KR100750518B1

KR100750518B1 - Screen printer for fabricating flat panel display

Info

Publication number: KR100750518B1
Application number: KR1020050065754A
Authority: KR
Inventors: 최용정
Original assignee: 주식회사 제우스
Priority date: 2005-07-20
Filing date: 2005-07-20
Publication date: 2007-08-20
Also published as: KR20070010823A

Abstract

본 발명은 투명 기판 상에 스텐실을 설치하여 상기 스텐실을 통하여 상기 기판에 인쇄하는 평판형 디스플레이 스크린 프린터 장치에 관한 것으로서, 상기 기판과 상기 스텐실 각각에는 일대일 대응하여 서로 겹치는 정렬마크가 적어도 3개 형성되며, 상기 기판의 밑 공간에는 상기 기판을 통하여 상기 스텐실을 촬영하여 상기 기판과 상기 스텐실에 표시된 정렬 마크의 일치 여부를 파악하는 정렬 카메라가 설치되는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 상기 정렬 카메라를 상기 스텐실의 위가 아닌 투명 기판의 아래쪽에 설치함으로써 상기 기판과 상기 스텐실에 표시되어 있는 정렬마크를 명확하게 촬영할 수 있게 되고, 또한 상기 기판과 스텐실에 3군데 이상에 각각 정렬마크를 표시함으로써 이를 통하여 상기 스텐실의 변형여부를 인쇄후가 아닌 인쇄 전에 실시간 적으로 파악할 수 있게 된다.The present invention relates to a flat-panel display screen printer device for installing a stencil on a transparent substrate to print on the substrate through the stencil, each of the substrate and the stencil is formed with at least three alignment marks overlapping each other. And an alignment camera installed in the bottom space of the substrate to detect whether the alignment mark displayed on the substrate and the stencil is matched by photographing the stencil through the substrate. According to the present invention, by placing the alignment camera on the lower side of the transparent substrate rather than on the stencil, it is possible to clearly photograph the alignment marks displayed on the substrate and the stencil, and at least three places on the substrate and the stencil. By displaying the alignment marks on each, it is possible to determine whether the deformation of the stencil in real time before printing, not after printing.

정렬마크, 카메라, 스텐실, 스크린, 프린터, 디스플레이 Alignment mark, camera, stencil, screen, printer, display

Description

Flat display screen printer device {Screen printer for fabricating flat panel display}

도 1a는 본 발명에 따른 평판형 디스플레이 스크린 프린터 장치를 설명하기 위한 평면도;1A is a plan view for explaining a flat panel display screen printer device according to the present invention;

도 1b는 도 1a의 A-A' 선에 따른 단면도;FIG. 1B is a cross-sectional view taken along the line AA ′ of FIG. 1A;

도 1c는 도 1a의 B-B' 선에 따른 단면도;1C is a cross-sectional view taken along the line BB ′ of FIG. 1A;

도 2는 기판(18)과 스텐실(6)이 미스 얼라인된 경우를 설명하기 위한 도면;2 is a view for explaining the case where the substrate 18 and the stencil 6 are misaligned;

도 3은 스텐실(6)에 변형이 일어나는 경우를 설명하기 위한 도면이다. 3 is a diagram for explaining a case where deformation occurs in the stencil 6.

< 도면의 주요부분에 대한 참조번호의 설명><Description of Reference Numbers for Main Parts of Drawings>

6: 스텐실 10:고정 정반6: stencil 10: fixed surface plate

12: 스텐실 지지 상하 실린더 14: 얼라인 스테이지12: stencil support upper and lower cylinder 14: alignment stage

16: 기판 척 18: 유리 기판16: substrate chuck 18: glass substrate

18a~18d, 61a~61d: 미세 정렬마크18a ~ 18d, 61a ~ 61d: fine alignment mark

21a~21d: 미세 정렬카메라 22: 광역 정렬 카메라21a ~ 21d: Fine Alignment Camera 22: Wide Align Camera

30: 갠트리 31: 갠트리 트랙30: Gantry 31: Gantry Track

62: 광역 정렬마크 62: wide area alignment mark

본 발명은 평판형 디스플레이 스크린 프린터 장치에 관한 것으로서, 특히 스텐실의 변형여부를 실시간으로 감시할 수 있는 평판형 스크린 프린터 장치에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a flat panel display screen printer device, and more particularly, to a flat screen printer device capable of monitoring in real time whether a stencil is deformed.

