면서 칼라패턴을 기판측에 직접 형성할 수 있는 롤프린트 장치에서 작업을 진행한다.The rollprint method proceeds with a rollprint apparatus capable of directly forming a color pattern on a substrate side while transferring color ink onto a substrate with a roller.

상기 롤프린트 장치의 일반적인 구조를 간략하게 설명하면, 기판을 로딩하는 스테이지와, 이 스테이지 위에 위치하는 그라비아 로울러 그리고, 이 그라비아 로울러와 이격 설치되는 블랑켓 로울러를 포함하여 이루어진다.Briefly, the general structure of the rollprint apparatus includes a stage for loading a substrate, a gravure roller positioned on the stage, and a blanket roller spaced apart from the gravure roller.

즉, 상기 롤프린트 장치는, 상기 그라비아 로울러 외부면에 충진한 잉크 패턴을 상기 블랑켓 로울러측에 전이하고, 상기 블랑켓 로울러의 롤링 동작에 의해 잉크 패턴을 기판에 재 전이하는 방식으로 칼라패턴을 형성할 수 있다.That is, the rollprint apparatus transfers the ink pattern filled on the outer surface of the gravure roller to the blanket roller side, and transfers the color pattern to the substrate by the rolling operation of the blanket roller. Can be formed.

그러나, 상기와 같이 두 개의 로울러를 이용하여 잉크 패턴을 전이 및 재 전이하면서 기판측에 칼라패턴을 형성하는 방식은 다음과 같은 단점이 있다.However, the method of forming the color pattern on the substrate side while transferring and retransforming the ink pattern using the two rollers as described above has the following disadvantages.

즉, 상기 그라비아 로울러 및 블랑켓 로울러의 위치를 변화시키면서 두 번의 전이 과정을 매번 거쳐야 하므로 공정이 복잡하고 과다한 시간이 소요되며, 로울러들과 스테이지의 위치 편차에 의해 불량 품질이 발생할 수 있다.That is, the process is complicated and excessive time is required because two transition processes are required each time while changing the positions of the gravure roller and the blanket roller, and poor quality may occur due to the positional deviation of the rollers and the stage.

예를들어, 상기 그라비아 로울러와 블랑켓 로울러 그리고, 스테이지의 위치나 자세가 허용 편차 범위를 벗어나면, 잉크 패턴이 원활하게 전이되지 않거나 과다한 접촉 압력에 의해 파손 및 변형될 수 있다.For example, when the position or attitude of the gravure roller, the blanket roller, and the stage is outside the allowable deviation range, the ink pattern may not be smoothly transferred or may be broken and deformed by excessive contact pressure.

그리고, 잉크 패턴을 전이하기 위해서는 두 개의 로울러를 반드시 구비해야 하므로 구조가 복잡하고 과다한 공간을 점유하여 장치의 사이즈를 소형화하기 어렵다.In addition, since two rollers must be provided in order to transfer the ink pattern, the structure is complicated and it is difficult to miniaturize the size of the device by occupying an excessive space.

특히, 상기 롤프린트 장치는, 기판측에 전이한 잉크 패턴을 경화하는 수단(예: UV 경화장치)을 구비하고 있지 않으므로 롤프린트 작업 후 별도의 경화 영역으로 기판을 옮겨서 경화 작업을 진행해야 하는 번거로움이 있다.In particular, since the roll printing apparatus does not include a means (for example, a UV curing apparatus) for curing the ink pattern transferred to the substrate side, it is a troublesome to move the substrate to a separate curing region after the roll printing operation to perform the curing operation. There is a feeling.

그리고, 이와 같이 롤프린트 영역에서 경화 영역으로 기판을 옮기는 과정에서 각종 외부 요인(진동이나 충격)에 의해 칼라패턴의 파손이나 변형이 쉽게 발생할 수 있다.In the process of moving the substrate from the rollprint area to the hardened area in this manner, breakage or deformation of the color pattern may easily occur due to various external factors (vibration or impact).

따라서, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서,Therefore, the present invention has been proposed to solve the above problems,

본 발명의 목적은, 롤프린트 방식에 의해 칼라필터와 같은 기능성 패턴을 기판측에 용이하게 형성할 수 있으며, 특히 롤프린트 작업 중에 경화 작업을 함께 진행하여 한층 향상된 작업성 및 생산성을 확보할 수 있는 롤프린트 장치를 제공하는데 있다.An object of the present invention can be easily formed on the substrate side, such as a color filter by a roll print method, and in particular, during the roll print operation to proceed with the curing work to further improve workability and productivity It is to provide a rollprint apparatus.

상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 실현하기 위하여,In order to realize the object of the present invention as described above,

작업대;bench;

상기 작업대에서 기판을 일방향으로 이송하기 위한 이송수단;Transfer means for transferring the substrate in one direction from the worktable;

상기 기판의 일측면에 레진을 도포하여 박막의 레진층을 형성할 수 있도록 상기 작업대에 설치되는 노즐;A nozzle installed on the worktable to apply resin to one side of the substrate to form a resin layer of a thin film;

상기 노즐과 일정 간격으로 떨어져서 위치하고 구동부에 의해 구름 접촉하면 서 외부면의 가패턴 돌기로 기판의 레진층에 소정의 패턴을 형성하는 임프린트 로울러;An imprint roller which is spaced apart from the nozzle at a predetermined interval and forms a predetermined pattern on the resin layer of the substrate with temporary pattern protrusions on the outer surface while being in contact with the drive by the driving unit;

상기 임프린트 로울러 내부에 위치되어 상기 임프린트 로울러의 외부면을 통해 자외선을 조사하여 상기 기판의 패턴을 경화하는 경화수단;Curing means positioned in the imprint roller to cure ultraviolet rays through an outer surface of the imprint roller to cure the pattern of the substrate;

을 포함하는 롤프린트 장치를 제공한다.It provides a rollprint apparatus comprising a.

