KR100860521B1

KR100860521B1 - 컬러필터 형성용 인쇄장치 및 컬러필터 형성방법

Info

Publication number: KR100860521B1
Application number: KR1020010087448A
Authority: KR
Inventors: 조소행; 정현상
Original assignee: 엘지디스플레이 주식회사
Priority date: 2001-12-28
Filing date: 2001-12-28
Publication date: 2008-09-26
Also published as: KR20030057076A

Abstract

본 발명의 컬러필터 형성용 인쇄장치는 홈에 컬러레지스트가 충진된 클리체와 전사롤에 의해 컬러레지스트패턴을 형성하는 그라비아인쇄장치이다. R,G,B색소의 화소 또는 서브화소를 형성하기 위해 R,G,B색소에 대응하는 컬러레지스트가 클리체에 충진되고 스테이지에 위치한 기판상에 해당 색소의 전사롤이 작용하여 클리체에 충진된 컬러레지스트가 재전사되어 해당 색소의 패턴이 형성되며, 이후 기판이 다음의 색소에 해당하는 스테이지로 진행하여 상기 과정을 되풀이하여 R,G,B색소의 컬러필터를 형성한다.

표시소자, 컬러필터, 컬러레지스트, 그라비아, 인라인, 클리체

Description

컬러필터 형성용 인쇄장치 및 컬러필터 형성방법{A PRINTING APPARATUS AND A METHOD OF FORMING COLOR FILTER}

도 1은 일반적인 액정표시소자의 구조를 나타내는 단면도.

도 2는 표시소자의 R,G,B배열을 나타내는 도면.

도 3은 본 발명에 따른 컬러레지스트 인쇄방법을 나타내는 도면.

도 4는 본 발명의 컬러필터 형성용 인라인방식 인쇄장치를 나타내는 도면.

도 5는 본 발명에 따른 인라인 인쇄장치에서의 컬러레지스트 인쇄방법을 나타내는 도면.

도 6은 본 발명에 따른 인라인 인쇄장치에 설치된 얼라이닝장치를 나타내는 도면.

** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 **

100 : 클리체 102 : 홈

104 : 컬러레지스트 108 : 닥터블레이드

109 : 전사롤 130 : 기판

132 : 컬러레지스트패턴 135 : 스테이지

137 : 융기부 138 : 수납부

140 : 로더 150 : 인쇄장치

본 발명은 표시소자에 관한 것으로, 특히 R,G,B의 색소에 대응하는 클리체와 전사롤을 구비하여 순차적으로 컬러레지스트를 기판에 인쇄함으로써 R,G,B의 컬러필터를 간단하고 저렴하게 형성할 수 있는 표시소자의 컬러필터 형성용 인쇄장치 및 이를 이용한 컬러필터 형성방법에 관한 것이다.

근래, 핸드폰(mobile phone), PDA, 노트북컴퓨터와 같은 각종 휴대용 전자기기가 발전함에 따라 이에 적용할 수 있는 경박단소용의 평판표시장치(Flat Panel Display device)에 대한 요구가 점차 증대되고 있다. 이러한 평판표시장치로는 LCD(Liquid Crystal Display), PDP(Plasma Display Panel), FED(Field Emission Display), VFD(Vacuum Fluorescent Display) 등이 활발히 연구되고 있으며, 현재에 그 실용화가 이루어지고 있다.

이러한 평판표시장치는 통상적으로 컬러구현을 위한 컬러필터층이 형성되어 있으며, 화상표시 영역 이외의 영역으로 광이 누설되어 표시장치의 화질이 저하되는 것을 방지하기 위한 블랙매트릭스가 형성되어 있는데, 이러한 구조를 갖는 대표적인 평판표시장치가 액정표시소자(Liquid Crystal Display Device)이다. 따라서, 이하에서는 컬러필터층과 블랙매트릭스를 포함하는 표시소자의 구조를 설명하기 위해, 액정표시소자를 표시소자의 일례로서 설명한다.

도 1은 일반적인 TFT(Thin Film Transistor) LCD의 구조를 나타내는 단면도 이다. 도면에 도시된 구조는 액정표시소자의 한 화소(liquid crystal pixel)만을 나타내는 것으로, TFT LCD(1)는 이러한 화소가 다수개 모여 형성된다. 도면에 도시된 바와 같이, TFT LCD(1)는 박막트랜지스터(Thin Film Transistor)가 형성된 박막트랜지스터기판과 컬러필터층이 형성된 컬러필터기판으로 이루어지며, 그 사이에 액정을 주입하여 액정층(40)이 형성됨으로써 완성된다.