LCD, PDP 등의 평판형 디스플레이를 제작함에 있어서 스크린 프린터가 부분적으로 이용되기는 하였으나 공정에서 요구되는 고정밀 사양을 충족시킬 수 없어 핵심적 제조공정 장비로 활용되기에는 기술적 한계가 있었다. 피인쇄물과 스크린 스텐실(stencil)의 정렬은 인쇄의 정도(精度)를 결정하는 시작점인데, 종래의 평판형 디스플레이 스크린 프린터 장치는 이러한 정렬이 제대로 이루어지지 않아 정밀한 인쇄가 어려웠던 것이다. 정렬 카메라를 활용하여 피인쇄물(기판)과 스텐실의 정렬을 유도하기는 하였다. Although screen printers were partially used in manufacturing flat panel displays such as LCDs and PDPs, they could not meet the high-precision specifications required by the process. Alignment of the printed object and the screen stencil is a starting point for determining the accuracy of printing. In the conventional flat panel display screen printer device, such alignment is not properly performed, which makes precise printing difficult. The alignment camera was used to induce alignment between the substrate and the stencil.

그러나 피인쇄물(기판) 상에 스텐실을 위치시키고 스텐실 상부공간에 정렬 카메라를 설치하여 정렬 카메라를 통하여 스텐실과 피인쇄물(기판)을 보면서 스텐실과 피인쇄물을 정렬시켰기 때문에, 스텐실의 반투명성으로 인해 피인쇄물(기판)이 제대로 보이지 않아 정밀한 정렬이 어려웠고 또한 인쇄잉크가 스텐실에 뿌려져서 피인쇄물(기판)에 인쇄되는 순간에는 정렬 카메라를 통하여 피인쇄물(기판)을 보는 것이 사실상 불가능해서 이 순간에는 정렬이 이루어지지 못하는 단점이 있었다. However, because the stencil was placed on the substrate and the alignment camera was installed in the upper space of the stencil, the stencil and the substrate were aligned while viewing the stencil and substrate through the alignment camera. Precise alignment was difficult because the print (substrate) was not visible properly, and it was virtually impossible to see the print (substrate) through the alignment camera at the moment when the print ink was sprayed onto the stencil and printed on the print (substrate). There was a disadvantage that could not be achieved.

또한, 스텐실의 장시간 사용으로 인하여 스텐실 자체가 휘거나 뒤틀리게 되는데 이러한 스텐실의 변형여부를 인쇄 결과물을 보고 판단하였기 때문에 생산수율 측면에서도 바람직하지 못하였다. In addition, the stencil itself is bent or distorted due to prolonged use of the stencil. However, it was not preferable in terms of production yield because the stencil was deformed based on the printing result.

따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 스텐실의 변형여부를 종래와 같이 인쇄의 사후가 아닌 사전에 파악함으로써 상술한 종래의 문제점을 해결할 수 있는 평판형 디스플레이 스크린 프린터 장치를 제공하는 데 있다.Therefore, the technical problem to be achieved by the present invention is to provide a flat-panel display screen printer device that can solve the above-mentioned conventional problems by grasping whether the stencil is deformed in advance, rather than after printing, as in the prior art.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 평판형 디스플레이 스크린 프린터 장치는, 투명 기판 상에 스텐실을 설치하여 상기 스텐실을 통하여 상기 기판에 인쇄하는 평판형 디스플레이 스크린 프린터 장치로서, 상기 기판과 상기 스텐실 각각에는 일대일 대응하여 서로 겹치는 정렬마크가 적어도 3개 형성되며, 상기 기판의 밑 공간에는 상기 기판을 통하여 상기 스텐실을 촬영하여 상기 기판과 상기 스텐실에 표시된 정렬 마크의 일치 여부를 파악하는 정렬 카메라가 설치되는 것을 특징으로 한다. According to an aspect of the present invention, there is provided a flat panel display screen printer device, which is provided with a stencil on a transparent substrate, and prints on the substrate through the stencil, wherein each of the substrate and the stencil. At least three alignment marks overlapping each other are formed in a one-to-one correspondence, and an alignment camera is installed in the bottom space of the substrate to detect whether the alignment marks displayed on the substrate and the stencil are matched by photographing the stencil through the substrate. It is characterized by.