이와 같은 본 발명은, 작업대 내에 임프린트 로울러와 경화수단을 각각 구비하고 있으므로 기판측에 소정의 패턴을 형성하고 이 패턴을 경화하는 두 가지의 작업을 작업대 내에서 함께 진행할 수 있다.In the present invention, since the imprint roller and the hardening means are provided in the work table, two operations for forming a predetermined pattern on the substrate side and curing the pattern can be carried out together in the work table.

특히, 상기 경화수단은 상기 임프린트 로울러 내부에 위치한 상태에서 상기 로울러의 외부면을 통해 자외선을 직접 조사하는 방식으로 작동하므로 기판측에 패턴을 형성하는 작업 중에 경화 작업을 간편하게 진행하여 공정과 시간을 대폭 단축시킬 수 있다.In particular, since the curing means operates by directly irradiating ultraviolet rays through the outer surface of the roller while being located inside the imprint roller, the curing operation can be easily performed during the process of forming a pattern on the substrate side, thereby greatly reducing the process and time. It can be shortened.

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 실시예들은 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자들이 본 발명의 실시가 가능한 범위 내에서 설명된다.Embodiments of the present invention are described to the extent that those of ordinary skill in the art can practice the present invention.

따라서, 본 발명의 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있는 것이므로 본 발명의 특허청구범위는 아래에서 설명하는 실시예들로 인하여 한정되는 것은 아니다.Therefore, since the embodiments of the present invention may be modified in various other forms, the claims of the present invention are not limited to the embodiments described below.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 롤프린트 장치의 전체 구조를 나타내는 도면으로서, 도면 부호 2는 작업대를 지칭한다.1 is a view showing the overall structure of a rollprint apparatus according to an embodiment of the present invention, 2 denotes a work table.

상기 작업대(2)는 위쪽에 일정 크기의 작업면(S)을 구비하고, 이 작업면(S)이 대략 직사각형의 면적을 가지도록 도 1을 기준으로 할 때 좌/우로 길게 연장 형성된 금속 프레임으로 이루어진다.The work table 2 is provided with a work surface S having a predetermined size on the upper side, and the work surface S is formed of a metal frame extending long to the left / right when referring to FIG. 1 so as to have an approximately rectangular area. Is done.

그리고, 상기 작업대(2)에는 이송수단(4)이 설치된다.Then, the conveying means 4 is installed on the worktable (2).

상기 이송수단(4)은 도 1에 나타낸 바와 같이 상기 작업면(S)에서 기판(G)을 일방향으로 이동시키기 위한 것으로서, 에어 압력으로 기판(G)을 부상(浮上)시킨 상태로 이송할 수 있는 통상의 에어부상 방식의 이송스테이지(F)를 사용할 수 있다.As shown in FIG. 1, the transfer means 4 is used to move the substrate G in one direction on the working surface S, and may transfer the substrate G in a state where the substrate G is floated by air pressure. It is possible to use the transfer stage (F) of the conventional air-floating system.

즉, 상기 이송스테이지(F)는 도면에는 나타내지 않았지만 기판(G)의 양쪽 테두리 부분을 척킹한 상태에서 상기 기판(G) 저면을 에어 압력으로 지지한 상태로 이송할 수 있는 통상의 에어부상 방식의 이송 구조를 갖는다.That is, although the transfer stage F is not shown in the drawing, it is a conventional air-floating method that can be transported while supporting the bottom surface of the substrate G with air pressure while chucking both edge portions of the substrate G. Has a conveying structure.

따라서, 상기 이송스테이지(F)는 진동이나 충격, 마찰을 방지할 수 있는 안정적인 상태로 상기 작업면(S)을 따라 인라인(inline) 방식으로 기판(G)을 이송할 수 있다.Therefore, the transfer stage F may transfer the substrate G in an inline manner along the working surface S in a stable state capable of preventing vibration, shock, and friction.

상기 이송수단(4)은 상기한 구조 이외에도 예를들어, 도면에는 나타내지 않았지만 로울러에 기판(G)이 올려진 상태로 이송되는 통상의 로울러 컨베이어와 같은 이송 구조로 이루어질 수도 있다.In addition to the above-described structure, for example, the transfer means 4 may be made of a transfer structure such as a conventional roller conveyor, which is transferred while the substrate G is placed on the roller.

그리고, 상기 작업면(S)의 일측에는 도 1에 나타낸 바와 같이 노즐(6)이 위 치한다.And, the nozzle 6 is positioned on one side of the working surface (S) as shown in FIG.

상기 노즐(6)은 상기 작업면(S)의 이송스테이지(F)에 로딩된 기판(G)의 일측면에 레진을 도포하여 박막의 레진층(G1)을 형성하기 위한 것이다.The nozzle 6 is for forming a resin layer G1 of a thin film by applying a resin to one side of the substrate G loaded on the transfer stage F of the working surface S.

상기 노즐(6)은 장방형의 토출구(N)를 구비한 슬릿형(slit type)의 구조를 가지며, 상기 토출구(N)의 길이 방향이 기판(G)의 이송 방향을 가로지르는 상태로 상기 작업대(2) 상에 고정 설치한다.The nozzle 6 has a slit type structure having a rectangular discharge port N, and the work table (S) has a length direction of the discharge port N crossing the transfer direction of the substrate G. 2) Fix it on the top.

상기 노즐(6)은 도면에는 나타내지 않았지만 통상의 레진공급장치와 연결되며, 이 장치로부터 레진을 공급받아서 상기 토출구(N)를 통해 기판(G)의 일측면에 통상의 방법으로 레진을 도포한다.Although not shown in the drawing, the nozzle 6 is connected to a conventional resin supply apparatus, and receives the resin from the apparatus to apply the resin to one side of the substrate G through the discharge port N in a conventional manner.

