KR101358386B1 - 배향막 인쇄장치 및 이를 이용한 인쇄방법 - Google Patents

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Abstract

실시간으로 인쇄 롤러의 표면 두께를 측정하여 변화된 표면 두께에 따라 인쇄롤의 동작을 보상함으로써 롤 프린팅 방식의 정밀도를 향상시킬 수 있는 배향막 인쇄장치 및 이를 이용한 인쇄 방법을 제공한다. 이러한 배향막 인쇄장치는 기판이 로딩되는 이동스테이지, 이동스테이지 상부에 위치되어 일방향으로 회전하면서 기판 상에 잉크를 전사하는 인쇄롤, 인쇄롤의 표면에 구비되는 고무판, 인쇄롤의 표면 두께를 측정하기 위한 변위센서, 및 인쇄롤의 동작을 제어하는 콘트롤러를 포함한다.
액정 표시 장치, 인쇄롤, 두께변화량, 변위센서

Description

배향막 인쇄장치 및 이를 이용한 인쇄방법{ALIGNMENT PRINTING APPARATUS AND METHOD OF PRINTING USING THE SAME}
도 1은 일반적인 액정 표시 장치의 구조를 개략적으로 나타낸 분해사시도이다.
도 2는 종래 기술에 따른 배향막 인쇄장치의 문제점을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 배향막 인쇄장치를 나타낸 구성도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 배향막 인쇄장치의 구동 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 배향막 인쇄장치의 구동 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 배향막 인쇄장치를 이용한 인쇄 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)
110: 이동스테이지 112: 기판
120: 디스펜서 130: 닥터롤
140: 아닐릭스롤 150: 인쇄롤
152: 고무판 154: 잉크
156: 지지대 160: 변위센서
170: 콘트롤러 172: 두께환산부
174: 비교부 176: 보상부
본 발명은 배향막 인쇄 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 롤 프린팅(roll printing) 방식을 이용한 배향막 인쇄장치 및 인쇄방법에 관한 것이다.
최근, 정보 디스플레이에 관한 관심이 고조되고 휴대가 가능한 정보매체를 이용하려는 요구가 높아지면서, 기존의 표시장치인 브라운관(Cathode Ray Tube: CRT)을 대체하는 경량 박막형 평판 표시 장치(Flat Panel Display: FPD)에 대한 연구 및 상업화가 중점적으로 이루어지고 있다.
특히, 이러한 평판 표시 장치 중 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display: LCD)는 액정의 광학적 이방성을 이용하여 이미지를 표현하는 장치로서, 해상도와 컬러표시 및 화질 등에서 우수하여 노트북이나 데스크탑 모니터 등에 활발하게 적용되고 있다.
일반적으로, 액정 표시 장치는 매트릭스 형태로 배열된 액정셀들에 화상정보 에 따른 데이터 신호를 개별적으로 공급하여 액정셀들의 광투과율을 조절함으로써 원하는 화상을 표시한다.
이하, 도 1을 참조하여 액정 표시 장치에 대하여 설명한다.
도 1은 일반적인 액정 표시 장치의 구조를 개략적으로 나타낸 분해사시도이다.
액정 표시 장치는 크게 상부의 컬러필터 기판(1)과 하부의 어레이 기판(4) 및 그 사이에 형성되는 액정층(8)으로 구성된다.
컬러필터 기판(1)은 적(R), 녹(G), 청(B) 서브컬러필터들(2a, 2b, 2c)로 구성되는 컬러필터층(2)과, 서브컬러필터들(2a, 2b, 2c) 사이를 구분하고 액정층(8)을 투과하는 광을 차단하는 블랙매트릭스(3), 액정층(8)에 전압을 인가하는 투명한 공통전극(도시하지 않음)으로 이루어진다.
이러한 공통전극은 수평 전계 방식의 경우 하부의 어레이 기판(4)에 형성될 수 있다.