상기 정렬 마크는 가상의 사각형의 모서리에 설치되는 것이 바람직하다. The alignment mark is preferably installed at the corner of the virtual rectangle.

상기 정렬 카메라는 상기 기판의 움직임을 따라 같이 움직이도록 설치되는 것이 바람직하다. The alignment camera is preferably installed to move along with the movement of the substrate.

상기 기판과 상기 스텐실에 설치된 정렬마크가 서로 일대일 대응할 때 상기 기판과 상기 스텐실의 일대일 대응점의 일치 정도가 서로 달라 그 다름 정도가 소정값 이상일 때 비정상신호를 출력하는 알림장치를 구비하면 좋다. When the alignment marks installed on the substrate and the stencil correspond to each other one-to-one, the degree of correspondence between the one-to-one correspondence point of the substrate and the stencil may be different so that a notification device for outputting an abnormal signal when the difference is more than a predetermined value.

이하에서, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 아래의 실시예는 본 발명의 내용을 이해하기 위해 제시된 것일 뿐이며 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상 내에서 많은 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명의 권리범위가 이러한 실시예에 한정되는 것으로 해석돼서는 안 된다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the present invention will be described in detail. The following examples are only presented to understand the content of the present invention, and those skilled in the art will be capable of many modifications within the technical spirit of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be construed as limited to these embodiments.

도 1a는 본 발명에 따른 평판형 디스플레이 스크린 프린터 장치를 설명하기 위한 평면도이고, 도 1b는 A-A' 선에 따른 단면도이고, 도 1c는 B-B' 선에 따른 단면도이다.1A is a plan view illustrating a flat panel display screen printer device according to the present invention, FIG. 1B is a cross-sectional view taken along a line A-A ', and FIG. 1C is a cross-sectional view taken along a line B-B'.

고정 정반(10) 상에는 수평이동이 가능하도록 얼라인 스테이지(14)가 설치되며, 얼라인 스테이지(14) 상에는 기판 척(16)이 설치된다. 따라서 기판 척(16)은 얼라인 스테이지(14)의 움직임에 따라 함께 움직인다. 유리 기판(18)은 기판 척(16) 상에 올려 놓여진다. 기판 척(16) 둘레에는 스텐실 지지 상하 실린더(12)가 설치되는데 유리 기판(18)이 네모난 형태인 경우에는 유리 기판(18)의 각 모서리를 지지하도록 네 군데 설치되는 것이 바람직하다. 스텐실(6)은 스텐실 지지 상하 실린더(12)에 의해 기판(18) 상에 위치하도록 지지되며, 스텐실 지지 상하 실린더(12)의 상하운동에 의해 상하로 이동한다. The alignment stage 14 is installed on the fixed surface plate 10 so that horizontal movement is possible, and the substrate chuck 16 is installed on the alignment stage 14. Thus, the substrate chuck 16 moves together as the alignment stage 14 moves. The glass substrate 18 is placed on the substrate chuck 16. Stencil support upper and lower cylinders 12 are provided around the substrate chuck 16, but when the glass substrate 18 is in a square shape, four places are preferably installed to support each corner of the glass substrate 18. The stencil 6 is supported to be positioned on the substrate 18 by the stencil support up and down cylinder 12 and moves up and down by the up and down movement of the stencil support up and down cylinder 12.