즉, 상기 작업대(2)와 노즐(6)은 상기 작업면(S)을 따라 일방향으로 이동하는 기판(G)의 윗면에 레진을 도포하여 박막의 레진층(G1)을 형성할 수 있는 통상의 인라인 타입의 코팅장치 구조를 갖는다.That is, the work table 2 and the nozzle 6 may be coated with a resin on an upper surface of the substrate G moving in one direction along the work surface S to form a resin layer G1 of a thin film. It has an inline type coating device structure.

상기 본 발명의 일실시예에 따른 롤프린트 장치는, 임프린트 로울러(8)를 포함한다.The rollprint apparatus according to the embodiment of the present invention includes an imprint roller 8.

상기 임프린트 로울러(8)는 상기 작업면(S)에서 일방향으로 이동하는 기판(G)의 레진층(G1)을 눌러서 소정의 패턴(G2)을 직접 형성하기 위한 것이다.The imprint roller 8 is for directly forming a predetermined pattern G2 by pressing the resin layer G1 of the substrate G moving in one direction from the working surface S. FIG.

상기 임프린트 로울러(8)는 중공(H)을 구비하고, 외부면(P)에 가패턴 돌기(P1)들이 형성된 튜브형의 관체로 이루어진다.The imprint roller 8 is formed of a tubular tubular body having a hollow H and having provisional pattern protrusions P1 formed on an outer surface P thereof.

상기 임프린트용 로울러(8)는 도 2에 나타낸 바와 같이 상기 작업대(2)에서 기판(G)의 이송 구간을 가로지르도록 배치한 상태에서 양측 단부를 통상의 베어링 블록(B, bearing block)으로 고정하여 상기 작업대(2)에 설치할 수 있다.As shown in FIG. 2, the imprint roller 8 is fixed at both ends with a conventional bearing block in a state in which it is arranged to cross the transfer section of the substrate G in the work table 2. Can be installed on the worktable (2).

그리고, 상기 임프린트 로울러(8)의 일측 단부는 구동부(M)와 연결되어 이 구동부(M)로부터 동력을 전달받아서 롤링된다.One end of the imprint roller 8 is connected to the driving unit M and is rolled by receiving power from the driving unit M. FIG.

상기 가패턴 돌기(P1)들은 기판(G)에 형성하기 위한 패턴(G2)들에 대응하는 통상적인 크기 및 배열을 가지며 상기 임프린트 로울러(8)의 외부면(P)에 돌출 형성된다.The temporary pattern protrusions P1 have a typical size and arrangement corresponding to the patterns G2 for forming on the substrate G and protrude to the outer surface P of the imprint roller 8.

즉, 상기 임프린트 로울러(8)는 상기 작업대(2)에서 도 3에 나타낸 바와 같이 롤링되므로, 상기 이송수단(4)을 따라 이동하는 기판(G)의 레진층(G1)을 상기 외부면(P)의 구름 동작에 의한 선(線) 접촉 상태로 직접 누를 수 있다.That is, since the imprint roller 8 is rolled on the work table 2 as shown in FIG. 3, the outer surface P is formed by the resin layer G1 of the substrate G moving along the transfer means 4. It can be pressed directly in line contact state by rolling action of).

이와 같은 임프린트 로울러(8)의 구름 동작에 의해 상기 가패턴 돌기(P1)들에 대응하는 소정의 패턴(G2)을 상기 기판(G)측에 형성할 수 있다.By the rolling operation of the imprint roller 8, a predetermined pattern G2 corresponding to the temporary pattern protrusions P1 may be formed on the substrate G side.

상기 임프린트 로울러(8)는 빛이 투과할 수 있는 재질의 튜브형 관체를 사용하고, 더욱 바람직하게는 석영관(quartz tube)을 사용한다.The imprint roller 8 uses a tubular tube made of a material that can transmit light, and more preferably a quartz tube.

상기 석영관은 고순도의 실리카(silica) 원료를 녹여서 내부가 빈 원통의 관체로 성형한 것으로서, 화학/물리적으로 안정성이 뛰어나며 특히 자외선의 투과성이 우수한 것으로 알려져 있다.The quartz tube is formed by melting a high-purity silica raw material into a hollow cylindrical tube, and is known to be excellent in chemical / physical stability and particularly excellent in ultraviolet ray permeability.

그러므로, 상기 임프린트 로울러(8)는 후술하는 경화수단(10)에서 발생하는 자외선 영역대의 파장을 원활하게 투과시킬 수 있다.Therefore, the imprint roller 8 can smoothly transmit the wavelength of the ultraviolet region generated by the curing means 10 to be described later.

그리고, 상기 구동부(M)는 도 2에 나타낸 바와 같이 모터(M1)를 사용하고, 이 모터(M1) 축과 상기 임프린트용 로울러(8) 일단을 동력 전달이 가능하도록 통상 의 방법으로 연결한다.As shown in FIG. 2, the driving unit M uses a motor M1, and connects the motor M1 shaft and one end of the imprint roller 8 in a conventional manner to enable power transmission.

이러한 동력 전달 구조는 도 2에 나타낸 바와 같이 모터(M1) 축을 직결하거나 이외에도 도면에는 나타내지 않았지만 벨트나 풀리와 같은 별도의 축간 동력전달부재들로 동력 전달이 가능하게 연결할 수 있다. Such a power transmission structure may be directly connected to the motor M1 axis as shown in FIG. 2 or may be connected to a separate inter-axis power transmission member such as a belt or pulley to enable power transmission.