어레이 기판(4)은 종횡으로 배열된 게이트 라인들(5)과 데이터 라인들(6)이 서로 교차되게 형성되고, 게이트 라인들(5)과 데이터 라인들(6)의 교차 영역에는 스위칭 소자인 박막 트랜지스터(T)가 형성된다. 그리고, 게이트 라인들(5)과 데이터 라인들(6)에 의해 정의된 각 화소 영역(7)에는 화소 전극(도시하지 않음)이 형성된다.
화소 영역(7)은 컬러필터 기판(1)에서 하나의 서브컬러필터(2a, 2b, 2c)에 대응하는 서브 화소로, 적, 녹, 청 삼색의 서브컬러필터들(2a, 2b, 2c)을 조합함으 로써 컬러 화상을 표시한다.
그리고, 컬러필터 기판(1)과 어레이 기판(4)에는 액정층(8)의 액정분자를 배향하기 위한 배향막(도시하지 않음)이 도포된다.
이와 같이 구성되는 액정 표시 장치는 컬러필터 기판(1) 및 어레이 기판(4)을 각각 제조하는 공정, 컬러필터 기판(1)과 어레이 기판(4)을 합착하는 공정, 합착된 두 기판 사이에 액정층(8)을 형성하는 공정, 리페어(repair)하는 공정, 그리고 후방에 백라이트 등을 장착하고 구동회로를 장착하여 액정 표시 장치의 모듈을 제조하는 모듈 공정 등을 통해 제조된다.
이때, 컬러 필터 기판(1) 및 어레이 기판(4)을 각각 제조하는 공정은 수 차례의 마스크 공정을 거쳐 제조되는데, 마스크 공정이 끝난 다음 두 기판을 합착하기 이전에, 두 기판 상에 액정 분자를 일정한 방향으로 배열시키기 위한 배향막을 인쇄하는 공정이 진행된다.
배향막 인쇄 공정에는 롤 프린팅(roll printing), 스핀 코팅(spin coating), 잉크젯(inkjet) 등 여러 가지 방식이 적용될 수 있다.
이 중, 롤 프린팅 방식을 적용한 배향막 인쇄 장치의 경우에는 복수 개의 롤(roll)이 서로 맞물려 회전하는 방식을 이용함으로써 기판 상에 균일한 두께의 배향막을 코팅하게 된다.
도 2는 종래 기술에 따른 배향막 인쇄장치의 문제점을 설명하기 위한 도면으로, 롤 프린팅 방식에서 인쇄롤(10)의 표면 상태에 따른 문제점을 도시하고 있다.
도 2의 (a)는 정상 상태의 인쇄롤을 나타낸 도면이고, (b)는 표면 두께가 팽 창된 인쇄롤을 나타낸 도면이다.
인쇄롤(10)은 기판이 로딩된 이동스테이지의 상부에서 일정한 방향으로 회전하면서 기판 상에 잉크를 도포한다.
이때, 인쇄롤(10)은 미리 설정된 회전 속도(Vθ), 진행 속도(VL) 및 인쇄 압력에 따라 구동한다.
그런데, 연속적으로 인쇄를 진행하게 되면 인쇄롤(10)의 표면을 감싸는 고무판(12)에 잉크(14)가 흡습(swelling)되어 고무판(12)이 팽창하게 된다.
고무판(12)이 팽창함에 따라 인쇄롤(10)의 표면 두께가 r'만큼 증가하게 되고, 이에 따라 인쇄롤(10)이 이동하려는 거리(l)와 팽창된 고무판(16) 표면의 이동거리(l')가 서로 달라, 고무판(16)이 기판 상에서 밀리는 현상이 발생한다.
따라서, 고무판(16)에 형성된 인쇄 패턴이 쉬프트되거나 눌리게 되어 인쇄 패턴이 왜곡되는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 실시간으로 인쇄 롤러의 표면 두께를 측정하여 변화된 표면 두께에 따라 인쇄롤의 동작을 보상함으로써 롤 프린팅 방식의 정밀도를 향상시킬 수 있는 배향막 인쇄장치 및 이를 이용한 인쇄 방법을 제공하고자 하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부 터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 배향막 인쇄장치는, 기판이 로딩되는 이동스테이지, 상기 이동스테이지 상부에 위치되어 일방향으로 회전하면서 상기 기판 상에 잉크를 전사하는 인쇄롤, 상기 인쇄롤의 표면에 구비되는 고무판, 상기 인쇄롤의 표면 두께를 측정하기 위한 변위센서, 및 상기 인쇄롤의 동작을 제어하는 콘트롤러를 포함한다.
