KR100831297B1 - 배향막 인쇄장치와 그를 이용한 인쇄방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 좌우 더블롤을 사용하여 배향물질액을 인쇄하는 배향막 인쇄장치와 그를 이용한 인쇄방법에 관한 것으로, 좌우 공급 라인으로부터 배향물질액을 공급받아 적하하는 좌우 디스펜서와, 상기 좌우 디스펜서로부터 상기 배향물질액을 공급받아 형성시키는 좌우 닥터롤 및 상기 좌우 닥터롤과 맞물려 있는 좌우 아닐록스롤과, 상기 좌우 아닐록스롤로부터 상기 배향물질액을 공급받아 기판에 전사하며, 그 표면에 개구부가 형성된 마스크가 부착된 인쇄롤 및 상기 기판을 지지하는 인쇄테이블로 구성됨을 특징으로 하는 배향막 인쇄장치 및 그 배향막 인쇄장치에 의해 수행되는 배향물질액 인쇄방법에 관한 것이다.

더블롤, 마스크, 인쇄롤, 닥터롤, 아니록스롤, 배향물질액

Description

배향막 인쇄장치와 그를 이용한 인쇄방법{Apparatus For Printing An Alignment Layer And The Printing Method Using The Same}

도 1은 종래 기술에 의한 배향막 인쇄장치의 단면도.

도 2a 내지 도 2d는 종래 기술에 의한 배향막 인쇄방법 공정도.

도 3은 본 발명에 의한 배향막 인쇄장치의 단면도.

도 4a 내지 도 4e는 본 발명에 의한 배향막 인쇄방법 공정도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

300, 300a : 디스펜서 301, 301a : 폴리이미드액

302, 302a : 접촉 부위 310, 310a : 닥터롤

320, 320a : 아닐록스롤 330 : 인쇄롤

340 : 마스크 350, 350a, 350b : 기판

351a, 351b : 인쇄 완료된 기판

360 : 인쇄테이블

본 발명은 배향막 인쇄장치와 그를 이용한 인쇄방법에 관한 것으로, 더블 롤 구조를 통해 인쇄성, 생산성을 향상시키는 배향막 인쇄장치와 그를 이용한 인쇄방법이다.

액정표시소자는 저전압 구동, 풀 칼라 구현, 경박 단소, 저전력 소모 등의 특성으로 인해 시계, 계산기, 노트북 등에서 개인 휴대 단말기, TV, 휴대폰, 항공용 모니터, PC용 모니터 등으로 그 용도가 다양해지고 있다.

그러한 액정표시소자는 얇은 유리 기판 사이에 액정을 박막으로 충진하고 소자를 스위치함에 따라 액정이 반응하여 영상이 구현되는 것이다. 여기서, 액정은 고체상과 액체상의 중간 물질이므로 배열이 부분적으로 규칙적이고 또 불규칙적이다. 그리고, 액정은 고분자처럼 실같은 모양을 하고 있어 배향막과 러빙에 의해 일정한 배열을 형성하고 이때, 액정표시소자는 우수한 화질을 보여준다.

여기서, 배향막은 폴리아믹산을 열소성하여 만든 폴리이미드를 가장 많이 사용하고 있으며, 그 이유는 폴리이미드가 액정에 영향을 거의 주지 않으며 고열에서도 변함이 없기 때문이다.

이 배향막을 TFT 패턴이 형성된 기판과, 칼라 필터 패턴이 형성된 기판에 인쇄하는 과정은 3롤과 마스크를 사용하는 것이 일반적이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 종래 기술에 의한 배향막 인쇄장치와 그를 이용한 인쇄방법에 관해 설명하면 다음과 같다.

도 1은 종래 기술에 의한 배향막 인쇄장치의 단면도이고, 도 2a 내지 도 2d는 종래 기술에 의한 배향막 인쇄방법 공정도이다.