즉, 상기 구동부(M)는 상기 모터(M1)에서 발생한 동력을 전달하면서 상기 작업대(2) 상에서 상기 임프린트용 로울러(8)가 구름 동작하도록 롤링시킬 수 있다.That is, the driving unit M may roll the imprint roller 8 on the worktable 2 while rolling power while transmitting power generated from the motor M1.

그리고, 상기 구동부(M)는 상기 임프린트용 로울러(8)의 롤링시 외부면(P)의 회전 속도와 상기 기판(G)의 이송 속도가 서로 동일하게 유지되도록 셋팅한다.In addition, the driving unit M is set so that the rotational speed of the outer surface P and the feeding speed of the substrate G are kept the same when the imprint roller 8 is rolled.

이와 같은 구조는, 예를들어 도면에는 나타내지 않았지만 감속기(減速器)를 부착하여 상기 모터(M1)의 출력 회전수를 조절하거나 이외에도 상기 이송수단(4)의 이송 속도를 통상의 방법으로 조절하면 된다.Such a structure may be, for example, not shown in the drawings, but may be attached with a speed reducer to adjust the output rotation speed of the motor M1 or to adjust the feed speed of the transfer means 4 in a conventional manner. .

만일, 상기 임프린트 로울러(8)로 상기 기판(G)의 레진층(G1)을 누를 때 이송 속도 편차가 발생하면, 이들 접촉면 사이에서 슬립(slip) 현상이 발생하여 상기 기판(G)측에 패턴(G2)이 비정상으로 형성될 수 있다.If a feeding speed deviation occurs when the resin layer G1 of the substrate G is pressed by the imprint roller 8, a slip phenomenon occurs between these contact surfaces and a pattern is formed on the substrate G side. (G2) may be abnormally formed.

그리고, 상기 임프린트용 로울러(8)는 상기 작업대(2)에서 높낮이 조절이 가능하게 설치할 수 있다.In addition, the imprint roller 8 may be installed to adjust the height at the worktable 2.

예를들어, 상기 작업대(2)에서 상기 임프린트용 로울러(8) 양측 단부를 회전 가능하게 지지하는 베어링 블록(B)을 도 4에 나타낸 바와 같이 조절용 나사(B1)로 밀거나 당기면서 통상의 방법으로 업/다운시킬 수 있다.For example, in the conventional method, the bearing block B for rotatably supporting both ends of the imprint roller 8 at the worktable 2 is pushed or pulled with the adjusting screw B1 as shown in FIG. 4. Up / down can be done with

이와 같은 높낮이 조절 구조는, 기판(G)의 사이즈나 작업 요건에 부합하도록 상기 작업대(2) 상에서 상기 임프린트 로울러(8)의 높낮이 위치를 적절하게 변화시킬 수 있다.Such a height adjustment structure can appropriately change the height position of the imprint roller 8 on the work table 2 so as to meet the size or work requirements of the substrate G.

그리고, 상기한 높낮이 조절 구조는 조절용 나사(B1)를 사용하는 구조 이외에도 도면에는 나타내지 않았지만 본 발명의 목적을 만족하는 것이면 어떠한 수단도 사용할 수 있다.In addition, the height adjustment structure is not shown in the drawings other than the structure using the adjustment screw (B1), but any means can be used as long as it satisfies the object of the present invention.

따라서, 상기한 임프린트 로울러(8)는 도 3에 나타낸 바와 같이 상기 작업면(S)을 따라 기판(G)이 이동할 때 외부면(P)으로 레진층(G1)을 눌러서 상기 기판(G)측에 소정의 패턴(G2)을 직접 형성할 수 있다.Thus, the imprint roller 8 presses the resin layer G1 on the outer surface P when the substrate G moves along the working surface S, as shown in FIG. The predetermined pattern G2 can be directly formed in the.

한편, 상기 본 발명의 일실시예에 따른 롤프린트 장치는 경화수단(10)을 포함한다.On the other hand, the roll printing apparatus according to an embodiment of the present invention includes a curing means (10).

상기 경화수단(10)은 상기 임프린트 로울러(8)의 외부면(P)을 통해 자외선을 조사하면서 상기 기판(G)의 패턴(G2)을 경화하기 위한 것이다.The curing means 10 is for curing the pattern (G2) of the substrate (G) while irradiating ultraviolet rays through the outer surface (P) of the imprint roller (8).

이를 위하여 본 실시예에서는 도 1에 나타낸 바와 같이 상기 임프린트 로울러(8)의 중공(H)에 통상의 유브이(U.V) 램프(C)를 설치하여 이 램프(C)에서 발생하는 자외선에 의해 상기 기판(G)의 패턴(G2)이 경화되도록 하고 있다. 특히 이와 같은 구조는 상기 유브이 램프(C)에서 발생하는 자외선이 상기 임프린트 로울러(8)의 석영관(quartz tube) 외부면을 통해 기판(G)의 레진층(G1)을 향하여 직접 조사될 수 있으므로 경화 작업 중에 자외선의 손실을 줄이고 투과율을 높여서 한층 향상된 경화 효율을 얻을 수 있다. 또한 상기 임프린트 로울러(8)의 석영관 내부에 상기 유브이 램프(C)가 설치된 내장형의 구조는 예를들어, 임프린트용 로울러 외부에 설치된 외장형의 구조와 비교할 때 점유 공간을 대폭 줄여서 장치의 전체 사이즈를 콤팩트하게 형성할 수 있는 공간 효율성을 확보할 수 있다.To this end, in the present embodiment, as shown in FIG. 1, a conventional UV lamp C is installed in the hollow H of the imprint roller 8, and the substrate is exposed to ultraviolet light generated by the lamp C. The pattern G2 of (G) is made to harden | cure. In particular, in such a structure, ultraviolet rays generated from the UV lamp C may be directly irradiated toward the resin layer G1 of the substrate G through an outer surface of the quartz tube of the imprint roller 8. Improved curing efficiency can be achieved by reducing UV losses and increasing transmittance during curing. In addition, the built-in structure in which the UV lamp C is installed inside the quartz tube of the imprint roller 8, for example, significantly reduces the occupied space in comparison with the structure of the external type installed outside the imprint roller, thereby reducing the overall size of the device. It is possible to secure space efficiency that can be compactly formed.