박막트랜지스터기판은 투명한 유리기판(10) 위에 형성된 게이트전극(13)과, 게이트전극(13)이 형성된 기판(10) 전체에 걸쳐 적층된 게이트절연층(11)과, 상기 게이트절연층(11) 위에 형성된 반도체층(15)과, 상기 반도체층(15) 위에 형성된 소스/드레인전극(17) 및 게이트절연층(11) 위에 상기 소스/드레인전극(17)과 동시에 형성되는 데이터라인(18)과, 액정셀(1)의 화상표시영역에 형성되어 상기 소스/드레인전극(17)과 접속되는 화소전극(20)과, 기판(10) 전체에 걸쳐 형성된 보호층(22)으로 구성된다.

또한, 컬러필터기판에는 실제 컬러를 구현하기 위한 컬러필터층(34)이 형성되어 있다. 상기 컬러필터층(34)은 실제 화상이 구현되는 화소의 화상표시영역에만 형성되며, 화상이 표시되지 않는 영역, 예를 들면 게이트라인 근처나 데이터라인 근처와 같은 화소의 경계나 TFT형성영역에는 블랙매트릭스(32)가 형성되어 이 영역으로 광이 누설되는 것을 방지한다. 또한, 상기 컬러필터층(34)과 블랙매트릭스(32) 위에는 신호가 인가됨에 따라 화소전극(20)과의 사이에 전압이 인가되어 액정분자를 동작시키는 공통전극(36)이 형성되어 있다.

도면에는 도시하지 않았지만, 상기 TFT기판과 컬러필터기판의 마주보는 면에는 각각 액정분자를 배향하기 위한 배향막이 도포되어 있으며, 상기 두 기판의 마주보는 면과 대응하는 외부 면에는 백라이트(도면표시하지 않음)로부터 발광되어 액정층(40)을 투과하는 광을 편광하기 위한 편광판이 각각 부착된다.

상기와 같이 구성된 TFT기판과 컬러필터기판은 스페이서(spacer;42)에 의해 셀갭(cell gap)이 일정하게 유지된 상태에서 실링(sealing)된 후 액정이 주입되어 액정패널이 완성된다.

블랙매트릭스(32)는 통상적으로 불투명한 Cr나 CrOx 혹은 Cr/CrOx로 구성된다. 이러한 블랙매트릭스는 기판(30) 전체에 걸쳐 Cr이나 CrOx 또는 Cr/CrOx를 적층한 후 포토레지스트(photoresist)를 이용함으로써 원하는 패턴으로 형성된다.

한편, 도면에 도시하지 않았지만, 컬러필터층(34)은 통상적으로 R,G,B의 색소를 갖는 화소가 배열되어 있다. 이때, 액정표시소자의 각 화소가 R,G,B를 갖는 서브화소(sub-pixel)로 이루어질 수도 있지만, 일반적으로 각 화소가 하나의 색소를 갖는다. 이러한 액정표시소자의 R(red),G(green),B(blue) 배열방법에 따라 도 2(a)∼도 2(c)에 도시된 바와 같이, 스트립(strip)배열, 모자이크(mosaic)배열과 델타(delta)배열로 구분된다. 이와 같은 R,G,B의 배열은 액정표시패널의 크기, 컬러필터의 형상 및 색배열에 따라 다양하게 배열할 수 있다.

컬러필터층(34)은 여러 가지 방법에 의해 제작될 수 있다. 예를 들면, 염색법, 인쇄법, 전착법, 안료분산법은 이러한 컬러필터층(34)을 제작하기 위해 사용되는 방법들이다. 종래의 STN(super twisted nematic)방식의 LCD에서는 주로 염색법, 인쇄법 또는 전착법에 의해 컬러필터층(34)을 제작했지만, 정교성이 뛰어나고 재현성이 좋으며 대면적 액정패널에 적용 가능하다는 점에서 근래의 TFT LCD에서는 주로 안료분산법을 사용한다.