정반(10) 상에는 ∩ 형태의 갠트리(gantry, 30)가 설치되며, 갠트리(30)는 갠트리 트랙(31)을 따라 수평이동 가능하게 설치된다. 갠트리(30)가 스텐실(6) 상부를 지날 때에 갠트리(30)에서 인쇄액이 분출되며 이렇게 분출된 인쇄액은 스텐실(6)을 통하여 기판(18)에 도달하여 인쇄가 이루어진다. On the surface plate 10 is a gantry (gantry, 30) is installed, the gantry 30 is installed to be horizontally moved along the gantry track (31). When the gantry 30 passes the upper portion of the stencil 6, the printing liquid is ejected from the gantry 30, and the printing liquid thus ejected reaches the substrate 18 through the stencil 6 to print.

미세 정렬 카메라(21a~21d)는 기판(18)을 통하여 스텐실(6)을 촬영함으로써 기판(18)과 스텐실(6)의 얼라인 상태를 파악하도록 기판(18)의 밑에 설치된다. 특히 미세 정렬 카메라(21a~21d)는 기판 척(16)에 부착 설치되는 것이 바람직하다. The fine alignment cameras 21a to 21d are installed under the substrate 18 so as to grasp the alignment state between the substrate 18 and the stencil 6 by photographing the stencil 6 through the substrate 18. In particular, the fine alignment cameras 21a to 21d are preferably attached to the substrate chuck 16.

도 2에 도시된 바와 같이 기판(18)에도 미세정렬마크(18a~18d)가 표시되며 스텐실(6)에도 미세정렬마크(61a~61d)가 표시된다. 기판의 미세정렬마크(18a~18d)와 스텐실의 미세정렬마크(61a~61d)는 서로 일대일 대응하여 겹치도록 설치된다. 스텐실(6)의 변형여부를 파악하기 위하여 미세정렬마크는 기판(18)과 스텐실(6)에 각각 3개 이상되는 곳에 설치되는 것이 바람직하며, 특히 가상의 사각형의 모서리에 설치되는 것이 바람직하다. 도 2에는 기판(18)과 스텐실(6)의 각각에 4군데 설치된 경우가 도시되었다. As shown in FIG. 2, fine alignment marks 18a to 18d are also displayed on the substrate 18, and fine alignment marks 61a to 61d are also displayed on the stencil 6. The fine alignment marks 18a to 18d of the substrate and the fine alignment marks 61a to 61d of the stencil are provided to overlap one-to-one with each other. In order to determine whether the stencil 6 is deformed, the fine alignment mark is preferably installed at three or more places on the substrate 18 and the stencil 6, and particularly at the corners of the virtual quadrangle. In FIG. 2, four cases are installed in each of the substrate 18 and the stencil 6.

기판(18)과 스텐실(6)의 미스 얼라인 상태는 기판의 미세정렬마크(18a~18d)와 스텐실의 미세정렬마크(61a~61d)의 일치여부를 미세정렬 카메라(21a~21d)를 통하여 파악함으로써 이루어지는데, 도 2의 경우는 기판(18)이 스텐실(6)에 대해 우측 아래쪽으로 거리 m만큼 미스 얼라인된 경우를 나타낸 것이다. 이 경우에는 스테이지 제어수단(미도시)을 통하여 얼라인 스테이지(14)를 오른쪽 윗방향으로 거리 m만큼 이동시켜 기판(18)과 스텐실(6)을 정렬시키면 된다. 미세정렬 카메라(21a~ 21d)를 통하여 파악된 기판(18)과 스텐실(6)의 미스 얼라인 상태가 상기 스테이지 제어수단으로 피드백 되도록 하고, 이러한 피드백 신호에 의해 얼라인 스테이지(14)의 수평이동 정도가 결정되도록 하면 좋다. The misalignment state of the substrate 18 and the stencil 6 is determined by matching the fine alignment marks 18a to 18d of the substrate with the fine alignment marks 61a to 61d of the stencil through the fine alignment cameras 21a to 21d. In the case of FIG. 2, the substrate 18 is misaligned by the distance m to the lower right side with respect to the stencil 6. In this case, the substrate 18 and the stencil 6 may be aligned by moving the alignment stage 14 by the distance m in the upper right direction through stage control means (not shown). The misalignment state of the substrate 18 and the stencil 6 identified through the fine alignment cameras 21a to 21d is fed back to the stage control means, and the horizontal movement of the alignment stage 14 is caused by this feedback signal. You may want to determine the degree.