상기 유브이 램프(C)는 상기 임프린트 로울러(8) 내부에 설치할 때 도 5에 나타낸 바와 같이 상기 작업대(2) 일측에 고정한 브라켓트(C1)로 상기 유브이 램프(C)를 고정하여 롤링되지 않도록 셋팅할 수 있다.When the UV lamp C is installed inside the imprint roller 8, the UV lamp C is fixed by a bracket C1 fixed to one side of the work table 2 so as to prevent the UV lamp C from rolling. Can be.

상기한 경화수단(10)은 상기 임프린트 로울러(8)의 외부면(P)을 통해 도 3에 나타낸 바와 같이 자외선을 조사하면서 통상의 유브이 경화 방식으로 상기 기판(G) 의 패턴(G2)을 경화할 수 있다.The curing means 10 cures the pattern G2 of the substrate G in a conventional UV curing method while irradiating ultraviolet rays as shown in FIG. 3 through the outer surface P of the imprint roller 8. can do.

따라서, 상기 작업면(S) 내에서 상기 임프린트 로울러(8)로 기판(G)의 레진층(G1)을 직접 눌러서 패턴을 형성한 다음, 이 패턴(G2)을 상기 경화수단(10)을 이용하여 곧바로 경화할 수 있다.Accordingly, a pattern is formed by directly pressing the resin layer G1 of the substrate G with the imprint roller 8 in the working surface S, and then using the curing means 10 as the pattern G2. Can be cured immediately.

이와 같은 구조는 종래와 같이 롤프린트 작업 후 기판(G)을 별도의 경화 영역으로 옮겨서 경화하는 방식에 비하여 공정이 간단하고 작업 시간을 대폭 줄일 수 있으며, 기판의 운반 중에 발생할 수 있는 불량 품질을 방지할 수 있다.This structure is simpler than the conventional method of transferring the substrate G to a separate curing area after the roll print operation, and can greatly reduce the working time, and prevents defect quality that may occur during transportation of the substrate. can do.

상기 본 발명의 일실시예에 따른 롤프린트 장치는 반사수단(12)을 더 포함하여 이루어질 수 있다.The rollprint apparatus according to the embodiment of the present invention may further include a reflecting means 12.

상기 반사수단(12)은 상기 유브이 램프(C)에서 발생하는 자외선이 상기 작업면(S)에 위치한 기판(G)을 향하도록 반사하기 위한 것이다.The reflecting means 12 is for reflecting the ultraviolet rays generated from the UV lamp C toward the substrate G located on the working surface S.

이를 위하여 본 실시예에서는 도 3에 나타낸 바와 같이 반사면(R1)을 구비한 반사판(R)을 상기 임프린트 로울러(8) 내부에 설치하여 상기 유브이 램프(C)에서 발생하는 자외선이 기판(G)을 향하여 원활하게 조사되도록 하고 있다.To this end, in the present embodiment, as shown in FIG. 3, the reflection plate R having the reflection surface R1 is installed inside the imprint roller 8 so that ultraviolet rays generated from the UV lamp C are exposed to the substrate G. It is to be irradiated smoothly.

상기 반사판(R)은 상기 유브이 램프(C) 둘레에 대응하는 외관을 가지며 일측이 개구된 통상의 조명장치용 리플렉터(refletor)와 같은 구조로 이루어진다.The reflector R has an appearance corresponding to the circumference of the UV lamp C and has a structure such as a reflector for a conventional lighting device having one side opened.

상기 반사판(R)은 상기 임프린트 로울러(8) 내부에 설치할 때 도 3에 나타낸 바와 같이 개구부가 항상 아래쪽을 향하도록 고정 설치한다.When the reflecting plate R is installed inside the imprint roller 8, it is fixedly installed so that the opening portion always faces downward as shown in FIG.

그리고, 상기 반사판(R)은 예를들어, 도면에는 나타내지 않았지만 상기 유브이 램프(C)를 고정하는 브라켓트(C1)측에 통상의 방법으로 고정 설치할 수 있다.In addition, although not shown in the figure, the reflecting plate R can be fixedly installed on the side of the bracket C1 fixing the UV lamp C by a conventional method.

따라서, 상기한 반사판(R)은 상기 유브이 램프(C)에서 발생하는 자외선 중에서 위쪽으로 조사되는 자외선을 반사하여 도 3에 나타낸 바와 같이 기판(G)을 향하여 조사되도록 한다.Accordingly, the reflective plate R reflects the ultraviolet rays irradiated upward from the ultraviolet rays generated by the UV lamp C to be irradiated toward the substrate G as shown in FIG. 3.

그리고 상기 반사판(R)은 상기 임프린트 로울러(8) 내부에 설치되는 구조에 한정되는 것은 아니다.The reflector R is not limited to a structure installed inside the imprint roller 8.

예를들어, 상기 임프린트 로울러(8)의 외부에서 도 6에 나타낸 바와 같이 반사면(R1)으로 상기 임프린트 로울러(8) 외부 둘레를 가리도록 설치할 수 있다. 물론 이때에도 상기 반사판(R)의 개구부는 아래를 향하도록 셋팅한다.For example, as shown in FIG. 6 outside the imprint roller 8, the reflective surface R1 may be installed to cover the outer circumference of the imprint roller 8. Of course, at this time, the opening of the reflective plate R is set to face downward.