추가로, 상기 잉크를 공급받는 닥터롤, 및 상기 닥터롤로부터 공급받은 잉크를 상기 인쇄롤의 표면에 전사하도록 상기 닥터롤 및 상기 인쇄롤의 표면과 각각 맞물려서 회전하는 아닐릭스롤을 포함할 수 있다.
이때, 상기 변위 센서는 비접촉식 방식인 것을 특징으로 한다.
상기 콘트롤러는 상기 변위센서를 통해 측정한 값으로부터 상기 인쇄롤의 두께 변화량을 산출하고, 상기 두께 변화량에 따라 상기 인쇄롤의 동작을 제어하는 것을 특징으로 한다.
상기 콘트롤러는, 상기 변위센서를 통해 측정한 값을 두께로 환산하는 두께환산부, 상기 두께환산부를 통해 산출된 인쇄롤의 표면 두께와 기존 인쇄롤의 표면 두께를 서로 비교하여 두께 변화량을 산출하는 비교부, 및 상기 두께 변화량만큼 인쇄롤의 동작을 보상하는 보상부를 포함한다.
상기 인쇄롤의 동작은 상기 인쇄롤의 진행속도, 회전속도, 인압인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 배향막 인쇄장치를 이용한 인쇄방법은, 이동스테이지 상에 기판을 로딩하는 단계, 상기 기판 상에 인쇄롤을 위치시키는 단계, 상기 인쇄롤의 표면 두께를 측정하는 단계, 상기 인쇄롤의 동작을 제어하는 단계, 상기 인쇄롤에 잉크를 공급하는 단계, 및 상기 제어에 따라 인쇄롤을 구동하여 상기 기판 상에 잉크를 인쇄하는 단계를 포함한다.
이때, 상기 인쇄롤의 표면 두께를 측정하는 단계는, 상기 인쇄롤의 표면 위에 변위센서를 구비하고, 상기 변위센서와 상기 인쇄롤의 표면 사이의 거리를 측정하는 것을 특징으로 한다.
상기 인쇄롤의 표면 두께를 측정하는 단계는 일정 주기마다 수행하는 것을 특징으로 한다.
상기 인쇄롤의 동작을 제어하는 단계는, 상기 측정된 표면 두께 값으로부터 상기 인쇄롤의 표면 두께에 대한 두께 변화량을 검출하는 단계, 및 상기 두께 변화량에 따라 상기 인쇄롤의 진행속도, 회전속도, 인압을 각각 보상하는 단계를 포함한다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 배향막 인쇄장치 및 이를 이용한 인쇄 방법에 대하여 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 배향막 인쇄장치를 나타낸 구성도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 배향막 인쇄장치는 복수 개의 롤을 이용한 코팅 방식으로, 기판(112)이 로딩되는 이동스테이지(110)와, 디스펜서(120), 닥터롤(doctor roll: 130), 아닐록스롤(anilox roll: 140), 인쇄롤(printing roll: 150), 변위센서(160), 및 콘트롤러(170)를 포함한다.
이동스테이지(110)는 상부면에 기판(112)을 로딩할 수 있는 안착 공간이 형성되어 있으며, 제조 공정에 투입되면 상하 또는 좌우 방향으로 자유로이 이동이 가능하다.
닥터롤(130)은 아닐록스롤(140)과 맞물려 회전하고, 인쇄롤(150)은 아닐록스롤(140)과 맞물려 회전하도록 구성되어 있다.
그리고, 인쇄롤(150)의 외부 표면에는 잉크(154)를 전사하기 위한 고무판(152)이 구비되어 있다.
