KR20090080324A - System and Method for printing and hardening - Google Patents

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이성은
최영환
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엘지전자 주식회사
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Abstract

A printing/hardening system and a method thereof are provided to perform the printing/hardening continuously in real time. A conveyor(110) moves a substrate in a predetermined direction. A print device(130) applies the liquid ink on the substrate. A hardening device(140) is connected to the print device to harden the applied liquid ink in real time. The print device is one selected from a high precision inkjet print, a nanofountain pen and an electrospining device.

Description

프린팅 및 경화 시스템과 그 방법{ System and Method for printing and hardening }Printing and curing system and its method {System and Method for printing and hardening}

본 발명은 프린팅 및 경화 시스템과 그 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 프린팅 공정과 경화 공정을 실시간으로 연속 수행할 수 있는 프린팅 및 경화 시스템과 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a printing and curing system and a method thereof, and more particularly, to a printing and curing system and a method capable of continuously performing a printing process and a curing process in real time.

최근 위성 및 디지털 방송이 본격화되면서 고해상도를 갖는 대화면 디스플레이에 대한 수요와 관심이 증가하고 있다.Recently, as satellite and digital broadcasting become full-scale, demand and interest for large-screen display having high resolution are increasing.

이와 더불어 고해상도 및 고휘도의 화상 정보에 대한 요구가 커지고 있고, 이에 부합하는 액정 디스플레이(Liquid Crystal Display : LCD), 플라즈마 디스플레이(Plasma Display Panel : PDP) 등과 같은 평판 디스플레이에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다.In addition, the demand for high resolution and high brightness image information is increasing, and research on flat panel displays such as a liquid crystal display (LCD) and a plasma display panel (PDP) has been actively conducted.

또한, 디스플레이의 가격 경쟁이 치열해지면서, 저가의 대면적 디스플레이의 제작을 위한 프린팅(Printing) 공정에 대한 요구가 높아지고 있으며, 이러한 프린팅 공정은 최근 잉크 젯 및 접촉 프린팅 방법을 중심으로 기존 평판디스플레이 제 작 공정에 그 도입을 모색하고 있는 추세이다.In addition, as the price competition of the display is fierce, there is an increasing demand for a printing process for manufacturing a low-cost large-area display. It is a trend to find its way into the production process.

현 시점에서 프린팅 공정을 평판디스플레이 제작 공정에 적용하기 위해서는 많은 제약 사항들이 있으며, 특히 고정세 패터닝을 위한 프린팅 방법에 많은 제약이 따른다.At this point, there are many limitations in applying the printing process to the flat panel display manufacturing process. In particular, there are many limitations in the printing method for high-resolution patterning.

기존의 가장 일반적인 패터닝 방법은 포토리소그래피(Photolithography) 공정이지만, 포토리소그래피 공정은 비용이 비싼 진공 장비가 필요하다는 단점이 있고, 약 7단계에 이르는 세부 공정으로 이루어져 공정 비용 및 시간 소모가 크다는 문제점이 있다.The most common patterning method is the photolithography process, but the photolithography process requires an expensive vacuum equipment, and has a problem in that the process cost and time are high because it consists of about seven steps. .

따라서, 진공 및 포토리소그래피 방법에 대한 대안으로 비 진공방식의 프린팅 공정을 이용한 패턴 형성 방법이 연구되고 있다.Therefore, a pattern forming method using a non-vacuum printing process has been studied as an alternative to the vacuum and photolithography methods.

이는 나노 입자 또는 유기물을 포함하고 있는 잉크 용액 또는 페이스트를 잉크 젯 프린팅 또는 스크린 프린팅 등의 방법을 이용해서 기판의 원하는 영역에 직접 인쇄한 후, 건조 및 열처리하여 패턴을 형성하는 방법이다.This is a method in which an ink solution or paste containing nanoparticles or organics is directly printed on a desired area of a substrate using a method such as ink jet printing or screen printing, followed by drying and heat treatment to form a pattern.