안료분산법에서는 감광성의 컬러레지스트(color resist)를 일반적인 포토공정에 의해 패턴을 형성함으로써 컬러필터층(34)을 제작한다. 즉, 감광성의 컬러레지스트를 기판상에 도포하고 마스크를 이용하여 광을 조사한 후 현상액을 작용시켜 원하는 패턴을 형성함으로써 컬러필터층을 완성한다. 따라서, 안료분산법에 의해 컬러필터를 형성하기 위해서는 포토공정이 필요하게 되는데, 이러한 포토공정은 공정이 복잡할 뿐만 아니라 제조비용이 많이 소모되는 문제가 있었다. 더욱이, R,G,B색소에 대응하는 화소를 형성하기 위해서는 상기한 포토공정을 3회 반복해야만 하기 때문에, 공정이 더욱 복잡해지는 문제가 있었다.

본 발명은 상기한 문제를 해결하기 위한 것으로, 컬러레지스트가 충진된 복수의 클리체와 이에 대응하는 복수의 전사롤을 구비하여 해당 색소의 컬러레지스트패턴을 전사롤의 작용에 의해 기판에 형성하고 이어서 다음의 전사롤에 의해 다른 컬러레지스트패턴을 순차적으로 형성할 수 있는 컬러필터 형성용 인쇄장치 및 이를 이용한 컬러필터 형성방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적은 기판을 클리체와 전사롤과 정확하게 얼라이닝함으로써 정확한 위치에 컬러필터를 형성할 수 있는 인쇄장치 및 이를 이용한 컬러필터 형성방법을 제공하는 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 인쇄장치는 각각 R,G,B 컬러레지스트가 충진되는 홈이 형성된 복수의 클리체와, 상기 클리체와 맞닿은 상태로 회전함에 따라 홈에 충진된 컬러레지스트가 전사되는 복수의 전사롤과, 상기 복수의 클리체에 대응하는 위치에 형성되어 외부로 공급되는 기판이 놓여 상기 전사롤이 작용함에 따라 기판상에 해당 클리체의 컬러레지스트패턴이 형성되는 복수의 스테이지와, 상기 스테이지에 설치되어 기판을 클리체와 얼라이닝시키는 얼라이닝수단으로 구성된다.

상기 얼라이닝수단은 스테이지의 복수의 변에 형성되어 기판이 스테이지에 위치한 경우 상승하는 융기부 및 기판이 스테이지에 위치하지 않는 경우 상기 융기부를 수납하는 수납부로 이루어져 기판상의 정확한 위치에 컬러필터가 형성되도록 한다.

또한, 본 발명에 따른 컬러필터 형성방법은 외부로부터 기판이 공급되어 복수의 스테이지중 첫번째 스테이지에 기판을 위치시키는 단계와, 복수의 클리체에 형성된 홈에 R,G,B색소의 컬러레지스트를 충진한 후 복수의 전사롤을 각각 클리체에 접촉시켜 회전하여 컬러레지스트를 전사롤에 전사하는 단계와, 상기 전사롤중 상기 첫번째 스테이지에 대응하는 전사롤을 첫번째 스테이지에 위치한 기판에 작용시켜 기판상에 컬러레지스트패턴을 형성하는 단계와, 기판을 다음의 스테이지에 이동시키는 단계와, 상기 스테이지에 대응하는 전사롤을 기판에 작용시켜 컬러레지스트패턴을 순차적으로 형성하는 단계로 구성된다.

본 발명에서는 액정표시소자의 컬러필터를 형성하기 위해, 그라비아인쇄방법(gravure printing process)을 사용한다. 그라비아인쇄는 클리체에 레지스트를 묻혀 여분의 레지스트를 긁어내고 인쇄를 하는 인쇄방식으로서, 출판용, 포장용, 셀로판용, 비닐용, 폴리에틸렌용 등의 각종 분야의 인쇄방법으로서 알려져 있다. 본 발명에서는 이러한 인쇄방법을 사용하여 액정표시소자와 같은 각종 표시소자에 적용되는 컬러필터를 제작한다.

그라비아인쇄는 전사롤을 이용하여 기판상에 레지스트를 전사하기 때문에, 원하는 표시소자의 면적에 대응하는 전사롤을 이용함으로써 대면적의 표시소자의 경우에도 1회의 전사에 의해 패턴을 형성할 수 있게 된다. 이러한 그라비아인쇄는 표시소자의 컬러필터를 패터닝하는데 사용될 수 있다.