이와 같은 구조는 상기 임프린트 로울러(8) 외측에서 자외선을 반사하면서 상기 기판을 향하여 조사되도록 할 수 있다.Such a structure can be irradiated toward the substrate while reflecting ultraviolet rays from the outside of the imprint roller 8.

그러므로, 상기 반사수단(12)은 요구되는 작업 여건 및 환경에 부합하도록 상기 임프린트 로울러(8)의 내부 또는 외부에서 상기와 같이 자외선을 반사할 수 있도록 셋팅하면 된다.Therefore, the reflecting means 12 may be set to reflect the ultraviolet rays as described above inside or outside the imprint roller 8 so as to meet the required working conditions and environment.

상기 본 발명의 일실시예에 따른 롤프린트 장치는, 도 7에 나타낸 바와 같이 보조경화수단(14)을 더 포함하여 이루어질 수 있다.The rollprint apparatus according to the embodiment of the present invention may further include an auxiliary curing means 14 as shown in FIG.

상기 보조경화수단(14)은 유브이 램프(C)와 반사판(R)으로 구성되며, 상기 기판(G) 이송 구간 내에서 한 군데 이상의 지점에 설치할 수 있다.The auxiliary curing means 14 is composed of a UV lamp (C) and a reflecting plate (R), it can be installed at one or more points within the transfer section of the substrate (G).

즉, 도 7에 나타낸 바와 같이 상기 작업대(2)의 기판(G) 이송 구간 내에서 상기 임프린트 로울러(8)를 사이에 두고 전방 및 후방측에 제1 보조경화기(14a)와 제2 보조경화기(14b)를 설치할 수 있다.That is, as shown in FIG. 7, the first auxiliary hardener 14a and the second auxiliary hardener 14 are disposed on the front and rear sides with the imprint roller 8 interposed in the substrate G transfer section of the work table 2. 14b) can be installed.

그리고, 상기 제1 및 제2 보조경화기(14a, 14b)는 상기 임프린트수단(8)의 작업 영역 전/후 지점에서 서로 다른 경화 분위기로 경화 작업을 진행할 수 있도록 셋팅할 수 있다.The first and second auxiliary hardeners 14a and 14b may be set to allow the curing operation to be performed in different curing atmospheres before and after the working area of the imprint means 8.

예를들어, 상기 제1 보조경화기(14a)는 상기 임프린트 로울러(8)의 전방에서 통상의 프리 베이킹(pre-baking 또는, 소프트 베이킹 이라고도 함.) 분위기로 레진층(G1)의 경화 작업을 진행할 수 있도록 셋팅한다.For example, the first auxiliary hardener 14a may harden the resin layer G1 in a normal pre-baking (also called soft baking) atmosphere in front of the imprint roller 8. Set so that it is possible.

그리고, 상기 제2 보조경화기(14b)는 상기 임프린트 로울러(8)의 후방측에서 통상의 하드 베이킹(hard-baking) 분위기로 패턴(G2)의 경화 작업을 진행할 수 있도록 셋팅한다.Then, the second auxiliary curing machine 14b is set so that the hardening operation of the pattern G2 may be performed in a normal hard-baking atmosphere at the rear side of the imprint roller 8.

따라서, 상기 제1 및 제2 보조경화기(14a, 14b)는 상기 기판(G)의 이송 구간 내에서 각기 다른 경화 분위기(프리 베이킹 및 하드 베이킹)로 기판(G)의 레진층(G1) 또는 패턴(G2)을 단계별로 경화하는 작업을 진행하여 한층 향상된 경화 효율 및 품질을 얻을 수 있다.Accordingly, the first and second auxiliary hardeners 14a and 14b may be formed in the resin layer G1 or the pattern of the substrate G in different curing atmospheres (pre-baking and hard baking) within the transfer section of the substrate G. (G2) can be cured step by step to obtain an improved curing efficiency and quality.

예를들어, 패터닝 작업 전/후로 프리 베이킹이나 하드 베이킹을 진행하면 한 번의 베이킹 작업으로 경화하는 방식에 비하여 레진이 점차 하드한 경화 상태가 되도록 단계별로 경화가 가능하므로 레진의 열적 변형을 최대한 억제할 수 있다. 특히, 프리 베이킹한 상태로 패터닝 작업을 진행하면 임프린트 동작으로 상기 기판(G)의 레진층(G1)을 누를 때 발생할 수 있는 변형(예:밀림 현상)을 방지할 수 있다.For example, pre- or hard-baking before and after patterning allows the resin to be cured in stages to achieve a harder curing condition compared to the one-curing method. Can be. In particular, when the patterning operation is performed in a pre-baked state, deformation (for example, a rolling phenomenon) that may occur when pressing the resin layer G1 of the substrate G by an imprint operation may be prevented.

그리고, 상기 본 발명의 일실시예에 따른 롤프린트 장치는 도 8에 나타낸 바 와 같이 세정수단(16)을 더 포함하여 이루어질 수 있다.And, the rollprint apparatus according to an embodiment of the present invention may further comprise a cleaning means 16 as shown in FIG.

상기 세정수단(16)은 상기 임프린트 로울러(8)의 외부면(P)에 달라붙은 레진을 건식(乾式) 세정 방식으로 제거하기 위한 것이다.The cleaning means 16 is for removing the resin stuck to the outer surface P of the imprint roller 8 by dry cleaning.

이를 위하여 본 실시예에서는 도 8에 나타낸 바와 같이 상기 작업면(S)에 상압플라즈마 세정기(W)를 설치하여 이 세정기(W)에 의해 레진이 제거되면서 세정되도록 하고 있다.To this end, in the present embodiment, as shown in Fig. 8, an atmospheric pressure plasma cleaner (W) is installed on the working surface (S) so that the resin is cleaned while the resin is removed by the cleaner (W).