그러나, 스크린 프린팅의 경우, 일반적으로 수 ㎛이하의 두께를 갖는 금속 박막을 형성하기에는 한계가 있고, 또한 수십 ㎛이하의 선 폭 및 선 간격을 갖는 패턴을 형성하는 것에도 한계가 있다.However, in the case of screen printing, there is a limitation in forming a metal thin film having a thickness of several micrometers or less, and also in forming a pattern having a line width and a line spacing of several tens of micrometers or less.

상기 잉크 젯 프린팅(Ink-jet Printing)의 경우, 구현할 수 있는 선 폭을 20㎛이하로 하기 위해서는 사전 표면 처리 또는 격벽 형성 등 많은 부가적인 기술이 요구된다.In the case of ink-jet printing, many additional technologies such as pre-surface treatment or barrier rib formation are required in order to achieve a line width of 20 μm or less.

그리고, 잉크 젯 프린팅 방법으로 박막 패턴을 형성할 경우, 패턴의 테두리 부분이 중심부보다 두꺼워지는 사이드 월(Side Wall) 현상이 발생하여 패턴의 균일도가 떨어진다는 단점이 있다.In addition, when the thin film pattern is formed by the ink jet printing method, a side wall phenomenon occurs in which the edge portion of the pattern becomes thicker than the center portion, and thus the uniformity of the pattern is inferior.

또한, 수 ㎛ 두께의 금속 박막을 형성하기 위해서는 반복 프린팅이 요구되는데, 이로 인해 공정이 복잡해지고 선 폭이 증가한다는 문제가 있다.In addition, repeated printing is required to form a metal thin film having a thickness of several μm, which causes a problem in that the process is complicated and the line width is increased.

따라서, 수㎛의 선 폭을 구현할 수 있는 고정세 패터닝 기술로 CLCB(Charged Liquid Cluster Beam) 기술이 소개되고 있고, 이를 더욱 발전시킨 고정세 직접 기록(Direct Writing) 방법이 제안되고 있다.Therefore, CLCB (Charged Liquid Cluster Beam) technology has been introduced as a high-resolution patterning technique capable of realizing a line width of several μm, and a high-definition direct writing method has been proposed.

그러나, 고정세 직접 기록 방법은 액상 전구체 또는 입자 분산 잉크를 이용하여 직접 프린팅을 수행하기 때문에, 선 폭을 효율적으로 제어하기 위한 방법이 요구된다.However, since the high-definition direct recording method performs direct printing using a liquid precursor or particle dispersing ink, a method for efficiently controlling the line width is required.

이러한 문제점을 개선하기 위해 기판 표면 처리 또는 격벽 형성 등의 방안이 제시되었으나, 이는 별도의 부가적인 공정이 요구될 뿐만 아니라 적층 구조에서는 사용하기 힘들다는 한계가 있다.In order to improve such a problem, a method of treating a substrate surface or forming a partition wall has been proposed, but this requires not only an additional process but also has a limitation in that it is difficult to use in a laminated structure.

본 발명의 목적은 고정세 패턴을 구현하는 프린팅 및 경화 시스템과 그 방법을 제공하는 데 있다.An object of the present invention is to provide a printing and curing system and a method for implementing a high-definition pattern.

본 발명의 다른 목적은 프린팅 공정과 경화 공정을 실시간으로 연속해서 수행함으로써, 제조 시간 및 제조 공정을 단축할 수 있는 프린팅 및 경화 시스템과 그 방법을 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide a printing and curing system and a method capable of shortening the manufacturing time and the manufacturing process by performing the printing process and the curing process in real time continuously.