본 발명에서는 이러한 그라비아인쇄를 이용하여 컬러필터를 형성한다. 이때, 클리체에는 안료가 함유된 컬러레지스트가 충진되기 때문에, 기판상에 컬러필터를 형성하는 컬러레지스트패턴이 형성된다. 이러한 그라비아인쇄방식을 이용한 인쇄장치는 액정표시소자와 같은 특정 표시소자의 컬러필터를 형성하기 위해 사용되는 것이 아니라, 컬러필터가 필수적으로 포함되는 모든 표시소자에 동일하게 적용할 수 있을 것이다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 표시소자의 컬러필터 형성용 인쇄장치 및 이를 이용한 컬러필터 형성방법에 대해 상세히 설명한다.

도 3은 그라비아인쇄방식을 이용한 컬러필터층 형성방법의 기본적인 개념을 나타내는 도면이다. 도면에 도시된 바와 같이, 그라비아인쇄방식에서는 우선 기판 에 형성하고자 하는 패턴에 대응하는 오목판 또는 클리체(cliche;100)의 특정 위치에 홈(102)을 형성한 후 상기 홈(102) 내부에 안료가 포함된 컬러레지스트(104)를 충진한다. 상기 클리체(100)에 형성되는 홈(102)은 일반적인 포토리소그래피방법에 의해 형성되며, 홈(102) 내부로의 컬러레지스트(104) 충진은 클리체(100)의 상부에 컬러레지스트(104)를 도포한 후 닥터블레이드(108)를 클리체(100)에 접촉한 상태에서 진행시킴으로써 이루어진다. 따라서, 닥터블레이드(108)의 진행에 의해 홈(102) 내부에 컬러레지스트(104)가 충진됨과 동시에 클리체(100) 표면에 남아 있는 컬러레지스트(104)는 제거된다.

도 3(b)에 도시된 바와 같이, 상기 클리체(100)의 홈(102) 내부에 충진된 컬러레지스트(104)는 상기 클리체(100)의 표면에 접촉하여 회전하는 전사롤(109)의 표면에 전사된다. 전사롤(109)은 제작하고자 하는 표시소자의 패널의 폭과 동일한 폭으로 형성되며, 패널의 길이와 동일한 길이의 원주를 갖는다. 따라서, 1회의 회전에 의해 클리체(100)의 홈(102)에 충진된 컬러레지스트(104)가 모두 전사롤(109)의 원주 표면에 전사된다. 이후, 도 3(c)에 도시된 바와 같이, 상기 전사롤(109)을 기판(컬러필터기판;130)의 표면과 접촉시킨 상태에서 회전시킴에 따라 상기 전사롤(109)에 전사된 컬러레지스트(104)가 기판(130)에 전사되며, 이 전사된 컬러레지스트(104)를 큐어링(curing)하여 컬러레지스트패턴, 즉 패턴화된 컬러레지스트층(132)을 형성한다. 이때에도 상기 전사롤(109)의 1회전에 의해 표시소자의 기판(130) 전체에 걸쳐 원하는 컬러레지스트패턴(132)을 형성할 수 있게 된다.

상기한 바와 같이, 그라비아인쇄방식에서는 클리체(100)와 전사롤(109)을 원 하는 표시소자의 크기에 따라 제작할 수 있으며, 1회의 전사에 의해 기판(130)에 원하는 컬러필터층 형성할 수 있으므로, 대면적 표시소자의 컬러필터층도 한번의 공정에 의해 형성할 수 있게 된다.

특히, 본 발명에서는 상기한 그라비아인쇄방식을 채택한 인라인 인쇄장치에 의해 R,G,B의 3색소를 이루는 화소 또는 서브화소를 간단한 방식에 의해 형성한다. 상기와 같이, 본 발명의 인쇄장치를 '인라인(in-line)'이라고 명명한 것은 스트립방식, 모자이크방식 또는 델타방식으로 반복되는 R,G,B의 3색소 화소 또는 서브화소를 일련의 연속하는 공정에 의해 순차적으로 형성할 수 있기 때문이다.

도 4에 상기한 인라인 인쇄장치가 도시되어 있다. 도면에 도시된 바와 같이, 상기 인쇄장치(150)는 3개의 클리체(100a,100b,100c)와 3개의 전사롤(109a,109b,109c)이 설치되어 있으며, 상기 클리체(100a,100b,100c)와 나란하게 스테이지(135a,135b,135c)가 형성되어 있다.