이와 같은 구성으로, 원통형의 닥터롤(130)과 아닐록스롤(140) 사이에 공급되는 잉크(154)는 아닐록스롤(140)과 맞물려 회전하는 닥터롤(130)에 의해 아닐록스롤(140)의 표면에 도포되고, 이와 동시에 인쇄롤(150)이 아닐록스롤(140)에 맞물려 회전하게 됨으로써 아닐록스롤(140) 표면의 잉크(154)가 인쇄롤(150)의 고무판(152)으로 전사하게 된다.
고무판(152)은 잉크(154)가 도포될 기판(112)에 대응되며, 기판(112)에 선택적으로 잉크(154)를 인쇄할 수 있도록 마스크 패턴이 형성되어 있다.
따라서, 고무판(152)에 전사된 잉크(154)는 인쇄롤(150)이 회전하면서 기판(112) 상에 선택적으로 인쇄하게 된다. 이때, 잉크(154)의 공급은 주사기 형태의 디스펜서(120)에 의해 이루어진다.
여기서, 잉크(154)는 액정 표시 장치의 컬러필터 기판 및 어레이 기판 상에 형성할 배향막을 도포하기 위한 배향액이다.
변위센서(160)는 인쇄롤(150)의 외부에 설치되어 인쇄롤(150)의 표면 두께를 측정하는 역할을 한다.
이러한 변위센서(160)는 도시된 바와 같이 인쇄롤(150)의 상측에 위치될 수도 있고, 인쇄롤(150)의 표면 두께를 정확하게 측정할 수 있는 위치라면 인쇄롤(150)의 측부 또는 하부에 위치되어도 무방하다.
본 발명에서는 설명의 편의상 변위센서(160)가 인쇄롤(150)의 상측에 위치된 구조를 도시하고 이에 따라 설명한다.
콘트롤러(170)는 변위센서(160)에서 측정한 값으로부터 인쇄롤(150)의 표면에 대한 두께 변화량을 산출하고, 산출된 변화량에 따라 인쇄롤(150)의 동작을 제어한다.
인쇄롤(150)의 동작은 기판 상에 인쇄할 잉크의 마스크 패턴 및 두께를 균일하게 인쇄하도록 제어하기 위한 것으로, 인쇄롤(150)이 회전하려는 회전속도(각속도), 인쇄롤(150)이 회전하면서 기판(112) 상에 이동하는 진행속도, 및 인쇄 롤(150)의 인압(가압 압력) 등이 이에 해당된다.
특히, 롤 프린팅 방식을 이용한 인쇄 장치는 기판(112) 상에 인쇄되는 잉크(154)의 두께 차이에 의해서도 액정 표시 장치의 화면에서 배향 불균일에 의한 얼룩과 같은 불량이 발생할 수 있기 때문에 잉크(154)를 균일하게 인쇄하기 위한 제어가 필요하다.
이하, 인쇄롤(150)의 두께 변화에 따라 인쇄롤(150)의 회전속도, 진행속도, 인압 등을 제어하는 구동시스템을 세부적으로 살펴본다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 배향막 인쇄장치의 구동 시스템을 설명하기 위한 도면이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 배향막 인쇄장치의 구동 원리를 설명하기 위한 도면이다.
참고로, 도 4 및 도 5에서 도 3의 구성요소와 동일한 기능을 수행하는 구성요소라면 도 3의 도면 부호와 동일한 부호를 부여한다.
먼저 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 배향막 인쇄장치는 인쇄롤(150)이 지지대(156)에 회전축(도시하지 않음)을 중심으로 회전 가능하게 설치되고, 변위센서(160)는 인쇄롤(150)의 상측인 지지대(156)에 고정 설치된다. 그리고, 변위센서(160)는 외부의 콘트롤러(170)와 유무선 통신을 통해 전기적으로 연결된다.
이러한 변위센서(160)는 비접촉식 방식으로, 인쇄롤(150)의 표면으로 발생시킨 광이 수광되는 광량 또는 수광되는 시간을 측정함으로써 인쇄롤(150)의 표면 두께를 산출한다.