이상의 문제점을 해결하기 위해 고안된 본 발명의 프린팅 및 경화 시스템의 바람직한 실시예는, 기판을 일정한 방향으로 이동시키는 컨베이어(Conveyor)와, 상기 기판상에 액상 잉크를 도포하는 프린트 장치와, 상기 프린트 장치와 연결되어 상기 도포된 액상 잉크를 실시간으로 경화시키는 경화 장치를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.A preferred embodiment of the printing and curing system of the present invention devised to solve the above problems includes a conveyor for moving a substrate in a predetermined direction, a printing device for applying liquid ink onto the substrate, and a printing device; It is characterized in that it comprises a curing device connected to cure the applied liquid ink in real time.

상기 프린트 장치는 고정세 잉크 젯 프린트, 나노 펜(Nanofountain Pen) 및 전기 방사(Electrospining) 장치 중에서 선택된 어느 하나로 이루어지는 것을 특징으로 한다.The printing device is characterized in that it is made of any one selected from high-definition ink jet printing, a nano pen (Nanofountain Pen) and an electrospinning (Electrospining) device.

상기 액상 잉크는 금속 미립자를 용매에 분산시킨 나노 메탈 잉크로 이루어지거나, 반도체 함유 전구체(Precursor) 또는 전기 절연성 물질의 전구체를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.The liquid ink may be formed of a nano metal ink in which metal fine particles are dispersed in a solvent, or may include a precursor containing a semiconductor or a precursor of an electrically insulating material.

본 발명의 프린팅 및 경화 방법의 바람직한 실시예는, 컨베이어(Conveyor)에 의해 일정한 방향으로 이동하는 기판상에 프린트 장치가 액상 잉크를 도포하는 단계와, 상기 프린트 장치와 연결된 경화 장치가 상기 도포된 액상 잉크를 실시간으로 경화시키는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.According to a preferred embodiment of the printing and curing method of the present invention, a printing apparatus applies liquid ink onto a substrate moving in a constant direction by a conveyor, and the applied liquid is applied to the curing apparatus connected to the printing apparatus. And curing the ink in real time.

여기서, 상기 액상 잉크를 도포하는 단계는, 직접 기록(Direct Writing) 방식으로 도포하는 것을 특징으로 한다.Here, the step of applying the liquid ink is characterized in that the application by direct writing (Direct Writing) method.

본 발명에 의하면, 프린팅과 액상 잉크의 경화를 실시간으로 수행함으로써, 점성이 낮은 액상 잉크의 퍼짐 현상을 최소화할 수 있어 도포된 액상 잉크의 선 폭을 그대로 유지할 수 있고, 수 ㎛ 선 폭의 고정세 패터닝을 구현할 수 있다.According to the present invention, by performing the printing and curing of the liquid ink in real time, it is possible to minimize the spreading of the low-viscosity liquid ink can maintain the line width of the applied liquid ink as it is, a high fine line width of several μm Patterning can be implemented.

그리고 점성이 낮은 액상 잉크의 퍼짐 현상을 방지하기 위해, 기판 표면 처리 또는 격벽 형성 등의 별도의 공정을 필요로 하지 않으므로, 전체 제조 공정을 단순화할 수 있고, 제조 시간을 단축할 수 있다.In order to prevent the spreading of the low viscosity liquid ink, a separate process such as substrate surface treatment or barrier rib formation is not required, so that the entire manufacturing process can be simplified and the manufacturing time can be shortened.

또한, 프린트 장치와 경화 장치를 일체로 구성함으로써, 전체 시스템의 부피를 줄일 수 있고, 시스템의 구조를 단순화시킬 수 있으며, 프린팅 공정과 경화 공정에 따른 제조 시간을 줄일 수 있다.In addition, by integrally configuring the printing apparatus and the curing apparatus, it is possible to reduce the volume of the entire system, to simplify the structure of the system, and to reduce the manufacturing time according to the printing process and the curing process.

이하, 도 1 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 프린팅 및 경화 시스템과 그 방 법에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, the printing and curing system of the present invention and its method will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 4.