도 1은, 공급 라인으로부터 폴리이미드액(101)을 공급받아 적하하는 디스펜서(100)와, 상기 디스펜서(100)로부터 상기 폴리이미드액(101)을 공급받아 균일한 두께로 형성시키는 닥터롤(110) 및 상기 닥터롤(110)과 맞물려 있는 아닐록스롤(120)과, 상기 아닐록스롤(120)로부터 상기 폴리이미드액(101)을 공급받아 기판(150)에 전사하며, 그 표면에 개구부가 형성된 마스크(140)가 부착된 인쇄롤(130) 및 상기 기판(150)을 지지하는 인쇄테이블(160)로 구성되어 있는 도면이다.

여기서, 상기 폴리이미드액(101)은 폴리아믹산 수 %에 고비점, 중비점 유기 용제를 여러 개 혼합한 용액이다. 상기 폴리이미드액(101)의 예비 건조 온도는 71℃이고 건조 시간은 90초이고, 본 경화 온도는 230℃이고 경화 시간은 780초이다. 상기 폴리이미드액(101)은 본 경화에 의해 열소성되면 700Å 막 두께의 폴리이미드층(배향막)이 된다.

도 2a와 같이, 질소 기체하에서 보관한 상기 폴리이미드액(도 1의 101)을 상기 디스펜서(도1의 100)를 사용하여 상기 닥터롤(110)과 상기 아닐록스롤(120)의 접촉부위(102)에 운반한다. 그리고, 상기 닥터롤(110)과 상기 아닐록스롤(120)의 롤간격에 의해 균일한 두께로 만든 상기 폴리이미드액(101)을 개구부가 형성된 상기 마스크(140, 인쇄고무판, APR 고무판)가 부착된 상기 인쇄롤(130)로 전사한다. 그런 다음, 상기 기판(150)을 상기 인쇄테이블(160) 위에 안착하고 상기 인쇄롤(130) 가까이 이동시킨다.

도 2b와 같이, 상기 인쇄롤(130)과 상기 기판(150)을 접촉시키고 상기 기판(150)을 우측으로 이동시키고 상기 인쇄롤(130)이 회전하면서 배향막이 인쇄된다. 개구부가 패턴된 마스크(140)를 사용하므로 기판에 개구부가 형성되고 상기 개구부 외의 부분은 배향물질액인 상기 폴리이미드액(101)이 인쇄된다.

도 2c와 같이, 상기 폴리이미드가 인쇄된 기판(151)이 우측으로 이동하여 상기 인쇄롤(130)과 분리되고, 로봇에 의해 이동된다.

도 2d와 같이, 상기 인쇄롤(130)과 상기 마스크(140)가 원위치하고, 상기 인쇄테이블(160)이 좌측으로 원위치한 후 배향막 인쇄를 반복한다.

상기와 같은 배향막 인쇄장치와 그를 이용한 인쇄방법은 다음과 같은 문제점들이 있다.

첫째, 한 개의 닥터롤과 한 개의 아닐록스롤을 사용하므로 1회 배향막 인쇄후 인쇄롤과 인쇄테이블이 원위치 하는 시간이 필요하게 되어 공정 로스가 발생한다.

둘째, 한 개의 닥터롤과 한 개의 아닐록스롤을 사용하므로 1회 배향막 인쇄후 인쇄롤과 인쇄테이블이 원위치 하는 시간동안 롤에 있는 폴리이미드액이 건조되어 인쇄 품질이 저하되고 인쇄의 균일성이 저하된다.

셋째, 한 개의 닥터롤과 한 개의 아닐록스롤을 사용하므로 1회 배향막 인쇄후 인쇄롤과 인쇄테이블이 원위치 하는 시간동안 롤에 있는 폴리이미드액이 건조되어 인쇄시 더 많은 폴리이미드액을 필요로 한다.