각각의 클리체(100a,100b,100c)에는 컬러레지스트(104)가 충진되는 홈(102)이 형성되어 있으며, 전사롤(109a,109b,109c)이 회전, 전진함에 따라 홈(102)에 충진된 컬러레지스트(104)가 상기 전사롤(109a,109b,109c)로 전사된다. 상기 클리체(100a,100b,100c)는 각각 R,G,B화소 또는 서브화소에 대응하는 것으로, 해당 클리체의 홈(102)에는 각각 R,G,B의 색소를 갖는 컬러레지스트(104)가 충진되어 각각의 전사롤(109a,109b,109c)로 전사된다. 상기 스테이지(135a,135b,135c)에는 로더부(140)를 통해 외부로부터 공급되는 투명한 유리기판이나 플라스틱기판 또는 불투명한 절연기판이 위치하여 상기 전사롤(109a,109b,109c)의 회전에 의해 컬러레지 스트(104)가 기판으로 재전사된다. 도면에는 도시하지 않았지만, 상기 스테이지(135a,135b,135c) 사이에는 벨트와 같은 운송수단이 구비되어 한 스테이지에 위치한 기판이 다음 스테이지로 자동으로 이동한다.

클리체(100a,100b,100c)의 홈(102)에는 각각 R,G,B의 컬러레지스트(104)가 충진되어 기판상에 재전사되었을 때 R,G,B의 색배열을 형성할 수도 있으며, G,B,R의 컬러레지스트(104)가 충진되어 G,B,R의 색배열을 이룰 수도 있다. 엄밀하게 말해서, 이러한 색배열은 제작되는 표시소자의 색배열에 따라 자유롭게 설정할 수 있다.

제2클리체(100b)에 형성되는 홈은 제1클리체(100a)에 형성되는 홈에 비해 화소 또는 서브화소의 폭에 해당하는 거리만큼 떨어진 위치에 형성되며, 제3클리체(100c)의 홈은 제2클리체(100b)의 홈에 비해 화소 또는 서브화소 거리만큼 떨어진 위치에 형성될 것이다. 따라서, 기판에 컬러필터층이 형성될 경우, 각 R,G,B색소가 중복되어 형성되지 않고 차례로 배열된다.

상기와 같이 구성된 인라인 인쇄장치를 이용하여 실제 컬러필터를 제작하는 방법을 도 5에 도시하였다.

도면에 도시된 바와 같이, 로더부(140)를 통해 기판(130)이 입력되어 제1스테이지(135a)에 위치하면, R,G,B화소 또는 R,G,B서브화소에 대응하는 클리체(100a,100b,100c)에 형성된 홈으로부터 컬러레지스트(104)가 각각 전사된 롤(109a,109b,109c) 중 상기 제1스테이지(135a)에 대응하는 제1전사롤(109a)이 기판(130)에 맞닿은 상태로 회전, 진행하게 되며, 그 결과 제1전사롤(109a)에 전사된 컬러레지스트(104)가 기판(130)에 재전사되어 화소 또는 서브화소에 특정 색소(예를 들면, R)의 제1컬러레지스트패턴(즉, 제1컬러필터층;132a)을 형성하게 된다.

이어서, 상기 기판(130)이 벨트와 같은 이동수단(도면표시하지 않음)에 의해 자동으로 제2스테이지(135b)로 이동하게 되면, 제2전사롤(109b)이 작용하여 기판(130)에는 상기 제1컬러레지스트패턴(132a) 옆에 특정 색소(예를 들면, G)의 제2컬러레지스트패턴이 형성되며, 상기 기판(130)이 제3스테이지(135c)에 이동하여 특정 색소(예를 들면, B)의 제3컬러레지스트패턴이 형성되어, R,G,B의 배열을 이루는 컬러필터가 형성된다.

상기와 같은 인쇄공정중, 인쇄장치(150)의 로더(140)에는 새로운 기판(131)이 공급되어, 이후의 공정을 위해 대기하게 된다. 도면에는 도시하지 않았지만, 상기 인쇄장치(150)에는 로보트암(robot arm)과 같은 장치가 설치되어 상기 로보트암에 의해 기판(131)이 로더(140)에 자동으로 공급된다.

상기한 바와 같이, 본 발명의 인라인 인쇄장치에서는 클리체(100a,100b,100c) 및 이에 대응하는 전사롤(109a,109b,109c)을 일렬로 설치하여 기판(130)에 R,G,B색소의 화소 또는 서브화소를 연속 공정에 의해 순차적으로 형성한다. 따라서, 공정이 간단해지고 공정시간이 단축될 뿐만 아니라 제조비용을 대폭 감소할 수 있게 된다.