본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.In describing the present invention, when it is determined that the detailed description of the known technology related to the present invention may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. In addition, terms to be described below are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to the intention or custom of a user or an operator. Therefore, the definition should be made based on the contents throughout the specification.

도 1은 본 발명의 프린팅 및 경화 시스템의 일 실시예를 개략적으로 나타낸 도면이다.1 is a schematic representation of one embodiment of a printing and curing system of the present invention.

이에 도시된 바와 같이, 기판(100)을 일정한 방향으로 이동시키는 컨베이어(Conveyor)(110)와, 상기 기판(100)상에 액상 잉크(120)를 도포하는 프린트 장치(130)와, 상기 프린트 장치(130)와 연결되어 상기 도포된 액상 잉크(120)를 실시간으로 경화시키는 경화 장치(140)를 포함하여 이루어진다.As shown therein, a conveyor 110 for moving the substrate 100 in a predetermined direction, a printing apparatus 130 for applying the liquid ink 120 on the substrate 100, and the printing apparatus It is connected to the 130 and comprises a curing device 140 for curing the applied liquid ink 120 in real time.

이와 같이 구성된 본 발명의 프린팅 및 경화 시스템에 있어서, 로더(Loader)(미도시)를 통해 기판(100)이 프린팅 시스템 내에 들어오면, 상기 컨베이어(Conveyor)(110)는 기판(100)을 일정한 방향으로 이동시켜 프린팅 작업이 이루어지도록 한다.In the printing and curing system of the present invention configured as described above, when the substrate 100 enters the printing system through a loader (not shown), the conveyor 110 moves the substrate 100 in a predetermined direction. Move to to make printing work.

이때, 상기 컨베이어(100)의 이동 속도는 0.01 m ~ 50 m/min로 하며, 바람직하게는 0.1 ~ 30 m/min로 한다.At this time, the moving speed of the conveyor 100 is 0.01 m to 50 m / min, preferably 0.1 to 30 m / min.

상기 프린트 장치(130)로는 직접 기록(Direct Writing)이 가능한 프린트 장치로서 예를 들어, 고정세 잉크 젯 프린트, 나노 펜(Nanofountain Pen), 전기 방사(Electrospining) 장치를 사용하는 것이 바람직하다.As the printing apparatus 130, a high-precision ink jet printing, a nano pen (Nanofountain Pen), and an electrospinning apparatus may be used as the printing apparatus capable of direct writing.

상기 프린트 장치(130)는 상기 기판(100)에 액상 잉크(120)를 도포하는데, 이를 통해 상기 기판(100)상에 회로 배선, 반도체 층, 절연 층 등을 형성할 수 있다.The printing apparatus 130 may apply the liquid ink 120 to the substrate 100, thereby forming a circuit wiring, a semiconductor layer, an insulating layer, and the like on the substrate 100.

여기서, 상기 기판(100)상에 회로 배선을 형성하는 경우, 상기 액상 잉크(120)로 구리(Cu), 은(Ag), 금(Au) 등의 금속 미립자를 용매에 분산시킨 나노 메탈 잉크를 사용할 수 있다.Here, in the case of forming a circuit wiring on the substrate 100, the nano metal ink in which metal fine particles such as copper (Cu), silver (Ag), gold (Au) and the like are dispersed in a solvent with the liquid ink 120 Can be used.

그리고 상기 기판(100)상에 반도체 층을 형성하는 경우, 상기 액상 잉크(120)로 반도체 함유 전구체(Precursor)를 포함하는 액상 잉크 또는 반도체 나노 와이어 및 나노 입자 분산잉크를 사용할 수 있다.When the semiconductor layer is formed on the substrate 100, the liquid ink 120 may be a liquid ink or a semiconductor nanowire and a nanoparticle dispersion ink including a precursor containing a semiconductor (Precursor).