본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 닥터롤과 아닐록스롤을 각각 하나씩 추가하여 인쇄롤 좌우에 설치하여 좌측의 닥터롤과 아닐록스롤 그리고 공통 사용하는 인쇄롤로 1회 배향막 인쇄후 회전하여 원위치하지 않고 그 자리에서 기판을 투입하여 우측의 닥터롤과 아닐록스롤 그리고 인쇄롤로 배향막을 2회 인쇄하여 생산성이 향상되고, 폴리이미드액이 균일하게 도포 되고, 폴리이미드액을 효율적으로 사용하는 배향막 인쇄장치와 그를 이용한 인쇄방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 좌우 공급 라인으로부터 배향물질액을 공급받아 적하하는 좌우 디스펜서와, 상기 좌우 디스펜서로부터 상기 배향물질액을 공급받아 형성시키는 좌우 닥터롤 및 상기 좌우 닥터롤과 맞물려 있는 좌우 아닐록스롤과, 상기 좌우 아닐록스롤로부터 상기 배향물질액을 공급받아 기판에 전사하며, 그 표면에 개구부가 형성된 마스크가 부착된 인쇄롤 및 상기 기판을 지지하는 인쇄테이블로 구성됨을 특징으로 하는 배향막 인쇄장치 및 그 배향막 인쇄장치에 의해 수행되는 배향물질액 인쇄방법을 제공함에 그 특징이 있다.

즉, 본 발명은 더블롤 시스템을 사용하여 인쇄 생산성과 인쇄 품질을 높이려는 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 배향막 인쇄장치와 그것을 이용한 인쇄방법을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명에 의한 배향막 인쇄장치의 단면도이고, 도 4a 내지 도 4e는 본 발명에 의한 배향막 인쇄방법 공정도이다.

도 3은, 좌우 공급 라인으로부터 폴리이미드액(301, 301a)을 공급받아 적하하는 좌우 디스펜서(300, 300a)와, 상기 좌우 디스펜서(300, 300a)로부터 상기 폴리이미드액(301, 301a)을 공급받아 균일한 두께로 형성시키는 좌우 닥터롤(310, 310a) 및 상기 좌우 닥터롤(310, 310a)과 맞물려 있는 좌우 아닐록스롤(320, 320a)과, 상기 좌우 아닐록스롤(320, 320a)로부터 상기 폴리이미드액(301, 301a)을 공급받아 기판(350)에 전사하며, 그 표면에 개구부가 형성된 마스크(340)가 부착된 인쇄롤(330) 및 상기 기판(350)을 지지하는 인쇄테이블(360)로 구성되어 있는 도면이다.

여기서, 상기 폴리이미드액(301, 301a)은 폴리아믹산 수 %에 고비점, 중비점 유기 용제를 여러개 혼합한 용액이다. 상기 폴리이미드액(301, 301a)의 예비 건조 온도는 71℃이고 건조 시간은 90초이고, 본 경화 온도는 230℃이고 경화 시간은 780초이다. 상기 폴리이미드액(301, 301a)은 본 경화에 의해 열소성되면 700Å 막 두께의 폴리이미드층(배향막)이 된다.

도 4a와 같이, 질소 기체하에서 보관한 상기 폴리이미드액(도 3의 301)을 상기 좌측 디스펜서(300)를 사용하여 상기 좌측 닥터롤(310)과 상기 좌측 아닐록스롤(320)의 접촉부위(302)에 운반한다. 그리고, 상기 좌측 닥터롤(310)과 상기 좌측 아닐록스롤(320)의 롤 간격에 의해 균일한 두께로 만든 상기 폴리이미드액(도 3의 301)을 개구부가 형성된 상기 마스크(340, 인쇄고무판, APR 고무판)가 부착된 상기 인쇄롤(330)로 전사한다. 동시에, 질소 기체하에서 보관한 상기 폴리이미드액(301a)을 상기 우측 디스펜서(300a)를 사용하여 상기 우측 닥터롤(310a)과 상기 우측 아닐록스롤(320a)의 접촉부위(302a)에 운반한다. 그런 다음, 상기 기판(350)을 상기 인쇄테이블(360) 위에 안착하고 상기 인쇄롤(330) 가까이 이동시키며 좌측롤에 의해 상기 폴리이미드액(301)을 인쇄한다. 이때, 상기 인쇄롤(330)과 상기 기판(350)을 접촉시키고 상기 기판(350)을 우측으로 이동시키며 배향막 인쇄를 진행한다. 개구부가 패턴된 마스크(340)를 사용하므로 기판에 개구부가 형성되고 상기 개구부외의 부분은 배향물질액인 상기 폴리이미드액(301)이 인쇄된다.