상기한 바와 같이, 본 발명의 인쇄장치에서는 하나의 색소에 대한 인쇄공정이 종료되면, 기판이 자동으로 다음 스테이지로 이동하여 인쇄공정이 진행된다. 이 경우, 스테이지에 기판이 정확하게 얼라이닝되지 않게 되면, 컬러레지스트패턴(컬 러필터층)이 원하지 않는 위치에 형성되고, 그 결과 표시소자에 불량이 발생하게 된다.

본 발명의 인라인 인쇄장치는 이러한 문제를 해결하기 위해, 기판의 얼라이닝장치를 구비한다. 본 발명에서는 종래에 사용되던 각종 얼라이닝장치가 적용될 수 있다. 예를 들면, 레이저마킹(laser marking)과 같이 종래의 포토공정에 사용되는 얼라이닝장치 역시 본 발명의 인쇄장치에 훌륭하게 적용될 수 있다. 이러한 특정한 얼라이닝장치는 본 발명이 속하는 기술분야에 종사하는 사람이라면 용이하게 본 발명의 인쇄장치에 적용할 수 있을 것이다.

이하에서는 본 발명의 인라인 인쇄장치에 적용된 얼라이닝장치의 일례를 설명한다. 이 장치는 복잡하고 고가의 레이저마킹장치와는 달리 간단하고 저렴한 기구적인 구성으로 되어 있다.

도 6에 본 발명의 인라인 인쇄장치에 적용된 얼라이닝장치가 도시되어 있다. 본 발명의 인쇄장치에는 각각 3개의 클리체와 전사롤이 설치되어 있기 때문에, 이에 해당하는 3개의 스테이지에 각각 얼라이닝장치가 필요하지만, 설명의 편의를 위해 도면에서는 단지 하나의 얼라이닝장치만을 도시하여 설명한다. 따라서, 도면에는 도시하지 않았지만, 본 발명의 인쇄장치에는 각각의 스테이지에 설치된 3개의 얼라이닝장치가 설치될 것이다.

도 6(a)에 도시된 바와 같이, 본 발명의 인라인 인쇄장치(150)에 적용되는 얼라이닝장치는 스테이지(135)의 외곽에 설치되는 일정 폭을 갖는 복수의 융기부(137)로 구성되어 있다. 이때, 상기 융기부(137)는 도면에 도시된 바와 같이 스테이지(135)의 4변 모두에 형성될 수도 있지만 2변 또는 3변에 형성될 수도 있다. 물론, 스테이지(135)의 한 변에만 융기부(137)가 형성될 수도 있지만, 이 경우에는 실제적인 얼라이닝효과를 얻을 수 없을 것이다. 따라서, 복수의 융기부(137)를 설치하는 것이 바람직할 것이다. 이때, 복수의 융기부(137) 안쪽에 형성되는 영역이 실제 기판이 위치하는 정확한 영역이다.

도 6(b)에 도시된 바와 같이, 인쇄장치(150)의 내부에는 상기 융기부(137)가 수납되는 수납부(138)가 형성되어 있어, 기판이 상기 스테이지(135)에 놓이지 않는 경우 융기부(137)는 수납부(138)에 수납된다. 도 5에 도시된 바와 같이, 로더(140)를 통해 기판(130)이 공급되어 스테이지(135)에 놓이면, 상기 스테이지(135)에 설치된 센서(도면표시하지 않음)가 상기 기판(130)이 놓이는 것을 감지하게 된다. 상기와 같이 센서가 기판을 감지함에 따라 수납부(138)에 수납된 융기부(137)가 인쇄장치(150) 위로 상승하여 기판을 얼라이닝한다.

도 6(c)에 도시된 바와 같이, 기판(130)이 스테이지(135)에 정확하게 위치하지 않는 경우, 수납부(138)에 수납된 융기부(137)가 상승함에 따라 기판(130)의 측면이 상기 융기부(137)에 의해 상승하게 되며, 결국 중력에 의해 상기 기판(130)이 화살표 방향으로 움직이게 되어 기판(130)이 원하는 위치로 얼라이닝된다. 물론, 이때 기판이 정확한 위치에 얼라이닝되어 있다면, 융기부(137)가 상승하더라도 기판(130)에는 어떠한 움직임도 없을 것이다. 이러한 얼라이닝과정은 스테이지(135)에 기판(130)이 위치함에 따라 스테이지(135)의 각 변에 설치된 복수의 융기부(137)가 상승하기 때문에, 기판(130)이 원하는 위치에 정확하게 얼라이닝되 어 기판상의 원하는 위치에 R,G,B의 컬러필터층을 형성할 수 있게 된다.