또한 상기 기판(100)상에 절연 층을 형성하는 경우, 상기 액상 잉크(120)로 전기 절연성 물질의 전구체를 포함하는 액상 잉크를 사용할 수 있으며, 상기 전기 절연성 물질의 전구체는 전구체가 졸-겔 또는 폴리머 전구체 형태인 것을 사용할 수 있다.In addition, when the insulating layer is formed on the substrate 100, a liquid ink including a precursor of an electrically insulating material may be used as the liquid ink 120. The precursor of the electrically insulating material may be a sol-gel or a precursor of the electrically insulating material. Any in the form of a polymer precursor can be used.

상기 경화 장치(140)는 상기 프린트 장치(130)와 연결되어 상기 프린트 장치(130)에 의해 기판(100)상에 도포된 액상 잉크(120)를 실시간으로 경화시킨다.The curing device 140 is connected to the printing device 130 to cure the liquid ink 120 applied on the substrate 100 by the printing device 130 in real time.

상기 경화 장치(140)는 자외선 램프 또는 적외선 램프와 같은 광 경화 장치 또는 레이저 경화 장치로 이루어질 수 있으며, 상기 자외선 램프 및 적외선 램프로는 고출력 발광 램프(High Power Light Emitting Lamp)를 사용하는 것이 바람직하다. 본 실시예에서는 경화 장치(140)로 광 경화 장치를 사용한 경우를 나타내었다.The curing device 140 may be formed of a photocuring device such as an ultraviolet lamp or an infrared lamp or a laser curing device. It is preferable to use a high power light emitting lamp as the ultraviolet lamp and the infrared lamp. . In the present embodiment, the case where the photocuring device is used as the curing device 140 is shown.

자외선 램프 및 적외선 램프로 고출력 발광 램프를 사용하는 경우, 광의 필요한 강도를 정밀하고 다양하게 제어할 수 있으며, 짧은 시간 내에 경화할 수 있다는 장점이 있다.In the case of using a high power light emitting lamp as an ultraviolet lamp and an infrared lamp, it is possible to precisely and variously control the required intensity of light, and there is an advantage that it can be cured in a short time.

이때, 상기 경화 장치(140)로 자외선 램프를 사용하는 경우, 파장은 250 ~ 450㎚로 하고, 광 조사량은 0.01 ~ 5MW/㎠으로 하며, 바람직하게는 0.05 ~ 3MW/㎠로 한다.At this time, when using an ultraviolet lamp as the curing device 140, the wavelength is 250 ~ 450nm, the light irradiation amount is 0.01 ~ 5MW / ㎠, preferably 0.05 ~ 3MW / ㎠.

또한, 상기 경화 장치(140)로 레이저 경화 장치를 사용하는 경우, 파장은 254 ~ 532㎚로 하고, 광 조사량은 2 ~ 200MW/㎠으로 하며, 바람직하게는 5 ~ 100MW/㎠로 한다.When the laser curing device is used as the curing device 140, the wavelength is 254 to 532 nm, the light irradiation amount is 2 to 200 MW / cm 2, and preferably 5 to 100 MW / cm 2.

여기서, 상기 경화 장치(140)는 상기 기판(100)과 일정한 높이를 유지하여야 하는데, 경화 장치(140)가 기판(100)과 너무 가까이 위치하게 되면, 경화 장치(140)가 기판(100)상에 도포된 액상 잉크와 접촉될 위험이 있다.Here, the curing device 140 should maintain a constant height with the substrate 100, if the curing device 140 is located too close to the substrate 100, the curing device 140 on the substrate 100 There is a risk of contact with the liquid ink applied to it.

그리고 상기 경화 장치(140)가 기판(100)과 너무 떨어져 위치하게 되면, 기판(100)상에 도포된 액상 잉크의 경화가 제대로 이루어지지 않을 수 있다. 따라서 상기 경화 장치(140)는 기판(100)과의 높낮이를 조절할 수 있도록 높낮이 조절부(미도시)를 구비하는 것이 바람직하다.When the curing apparatus 140 is positioned too far from the substrate 100, the curing of the liquid ink applied on the substrate 100 may not be performed properly. Therefore, the curing apparatus 140 is preferably provided with a height adjustment unit (not shown) to adjust the height with the substrate 100.