이를 위한 변위센서(160)는 기본적으로, 광을 외부로 발생시키는 발광부와, 발광부에서의 광을 수광하는 수광부를 포함하며, 센싱 방식에 따라 광량 레벨 검출부 또는 카운터를 추가로 포함할 수 있다.
광량 레벨 검출부는 수광부로 수광되는 광의 양에 따라 전압의 레벨을 검출함으로써 인쇄롤(150)의 표면 두께를 측정하며, 카운터는 수광부로 수광되는 시점을 시간적으로 카운팅함으로써 시간 차에 의해 인쇄롤(150)의 표면 두께를 측정한다.
따라서, 변위센서(160)는 내부의 발광부를 통해 인쇄롤(150)의 표면에 광을 발생시키고, 인쇄롤(150)의 표면으로부터 반사되는 광은 수광부를 통해 수광함으로써, 수광되는 광의 양 또는 시간 차에 의해 인쇄롤(150)의 표면 두께를 검출할 수 있다.
콘트롤러(170)는 변위센서(160)를 통해 측정된 값을 두께 치수로 환산하는 두께환산부(172), 기존 인쇄롤(150)의 표면 두께와 측정한 인쇄롤(150)의 표면 두께를 서로 비교하여 두께 변화량을 산출하는 비교부(174), 두께 변화량만큼 인쇄롤(150)의 동작을 보상하는 보상부(176)를 포함한다.
여기서, 기존 인쇄롤(150)의 표면 두께는 이전 단계에서 변위센서(160)를 통해 측정한 인쇄롤(150)의 표면 두께이며, 보상부(176)에서 보상하는 인쇄롤(150)의 동작은 인쇄롤(150)의 진행속도, 회전속도, 인압 등일 수 있다.
콘트롤러(170)를 통한 인쇄롤(150)의 진행속도, 회전속도, 인압에 대한 보상은 도 5에 도시된 바와 같은 원리를 이용하여 연산된다.
도 5를 참조하면, 롤 방식의 인쇄 장치에 있어, 인쇄롤(150)이 회전하려는 회전속도(각속도)(Vθ)와 회전하면서 이동하려는 진행속도(VL)는 서로 매칭이 되어야 인쇄롤(150)의 표면이 기판 상에서 미끄러지지 않는다.
즉, 인쇄롤(150)의 반경이 R이고 회전속도(Vθ)가 dθ 라면, 인쇄롤(150) 표면의 속도는 dθR이며, 인쇄롤(150)이 이동하는 진행속도(VL)는 회전속도 dθR 과 일치되어야 한다.
그러나, 인쇄롤(150)의 고무판(152)이 팽창하게 되어 인쇄롤(150)의 반경이 R'만큼 커지게 되면, 팽창된 인쇄롤(150) 표면이 회전하려는 회전속도(Vθ)는 dθ(R+t)이고, 팽창된 인쇄롤(150)이 이동하려는 진행속도는 dθR에 맞춰져 있기 때문에, 팽창된 인쇄롤(150)의 회전속도와 진행속도가 일치하지 않게 된다.
따라서, 콘트롤러(도 4의 170)의 보상부(도 4의 176)에서는 비교부(도 4의 174)를 통해 산출된 두께 변화량(t)만큼 인쇄롤(150)의 진행속도(VL)와 회전속도(Vθ)를 일치시키도록 보상한다.
이러한 보상 작업은 기설정된 수학식의 파라메터(parameter)를 보상하여 대입하는 연산 산출 방식에 의해 용이하게 수행할 수 있다.
한편, 인쇄롤(150)의 가압 압력은 인쇄롤(150)이 회전하면서 기판 상에 전사되는 잉크가 인쇄롤(150)의 회전력에 의해 받는 압력 정도를 말하는 것으로, 인쇄롤(150)의 표면 두께에 따라 다르다.
즉, 정상시 인쇄롤(150)과 기판이 만나는 지점을 원점(O)으로 했을 때, 인쇄롤(150)의 고무판(152)이 팽창한 후 인쇄롤(150)의 부피가 팽창하여 표면 두께가 변한다면 원점 또한 변하게 된다.