상기 상압플라즈마 세정기(W)는 상기 임프린트 로울러(8)의 위쪽에서 상기 외부면(P)을 향하도록 상기 작업대(2)에 설치할 수 있다.The atmospheric pressure plasma cleaner (W) may be installed on the work table (2) to face the outer surface (P) from the upper side of the imprint roller (8).

상기 상압플라즈마 세정기(W)는 플라즈마 내의 산소 레디칼(radical)을 이용하여 상기 임프린트 로울러(8)의 외부면(P)에 달라붙은 레진을 제거할 수 있다.The atmospheric pressure plasma cleaner (W) may remove resin stuck to the outer surface (P) of the imprint roller (8) by using oxygen radicals in the plasma.

즉, 상압플라즈마를 이용한 세장장치(W)는 일반적으로 반도체 소자의 제조 공정에서 건식 세정에 사용하는 것으로서, 기존 진공플라즈마에 비하여 반응활성종(radical)의 농도가 높고, 온도(상온에서 섭씨 150도 범위)가 낮으므로 폴리머 및 저융점의 표면 처리(세정) 작업에 적합한 것으로 알려져 있다.That is, the washing apparatus (W) using the atmospheric plasma is generally used for dry cleaning in the manufacturing process of semiconductor devices, and has a higher concentration of reactive radicals and a temperature (150 degrees Celsius at room temperature) than the conventional vacuum plasma. It is known to be suitable for the surface treatment (cleaning) operation of polymer and low melting point because of low range.

그러므로, 상기 세정수단(16)은 기판(G)측에 소정의 패턴(G2)을 형성하는 작업 중에 상기 임프린트 로울러(8)의 외부면에 달라붙은 레진이나 각종 이물질을 제거하면서 간편하게 세정할 수 있다.Therefore, the cleaning means 16 can be easily cleaned while removing the resin or various foreign matter stuck to the outer surface of the imprint roller 8 during the operation of forming the predetermined pattern G2 on the substrate G side. .

따라서, 상기 본 발명의 일실시예에 따른 롤프린트 장치는 도 1에 나타낸 바와 같이 상기 작업대(2) 상에서 기판(G)이 이송수단(4)에 의해 일방향으로 이동할 때 상기 기판(G)의 윗면에 레진을 도포하여 레진층(G1)을 형성할 수 있다.Accordingly, the rollprint apparatus according to the embodiment of the present invention has an upper surface of the substrate G when the substrate G moves in one direction by the transfer means 4 on the work table 2 as shown in FIG. 1. The resin layer G1 may be formed by applying resin to the resin.

그리고, 기판(G)에 레진층(G1)이 도포된 상태로 상기 임프린트 로울러(8)를 통과할 때 다음과 같이 패터닝 작업을 진행한다.When the resin layer G1 is coated on the substrate G, the patterning operation is performed as follows when passing through the imprint roller 8.

즉, 상기 임프린트 로울러(8)는 구동부(M)에 의해 상기 작업대(2) 상에 중심부를 기준으로 회전되므로 상기 기판(G)이 통과할 때 이 기판(G)의 레진층(G1)을 외부면(P)에 의해 구름 접촉 상태로 누를 수 있다.That is, the imprint roller 8 is rotated with respect to the center on the work table 2 by the driving unit M, so that when the substrate G passes, the resin layer G1 of the substrate G passes outside. The surface P can be pressed in a rolling contact state.

이처럼, 상기 기판(G)의 레진층(G1)을 구름 접촉 상태로 누르는 동작에 의해 상기 임프린트 로울러(8)의 외부면(P)에 형성된 가패턴 돌기(P1)에 대응하는 패턴(G2)을 상기 기판(G)측에 간편하게 패터닝할 수 있다.As such, the pattern G2 corresponding to the temporary pattern protrusion P1 formed on the outer surface P of the imprint roller 8 is pressed by pressing the resin layer G1 of the substrate G in a rolling contact state. Patterning can be easily performed on the substrate G side.

특히, 이러한 패터닝 작업을 진행할 때 상기 작업대(2) 상에서 상기 경화수단(10) 및 보조경화수단(14)에 의해 상기 기판(G)의 레진층(G1)이나 패턴(G2)을 예를들어, 프리 베이킹 또는 하드 베이킹 분위기로 한 번 이상 경화할 수 있다.Particularly, when the patterning operation is performed, the resin layer G1 or the pattern G2 of the substrate G may be, for example, by the curing means 10 and the auxiliary curing means 14 on the work table 2. It can be cured more than once in a prebaking or hard baking atmosphere.

그러므로, 상기와 같이 작업대(2)에서 패터닝 작업과 경화 작업을 동시에 진행할 수 있으므로 기판(G)에 소정의 패턴(G2)을 형성하기 위한 전체 작업 공정 및 시간을 대폭 단축시킬 수 있다.Therefore, since the patterning work and the hardening work can be performed simultaneously on the work table 2 as described above, the overall work process and time for forming the predetermined pattern G2 on the substrate G can be greatly shortened.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 롤프린트 장치의 전체 구조를 나타내는 도면이다.1 is a view showing the overall structure of a rollprint apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 롤프린트 장치의 임프린트 로울러의 구조 및 설치 상태를 설명하기 위한 도면이다.2 is a view for explaining the structure and installation state of the imprint roller of the rollprint apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 3은 도 2의 임프린트 로울러 및 반사수단의 작용을 설명하기 위한 도면이다.3 is a view for explaining the operation of the imprint roller and the reflecting means of FIG.