도 2는 본 발명의 프린트 및 경화 시스템에서, 액상 잉크가 기판상에 도포되고 경화되는 과정을 나타낸 도면이다. 이에 도시된 바와 같이, 액상 잉크(120)가 기판(100) 상에 도포되면, 경화 장치를 통해 실시간으로 도포된 액상 잉크(120)를 경화시킨다.2 is a view showing a process in which a liquid ink is applied and cured on a substrate in the printing and curing system of the present invention. As shown therein, when the liquid ink 120 is applied onto the substrate 100, the liquid ink 120 applied in real time is cured through the curing apparatus.

도 3은 본 발명의 프린팅 및 경화 시스템의 다른 실시예를 개략적으로 나타낸 도면이다. 이에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서는 경화 장치로 레이저 경화 장치를 이용하였다.3 is a schematic representation of another embodiment of a printing and curing system of the present invention. As shown therein, in the present embodiment, a laser curing device was used as the curing device.

상기 레이저 경화 장치는 도 1의 광 경화 장치와 동일한 방식으로 작용하지만, 고 전도성 회로 배선 또는 조밀한 박막 형성시, 고집적화된 레이저 빔을 이용함으로써, 원하는 특성치를 쉽게 얻을 수 있는 장점이 있다.The laser curing apparatus works in the same manner as the photocuring apparatus of FIG. 1, but has a merit that a desired characteristic value can be easily obtained by using a highly integrated laser beam when forming highly conductive circuit wiring or a dense thin film.

또한 광 경화 장치의 경우, 넓은 범위의 조사를 통해 높은 생산성을 가질 수 있는 반면, 레이저 경화 장치는 특정 영역에 선택적으로 사용할 수 있다.In addition, in the case of the photocuring device, it can have a high productivity through a wide range of irradiation, while the laser curing device can be selectively used in a specific area.

이와 같이 본 발명은, 프린트 장치를 통해 기판상에 액상 잉크를 도포한 후, 경화 장치를 통해 실시간으로 도포된 액상 잉크를 경화시키는 것을 특징으로 한다.As described above, the present invention is characterized in that after the liquid ink is applied onto the substrate through the printing apparatus, the liquid ink applied in real time through the curing apparatus is cured.

본 발명에 의하면, 프린팅과 액상 잉크의 경화를 실시간으로 수행함으로써, 점성이 낮은 액상 잉크의 퍼짐 현상을 최소화할 수 있어 도포된 액상 잉크의 선 폭을 그대로 유지할 수 있고, 수 ㎛ 선 폭의 고정세 패터닝이 가능하다.According to the present invention, by performing the printing and curing of the liquid ink in real time, it is possible to minimize the spreading of the low-viscosity liquid ink can maintain the line width of the applied liquid ink as it is, a high fine line width of several μm Patterning is possible.

그리고 본 발명에 의하면 점성이 낮은 액상 잉크의 퍼짐 현상을 방지하기 위해, 기판 표면 처리 또는 격벽 형성 등의 별도의 공정을 필요로 하지 않으므로, 전체 제조 공정을 단순화할 수 있고, 제조 시간을 단축할 수 있다.In addition, according to the present invention, in order to prevent the spreading of low viscosity liquid ink, a separate process such as substrate surface treatment or barrier rib formation is not required, so that the entire manufacturing process can be simplified and the manufacturing time can be shortened. have.

또한, 본 발명에 의하면 프린트 장치와 경화 장치를 일체로 구성함으로써, 전체 시스템의 부피를 줄일 수 있고, 시스템의 구조를 단순화시킬 수 있으며, 프린팅 공정과 경화 공정에 따른 제조 시간을 줄일 수 있다.In addition, according to the present invention, by integrally configuring the printing apparatus and the curing apparatus, it is possible to reduce the volume of the entire system, simplify the structure of the system, and reduce the manufacturing time according to the printing process and the curing process.