예를 들어, 최적 인압조건이 30㎛인데, 고무판(152)이 팽창하여 인쇄롤(150)의 부피가 20㎛만큼 증가하면, 공정 중 실제 가해지는 인압은 50㎛가 되어 인쇄 불량을 초래하게 된다.
따라서, 콘트롤러(도 4의 170)의 보상부(도 4의 176)에서 비교부(도 4의 174)를 통해 산출된 두께 변화량(t)만큼 인쇄롤(150)의 원점(O)을 보상함으로써 인쇄롤(150)의 가압 압력에 대한 재현성 및 항상성을 유지할 수 있도록 한다.
미설명부호 152'는 팽창된 고무판이다.
이와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 따른 배향막 인쇄장치는 비접촉식 변위센서(160)를 통해 인쇄롤(150)의 표면으로부터 수광되는 광에 따라 인쇄롤(150)의 표면 두께에 대한 값을 측정하고, 측정된 값을 콘트롤러(170)에서 기존 인쇄롤(150)의 표면 두께와 비교한 후, 두께 변화량(t)만큼 인쇄롤(150)의 진행속도, 회전속도 및 인압을 각각 보상하도록 한다.
이에 따라, 실시간으로 인쇄롤(150)의 두께 변화를 모니터링함으로써 인쇄 패턴 불량을 미연에 방지하고, 인쇄롤(150)의 동작을 두께 변화에 대응하여 즉시 처리할 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 배향막 인쇄장치를 이용한 인쇄 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
본 발명의 실시예에 따른 인쇄 방법은 처음 단계로, 이동스테이지 상에 인쇄하고자 하는 기판을 로딩한다(S110).
여기서, 기판은 액정 표시 장치로 제조되는 컬러 필터 기판 또는 어레이 기판이 된다.
이어, 이동스테이지를 상하 또는 좌우 방향으로 이동하여 제조 공정내에 투입시키고, 이동스테이지 위에 인쇄롤을 위치시킨다(S120).
그리고, 변위센서를 통해 인쇄롤의 표면 두께를 측정한다(S130).
일반적으로 인쇄 작업을 연속적으로 수행하게 되면, 인쇄롤의 표면에 도포되어 있는 잉크가 서서히 고무판으로 흡습(swelling)되어 인쇄롤의 표면 두께가 팽창하게 되는데, 변위센서를 통해 이를 실시간으로 감지한다.
변위센서는 비접촉식 방식으로, 인쇄롤의 표면으로 발생시킨 광을 수광함으로써 변위센서와 인쇄롤의 표면 사이의 거리를 측정한다. 이때, 거리 측정 방법은 센싱 방식에 따라 다양하게 적용할 수 있는데, 예를 들면 변위센서로 수광되는 광량에 따라 측정할 수 있고, 또는 변위센서로 수광되는 시간을 카운팅함으로써 측정할 수 있다.
변위센서를 통한 인쇄롤의 표면 두께 측정은 일정 시간을 설정해 둠으로써 실시간으로 자동 수행할 수 있으며, 경우에 따라서는 사용자의 조작에 의해 수동적으로 수행할 수 있다.
이후, 변위센서를 통해 측정한 값으로부터 인쇄롤의 표면 두께에 따라 인쇄롤의 동작을 제어한다(S140).
인쇄롤의 표면 두께가 변하면 인쇄롤의 진행속도(VL)와 회전속도(또는 각속도)(Vθ) 및 인압이 변경되어 이미 설정된 인쇄롤의 동작 파라메터와 다를 수 있 다. 이를 보상하여 인쇄롤의 동작을 제어한다.
이를 위해서는 변위센서를 통해 측정한 값을 두께 치수로 환산하고, 기존 인쇄롤의 표면 두께와 비교하여 두께 변화량을 검출한다.
그리고, 검출된 두께 변화량에 따라 인쇄롤의 진행속도, 회전속도, 인압을 각각 보상하여 인쇄롤의 동작을 재조정한다.