도 4는 도 2의 임프린트 로울러의 높낮이 조절 구조를 설명하기 위한 도면이다.4 is a view for explaining the height adjustment structure of the imprint roller of FIG.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 롤프린트 장치의 경화수단 세부 구조를 설명하기 위한 도면이다.5 is a view for explaining the detailed structure of the curing means of the rollprint apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 롤프린트 장치의 반사수단의 다른 구조를 설명하기 위한 도면이다.6 is a view for explaining another structure of the reflecting means of the rollprint apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 롤프린트 장치의 보조경화수단 구조 및 작용을 설명하기 위한 도면이다.7 is a view for explaining the structure and operation of the auxiliary curing means of the rollprint apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 롤프린트 장치의 세정수단 구조를 설명하기 위한 도면이다.8 is a view for explaining the structure of the cleaning means of the rollprint apparatus according to an embodiment of the present invention.

[도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명][Description of Symbols for Main Parts of Drawing]

2: 작업대 4: 이송수단 6: 노즐2: worktable 4: conveying means 6: nozzle

8: 임프린트 로울러 10: 경화수단 12: 반사수단8: imprint roller 10: curing means 12: reflecting means

14: 보조경화수단 16: 세정수단 G: 기판14: auxiliary curing means 16: cleaning means G: substrate

M: 구동부 C: 유브이 램프 W: 세정기M: Drive C: UV Lamp W: Washer

Claims (10)

작업대;bench; 상기 작업대에서 기판을 일방향으로 이송하기 위한 이송수단;Transfer means for transferring the substrate in one direction from the worktable; 상기 기판의 일측면에 레진을 도포하여 박막의 레진층을 형성할 수 있도록 상기 작업대에 설치되는 노즐;A nozzle installed on the worktable to apply resin to one side of the substrate to form a resin layer of a thin film; 상기 노즐과 일정 간격으로 떨어져서 위치하고 구동부에 의해 기판과 구름 접촉이 가능하게 구동하면서 외부면의 가패턴 돌기로 상기 기판의 레진층에 소정의 패턴을 형성하는 임프린트 로울러;An imprint roller which is spaced apart from the nozzle at a predetermined interval and drives in contact with the substrate by a driving unit to form a predetermined pattern on the resin layer of the substrate with temporary pattern protrusions on the outer surface; 상기 임프린트 로울러 내부에 유브이 램프를 배치하여 상기 임프린트 로울러 내부에서 외부면을 통해 기판의 레진층을 향하여 자외선을 직접 조사하면서 상기 레진층을 경화하는 경화수단;Curing means for disposing the UV lamp inside the imprint roller to cure the resin layer while directly irradiating ultraviolet rays toward the resin layer of the substrate through an outer surface of the imprint roller; 을 포함하는 롤프린트 장치.Rollprint apparatus comprising a. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 이송수단은,The transfer means, 에어 압력에 의해 기판을 부상시킨 상태로 이송 가능한 이송스테이지 또는 로울러 컨베이어를 사용하는 롤프린트 장치.A rollprint apparatus using a transfer stage or a roller conveyor that can be transported while the substrate is raised by air pressure. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 노즐은,The nozzle, 장방형의 토출구를 가지는 슬릿형의 노즐을 사용하는 롤프린트 장치.A roll printing apparatus using a slit nozzle having a rectangular discharge port. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 임프린트 로울러는,The imprint roller, 중공을 구비하고 자외선이 투과할 수 있는 튜브형의 석영관을 사용하는 것을 특징으로 하는 롤프린트 장치.A rollprint apparatus comprising a tubular quartz tube having a hollow and capable of transmitting ultraviolet rays. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 구동부는,The driving unit, 모터를 사용하고,Using a motor, 상기 모터는 상기 임프린트 로울러의 구름 운동을 위한 동력 발생 및 전달이 가능하게 셋팅하는 롤프린트 장치.The motor is a rollprint apparatus for setting the power generation and transmission for rolling motion of the imprint roller. 삭제delete 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 롤프린트 장치는, 보조경화수단을 더 포함하며,The rollprint apparatus further includes an auxiliary curing means, 상기 보조경화수단은,The auxiliary curing means, 상기 작업대의 기판 이송 구간 내에서 한 군데 이상의 지점에 위치하고, 유브이 램프의 자외선으로 기판의 레진층이나 패턴을 프리 베이킹(pre-baking) 또는 하드 베이킹(hard-baking)이 가능하도록 작동하는 것을 특징으로 하는 롤프린트 장치.Located at one or more points within the substrate transfer section of the workbench, the UV layer of the UV lamp operates to enable pre-baking or hard-baking of the resin layer or pattern of the substrate. Rollprint device. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 롤프린트 장치는,The rollprint apparatus, 반사수단을 더 포함하며,It further comprises a reflecting means, 상기 반사수단은,The reflecting means, 반사면을 구비한 반사판을 사용하고, 상기 임프린트 로울러의 내부 또는 외부에 위치되어 상기 경화수단에서 발생하는 자외선이 기판을 향하도록 반사하는 것을 특징으로 하는 롤프린트 장치.And a reflecting plate having a reflecting surface, the reflecting plate being positioned inside or outside the imprint roller to reflect ultraviolet rays generated from the curing means toward the substrate. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 롤프린트 장치는, 세정수단을 더 포함하며,The rollprint apparatus further includes cleaning means, 상기 세정수단은,The cleaning means, 상압플라즈마 세정기를 사용하고, 상기 작업대에서 상기 임프린트 로울러의 외부면을 세정할 수 있도록 설치하는 롤프린트 장치.And an atmospheric pressure plasma cleaner, and installed on the work table so as to clean the outer surface of the imprint roller. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 임프린트 로울러는,The imprint roller, 상기 작업대 상에서 조절나사의 조작에 의해 위로 들어올려지거나 그 반대로 이동하면서 높낮이 조절이 가능하게 설치되는 것을 특징으로 하는 롤프린트 장치.A roll printing apparatus, characterized in that the height adjustment is installed to be lifted up by the operation of the adjustment screw on the work table or vice versa.
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