즉, 종래에는 프린트 장치와 경화 장치가 별도로 구성되어, 프린트 장치에서 액상 잉크를 도포하면 이를 경화 장치로 옮겨서 경화시켜야 했는데, 이에 의하면 전체 공정 시간이 길어지고, 경화 장치로 옮기는 동안 액상 잉크의 퍼짐이 심해져서 고정세 패터닝을 구현하기 힘들었다.That is, in the related art, the printing apparatus and the curing apparatus are separately configured, and when the liquid ink is applied on the printing apparatus, it must be transferred to the curing apparatus and cured, which increases the overall process time and spreads the liquid ink during the transfer to the curing apparatus. It became harder to implement high-precision patterning.

한편, 본 발명에 의하면 순차적인 적층 방식(Layer by Layer)으로 공정의 변환 없이 연속적인 공정을 통해 하나의 소자를 완성할 수 있게 된다. Meanwhile, according to the present invention, one device may be completed through a continuous process without converting the process into a sequential lamination method.

예를 들어, 본 발명의 프린팅 및 경화 시스템을 이용하여 박막 트랜지스터(TFT)를 제조하는 경우를 도 4를 참조하여 살펴보면 다음과 같다.For example, a case of manufacturing a thin film transistor (TFT) using the printing and curing system of the present invention will be described with reference to FIG. 4.

먼저, 기판(200)상에 은 미립자를 포함하는 메탈 잉크를 도포하고 경화시켜 게이트 전극(210)을 형성한다. First, the gate electrode 210 is formed by applying and curing a metal ink including silver fine particles on the substrate 200.

다음으로, 상기 기판(200) 상부에 상기 게이트 전극(210)을 감싸며 전기 절연성 물질의 전구체를 포함하는 액상 잉크를 도포하고 경화시켜 게이트 절연막(220)을 형성한다.Next, the gate insulating layer 220 is formed by coating and curing the liquid ink including the precursor of the electrically insulating material and surrounding the gate electrode 210 on the substrate 200.

이어서, 상기 게이트 절연막(220) 상부에 실리콘 액상 잉크 또는 반도체 전구체 또는 반도체 나노 잉크를 포함하는 액상 잉크를 도포하고 경화시켜 반도체 층(230)을 형성한다.Subsequently, the semiconductor layer 230 is formed by applying and curing a liquid ink including a silicon liquid ink or a semiconductor precursor or a semiconductor nano ink on the gate insulating layer 220.

연이어, 상기 게이트 절연막(220) 상부에 상기 반도체 층(230)과 접촉하고 상호 이격되도록, 은 또는 금 미립자를 포함하는 메탈 잉크를 도포하고 경화시켜 소스 전극(240) 및 드레인 전극(250)을 형성한다.Subsequently, a metal ink including silver or gold fine particles is coated and cured to contact the semiconductor layer 230 and be spaced apart from each other on the gate insulating layer 220 to form the source electrode 240 and the drain electrode 250. do.

이상에서 대표적인 실시예를 통하여 본 발명에 대하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다.Although the present invention has been described in detail with reference to exemplary embodiments above, those skilled in the art to which the present invention pertains can make various modifications to the above-described embodiments without departing from the scope of the present invention. I will understand.

그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be defined by the claims below and equivalents thereof.

도 1은 본 발명의 프린팅 및 경화 시스템의 일 실시예를 개략적으로 나타낸 도면.1 schematically illustrates one embodiment of a printing and curing system of the present invention.

도 2는 본 발명의 프린트 및 경화 시스템에서, 액상 잉크가 기판상에 도포되고 경화되는 과정을 나타낸 도면.FIG. 2 is a diagram illustrating a process in which liquid ink is applied and cured on a substrate in the printing and curing system of the present invention. FIG.