만약에 미세정렬 카메라(21a~21d)가 기판(18)의 밑에 설치되는 것이 아니라 스텐실(6)의 위에 설치되면, 앞서 설명한 바와 같이 스텐실(6)이 반투명하기 때문에 이로 인해 미세정렬마크(61a~61d, 18a~18d)가 제대로 보이지 않아 정밀한 정렬이 어렵고 또한 인쇄잉크가 스텐실(6)에 뿌려져서 인쇄가 진행되는 동안에는 미세 정렬 카메라(21a~21d)를 통하여 미세정렬마크(61a~61d, 18a~18d)가 사실상 안보이기 때문에 정렬이 이루어질 수 없게 된다. If the microalignment cameras 21a to 21d are not installed under the substrate 18 but are installed on the stencil 6, the microalignment marks 61a ˜ are thus because the stencil 6 is translucent as described above. 61d, 18a ~ 18d) are difficult to see precisely, and it is difficult to align precisely. Also, while the printing ink is sprayed on the stencil 6, the fine alignment marks 61a ~ 61d, 18a ~ Since 18d) is virtually invisible, the alignment cannot be made.

따라서 상기와 같이 미세정렬 카메라(21a~21d)는 기판(18)의 밑에 설치되어야 하며, 특히 기판(18)의 미세정렬마크(18a~18d)를 항상 바라보고 있는 상태에서 기판(18)의 움직임과 같이 움직이도록 예컨대 기판 척(16)에 부착 설치하는 것이 바람직하다. 구체적으로 기판 척(16)에 관통구멍을 형성하고 상기 관통구멍을 통하여 촬영하도록 기판 척(16)의 아랫면 쪽의 상기 관통구멍에 위치하도록 설치하거나, 또는 기판 척(16)을 기판(18)보다 약간 작게 만들어서 기판 척(16)의 둘레에 설치하여 기판(18)의 가장자리에 설치된 미세 정렬마크(18a~18d)를 바라보도록 하는 등 여러 가지 형태로 설치될 수 있다. Therefore, as described above, the microalignment cameras 21a to 21d should be installed under the substrate 18, in particular, the movement of the substrate 18 in a state of always looking at the microalignment marks 18a to 18d of the substrate 18. It is preferable to attach to, for example, the substrate chuck 16 so as to move as follows. Specifically, a through hole is formed in the substrate chuck 16 and is installed so as to be located in the through hole on the lower side of the substrate chuck 16 so as to photograph through the through hole, or the substrate chuck 16 is placed over the substrate 18. It may be installed in various forms such as to make it slightly smaller so as to be installed around the substrate chuck 16 so as to face the fine alignment marks 18a to 18d provided at the edge of the substrate 18.

참조번호 62는 스텐실(6)에 표시된 광역 정렬마크를 나타낸 것이며, 참조번호 22는 광역 정렬 카메라를 나타낸 것이다. 광역정렬 카메라(22)는 미세정렬 카메라(21a~21d)보다 저배율이어서 보다 넓은 시야를 갖으며 따라서 빠르고 대충적인 정렬을 하는데 사용된다. Reference numeral 62 denotes a wide alignment mark displayed on the stencil 6, and reference numeral 22 denotes a wide alignment camera. The wide alignment camera 22 is lower magnification than the fine alignment cameras 21a to 21d to have a wider field of view and thus is used for quick and rough alignment.

도 2의 경우에는 스텐실(6)에 변형이 일어나지 않은 경우의 미스 얼라인 상태를 나타낸 것으로서 이러한 미스 얼라인은 얼라인 스테이지(14)를 이동시킴으로서 해결할 수 있지만, 스텐실(6)에 변형이 일어나게 되면 도 3과 같이 기판(18)과 스텐실(6)의 일대일 대응점, 즉 18a와 61a, 18b와 61b, 18c와 61c, 18d와 61d의 미스 얼라인 정도가 다르게 된다. In the case of FIG. 2, the misalignment state in the case where no deformation occurs in the stencil 6 can be solved by moving the alignment stage 14, but the deformation occurs in the stencil 6. As shown in FIG. 3, the one-to-one correspondence of the substrate 18 and the stencil 6, that is, the misalignment degree of 18a and 61a, 18b and 61b, 18c and 61c, and 18d and 61d is different.