도 4b와 같이, 1회 배향막이 인쇄되면 상기 마스크(340)는 도면에서처럼 우측으로 회전한 상태이다. 그리고, 인쇄 완료된 기판(351a)이 우측으로 이동하여 상기 인쇄롤(330)과 분리된다.

도 4c와 같이, 1회 배향막 인쇄를 마친 배향막 인쇄장치는 그 자리에서 이동하지 않고 상기 우측의 닥터롤(310a), 상기 우측의 아닐록스롤(320a) 그리고 공통적으로 사용되는 상기 인쇄롤(330)을 사용하여 우측으로부터 투입되는 기판(350a)에 상기 폴리이미드액(도 3의 301a)을 인쇄한다.

도 4d와 같이, 2회 배향막이 인쇄되면 상기 마스크(340)는 도면에서처럼 좌측으로 회전한 상태이다. 그리고, 인쇄 완료된 기판(351b)이 좌측으로 이동하여 상기 인쇄롤(330)과 분리된다.

도 4e와 같이, 상기 인쇄롤(330)과 상기 마스크(340)가 원위치로 회전되고 새로운 기판(350b)을 공급받아 반복 인쇄한다.

상기와 같은 본 발명의 배향막 인쇄장치와 그를 이용한 인쇄방법은 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 닥터롤과 아닐록스롤을 추가하여 더블 롤 시스템을 형성하여 인쇄하므로, 종래의 인쇄 1회 동작시 기판 1매 인쇄 방식에서 인쇄 1회 동작시 기판을 2매 인쇄할 수 있어 생산성이 향상된다.

둘째, 닥터롤과 아닐록스롤을 추가하여 더블 롤 시스템을 형성하여 인쇄하므로, 인쇄롤의 원점 복귀 시간이 필요하지 않아 공정 시간이 단축된다.

셋째, 닥터롤과 아닐록스롤을 추가하여 더블 롤 시스템을 형성하여 인쇄하므로, 폴리이미드액 사용량이 감소하여 원가가 절감된다.

넷째, 닥터롤과 아닐록스롤을 추가하여 더블 롤 시스템을 형성하여 인쇄하므로, 인쇄 시간이 단축되어 폴리이미드액이 건조되지 않아 인쇄 품질이 우수하고 인쇄의 균일성이 향상된다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 이탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다.

따라서, 본 발명의 기술적 범위는 실시예에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의하여 정해져야 한다.

Claims (3)

1. 좌우 공급 라인으로부터 배향물질액을 공급받아 적하하는 좌우 디스펜서와,

   상기 좌우 디스펜서로부터 상기 배향물질액을 공급받아 형성시키는 좌우 닥터롤 및 상기 좌우 닥터롤과 맞물려 있는 좌우 아닐록스롤과,

   상기 좌우 아닐록스롤로부터 상기 배향물질액을 공급받아 기판에 전사하며, 그 표면에 개구부가 형성된 마스크가 부착된 인쇄롤, 및

   상기 기판을 지지하는 인쇄테이블로 구성됨을 특징으로 하는 배향막 인쇄장치.
2. 제 1항에 의한 배향막 인쇄장치에 의해 수행되는 배향물질액 인쇄방법.
3. 제 2항에 있어서, 좌측 디스펜서 및 좌측 아닐록스 롤들에 의해 제 1 기판 상에 배향막이 인쇄된 후, 마스크가 부착된 인쇄롤이 원위치하지 않고 제 2 기판 상에 우측 디스펜서 및 우측 아닐록스 롤들에 의해 배향막이 인쇄됨을 특징으로 하는 배향물질액 인쇄방법.

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