도 3은 본 발명의 프린팅 및 경화 시스템의 다른 실시예를 개략적으로 나타낸 도면.3 schematically depicts another embodiment of a printing and curing system of the present invention.

도 4는 본 발명의 프린팅 및 경화 시스템을 이용하여 제조한 박막 트랜지스터(TFT)를 나타낸 단면도.4 is a cross-sectional view showing a thin film transistor (TFT) manufactured using the printing and curing system of the present invention.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

100 : 기판 110 : 컨베이어100: substrate 110: conveyor

120 : 액상 잉크 130 : 프린팅 장치120: liquid ink 130: printing device

140 : 경화 장치140: curing device

Claims (8)

기판을 일정한 방향으로 이동시키는 컨베이어(Conveyor);A conveyor for moving the substrate in a constant direction; 상기 기판상에 액상 잉크를 도포하는 프린트 장치; 및A printing apparatus for applying liquid ink on the substrate; And 상기 프린트 장치와 연결되어 상기 도포된 액상 잉크를 실시간으로 경화시키는 경화 장치;를 포함하여 이루어지는 프린팅 및 경화 시스템.And a curing device connected to the printing device to cure the applied liquid ink in real time. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 프린트 장치는 고정세 잉크 젯 프린트, 나노 펜(Nanofountain Pen) 및 전기 방사(Electrospining) 장치 중에서 선택된 어느 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 프린팅 및 경화 시스템.The printing device is a printing and curing system, characterized in that made of any one selected from high-definition ink jet printing, Nanoofountain Pen and Electrospining device. 제1항 또는 제2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 액상 잉크는 금속 미립자를 용매에 분산시킨 나노 메탈 잉크인 것을 특징으로 하는 프린팅 및 경화 시스템.The liquid ink is a printing and curing system, characterized in that the nano-metal ink dispersed in the fine metal particles. 제1항 또는 제2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 액상 잉크는 반도체 함유 전구체(Precursor) 및 나노 분산 잉크 또는 전기 절연성 물질의 전구체를 포함하는 것을 특징으로 하는 프린팅 및 경화 시스템.And the liquid ink comprises a semiconductor containing precursor and a precursor of nano dispersion ink or electrically insulating material. 제1항 또는 제2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 경화 장치는 자외선 램프 또는 적외선 램프로서, 발광 다이오드를 광원으로 하는 것을 특징으로 하는 프린팅 및 경화 시스템.And said curing device is an ultraviolet lamp or an infrared lamp, wherein said light emitting diode is a light source. 컨베이어(Conveyor)에 의해 일정한 방향으로 이동하는 기판상에 프린트 장치가 액상 잉크를 도포하는 단계; 및Applying, by the printing apparatus, the liquid ink onto the substrate moving in a constant direction by a conveyor; And 상기 프린트 장치와 연결된 경화 장치가 상기 도포된 액상 잉크를 실시간으로 경화시키는 단계;를 포함하여 이루어지는 프린팅 및 경화 방법.And a curing device connected to the printing device to cure the applied liquid ink in real time. 제6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 액상 잉크를 도포하는 단계는,The step of applying the liquid ink, 직접 기록(Direct Writing) 방식으로 도포하는 것을 특징으로 하는 프린팅 및 경화 방법.Printing and curing method characterized in that the coating by direct writing (Direct Writing) method. 제6항 또는 제7항에 있어서,The method according to claim 6 or 7, 상기 도포된 액상 잉크를 경화시키는 단계는,Curing the applied liquid ink, 자외선 램프, 적외선 램프 및 레이저로 경화시키는 것을 특징으로 하는 프린팅 및 경화 방법.A printing and curing method characterized by curing with an ultraviolet lamp, an infrared lamp and a laser.
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WO2017196145A1 (en) * 2016-05-13 2017-11-16 티티앤에스 주식회사 Circuit board coating device

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