도 3의 경우에는 18a와 61a, 18b와 61b, 18c와 61c는 모두 거리 m만큼 미스 얼라인 되어 있으나 18d와 61d는 거리 m보다 큰 n만큼 미스 얼라인된 경우를 나타낸 것이다. 이러한 상황은 스텐실(6)의 오른쪽 하단의 모서리가 약간 오므라드는 경우에 생길 수 있다. 도 3과 같은 상황에서는 얼라인 스테이지(14)를 이동시키더라도 기판(18)과 스텐실(6)의 정확한 얼라인이 이루어질 수 없다. 따라서 거리 m과 n의 차이가 소정값 이상일 때에는 스텐실(6)을 교체해야 한다. 바람직하게는 거리 m과 n의 차이가 소정값 이상일 때 즉, 스텐실(6)의 변형정도가 어느 한도를 넘을 때에는 비정상신호를 출력하는 알람장치를 구비하여 이를 자동으로 알려주도록 하는 것이 좋다. In the case of FIG. 3, 18a and 61a, 18b and 61b, and 18c and 61c are all misaligned by the distance m, but 18d and 61d are misaligned by n larger than the distance m. This situation may occur when the lower right corner of the stencil 6 is slightly retracted. In the situation as shown in FIG. 3, even when the alignment stage 14 is moved, the alignment of the substrate 18 and the stencil 6 may not be accurately aligned. Therefore, when the difference between the distance m and n is more than the predetermined value, the stencil 6 should be replaced. Preferably, when the difference between the distance m and n is greater than or equal to a predetermined value, that is, when the deformation degree of the stencil 6 exceeds a certain limit, an alarm device for outputting an abnormal signal may be automatically notified.

상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 미세정렬 카메라(21a~21b)를 스텐실(6)의 위가 아닌 투명한 기판(18)의 아래쪽에 설치함으로써 기판(18)과 스텐실(6)에 표시되어 있는 미세 정렬마크(18a~18d, 61a~61d)를 명확하게 촬영할 수 있게 되고, 또한 기판(18)과 스텐실(6)에 3군데 이상에 각각 정렬마크를 표시함으로써 이를 통하여 스텐실(6)의 변형여부를 인쇄후가 아닌 인쇄 전에 실시간 적으로 파악할 수 있게 된다. As described above, according to the present invention, the fine alignments displayed on the substrate 18 and the stencil 6 are provided by placing the microalignment cameras 21a to 21b on the lower side of the transparent substrate 18 rather than on the stencil 6. The alignment marks 18a to 18d and 61a to 61d can be clearly photographed, and the alignment marks are displayed at three or more positions on the substrate 18 and the stencil 6 to thereby deform the stencil 6. You can see in real time before printing, not after printing.

Claims

A flat panel display screen printer apparatus for installing a stencil on a transparent substrate and printing the substrate through the stencil,

Each of the substrate and the stencil is formed with at least three alignment marks overlapping each other in a one-to-one correspondence, and photographing the stencil through the substrate in the bottom space of the substrate to determine whether the alignment marks on the substrate and the stencil match. Flat panel display screen printer device characterized in that the alignment camera is installed.

The flat panel display screen printer apparatus of claim 1, wherein the alignment mark is installed at an edge of a virtual rectangle.

The flat panel display screen printer of claim 1, wherein the alignment camera is installed to move along the movement of the substrate.

The apparatus of claim 1, wherein when the alignment marks provided on the substrate and the stencil correspond to each other one-to-one, the degree of correspondence between the one-to-one correspondence point of the substrate and the stencil is different from each other. Flat panel display screen printer device characterized in that it comprises.