본 발명의 기본적인 개념, 즉 3개의 클리체와 전사롤을 구비하여 R,G,B의 컬리펄터층을 인라인방식으로 형성하는 개념은 컬러필터를 구비하는 모든 표시소자에 적용 가능할 것이다. 물론, 표시소자의 크기나 컬러필터의 배열에 따라 장치의 미세한 변형은 있을 수 있으나, 이러한 변형은 본 발명의 기본적인 개념을 이용하면 본 발명이 속하는 기술분야에 종사하는 사람이라면 누구나 용이하게 창안할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 권리범위는 상술한 상세한 설명에 의해 결정되는 것이 아니라 첨부한 특허청구범위에 의해 결정되어야만 할 것이다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 인라인 인쇄장치에서는 R,G,B의 컬러필터를 형성하기 위해, 각각의 색소에 대응하는 3개의 클리체와 전사롤을 구비하여 R,G,B의 컬러필터층을 순차적으로 형성하였다. 따라서, 제조공정이 간편하고 제조시간을 단축할 수 있을 뿐만 아니라 제조비용을 대폭 감축할 수 있게 된다. 또한, 본 발명에 따른 인쇄장치에서는 간단한 구조의 기계적인 얼라이닝장치에 의해 기판을 얼라이닝하기 때문에, 저렴한 가격으로 정확한 컬러필터층을 형성할 수 있게 된다.

Claims

각각 R,G,B 컬러레지스트가 충진되는 홈이 형성된 복수의 클리체;

상기 클리체와 맞닿은 상태로 회전함에 따라 홈에 충진된 컬러레지스트가 전사되는 복수의 전사롤;

상기 복수의 클리체에 대응하는 위치에 형성되어 외부로 공급되는 기판이 놓여 상기 전사롤이 작용함에 따라 기판상에 해당 클리체의 컬러레지스트패턴이 형성되는 복수의 스테이지; 및

상기 스테이지 사이에 설치되어 한 스테이지에서 컬러레지스트패턴이 형성된 기판을 다음의 스테이지로 자동 이동시키는 기판 이동수단으로 구성된 컬러필터 형성용 인쇄장치.
제1항에 있어서, 상기 컬러레지스트는 안료가 함유된 컬러레지스트인 것을 특징으로 하는 컬러필터 형성용 인쇄장치.
제1항에 있어서, 상기 스테이지에 기판을 공급하는 로더를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 컬러필터 형성용 인쇄장치.
삭제
제1항에 있어서, 상기 스테이지에 설치되어 기판을 클리체와 얼라이닝시키는 얼라이닝수단을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 컬러필터 형성용 인쇄장치.
제5항에 있어서, 상기 얼라이닝수단은,

스테이지의 복수의 변에 형성되어 기판이 스테이지에 위치한 경우 상승하는 융기부; 및

기판이 스테이지에 위치하지 않는 경우 상기 융기부를 수납하는 수납부로 이루어진 것을 특징으로 하는 컬러필터 형성용 인쇄장치.
외부로부터 기판이 공급되어 복수의 스테이지중 첫번째 스테이지에 기판을 위치시키는 단계;

복수의 클리체에 형성된 홈에 R,G,B색소의 컬러레지스트를 충진한 후 복수의 전사롤을 각각 클리체에 접촉시켜 회전하여 컬러레지스트를 전사롤에 전사하는 단계;

상기 전사롤중 상기 첫번째 스테이지에 대응하는 전사롤을 첫번째 스테이지에 위치한 기판에 작용시켜 기판상에 컬러레지스트패턴을 형성하는 단계;

기판을 다음의 스테이지에 이동시키는 단계; 및

상기 스테이지에 대응하는 전사롤을 기판에 작용시켜 컬러레지스트패턴을 순차적으로 형성하는 단계로 구성된 컬러필터 형성방법.
제7항에 있어서, 상기 스테이지에 위치한 기판을 얼라이닝하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 컬러필터 형성방법.