인쇄롤의 진행속도, 회전속도, 인압에 대한 보상은 이미 저장된 수식을 토대로 하여 연산하는 방식에 따른다.
이후, 인쇄롤에 잉크를 공급한다(S150).
잉크는 컬러필터 기판이나 어레이 기판 상에 형성할 배향막을 도포하기 위한 배향액이며, 외부의 공급 탱크에 다량 충진된다.
이후, 보상된 제어에 따라 인쇄롤을 구동시켜 기판 상에 잉크를 인쇄한다(S160).
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
이를 테면, 본 발명의 실시예에서는 액정 표시 장치의 제조 공정에 사용되는 배향막 인쇄장치로 설명하였지만, 이에 한정되지 않고 롤 방식으로 기판 상에 잉크를 인쇄하는 기술 분야라면 다양하게 적용할 수 있다.
따라서, 이상에서 기술한 실시예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이므로, 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 하며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명에 따른 배향막 인쇄장치 및 이를 이용한 인쇄 방법은, 인쇄롤의 두께 변화를 실시간으로 모니터링하여 인쇄롤의 두께 변화량에 따라 인쇄롤의 동작을 제어함으로써 롤 프린팅 방식을 이용한 인쇄 패턴의 불량을 방지할 수 있는 효과가 있다.
이로 인하여, 배향막 인쇄장치에 대한 인쇄 정밀도를 향상시키고, 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

Claims (14)

  1. 기판이 로딩되는 이동스테이지;
    상기 이동스테이지 상부에 위치되어 일방향으로 회전하면서 상기 기판 상에 잉크를 전사하는 인쇄롤;
    상기 인쇄롤의 표면에 구비되는 고무판;
    상기 인쇄롤의 상측에 위치하여 일정 주기마다 변화하는 상기 고무판의 두께를 측정하기 위한 변위센서; 및
    상기 변위센서를 통해 측정한 값을 두께로 환산하는 두께환산부와, 상기 두께환산부를 통해 산출된 상기 고무판의 현재 두께와 상기 고무판의 기존 두께를 서로 비교하여 두께 변화량을 산출하는 비교부와, 그리고 상기 두께 변화량만큼 상기 인쇄롤의 동작을 보상하는 보상부를 포함하여, 상기 인쇄롤의 진행속도, 회전속도 및 인압량을 제어하는 콘트롤러
    를 포함하는 배향막 인쇄 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 변위 센서는 비접촉식 방식인 것을 특징으로 하는 배향막 인쇄 장치.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 청구항 7은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제1항에 있어서,
    상기 잉크는 배향막을 형성하기 위한 배향액인 것을 특징으로 하는 배향막 인쇄 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 고무판은 상기 기판에 선택적으로 잉크를 인쇄할 수 있는 마스크 패턴 이 형성된 것을 특징으로 하는 배향막 인쇄 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 잉크를 공급받는 닥터롤; 및
    상기 닥터롤로부터 공급받은 잉크를 상기 인쇄롤의 표면에 전사하도록 상기 닥터롤 및 상기 인쇄롤의 표면과 각각 맞물려서 회전하는 아닐릭스롤
    을 추가로 포함하는 배향막 인쇄장치.
  10. 이동스테이지 상에 기판을 로딩하는 단계;
    상기 기판 상에 인쇄롤을 위치시키는 단계;
    상기 인쇄롤의 표면 위에 변위센서를 구비하고, 상기 변위센서와 상기 인쇄롤의 표면 사이의 거리를 일정 주기마다 측정함으로써, 상기 인쇄롤에 부착된 고무판의 두께를 일정 주기마다 측정하는 단계;
    상기 측정된 고무판의 현재 및 기존 두께 값으로부터 상기 인쇄롤의 고무판 두께에 대한 두께 변화량을 검출하는 단계와, 상기 두께 변화량에 따라 상기 인쇄롤의 진행속도, 회전속도, 인압을 각각 보상하는 단계를 포함하는 상기 인쇄롤의 동작을 제어하는 단계;
    상기 인쇄롤에 잉크를 공급하는 단계; 및
    상기 제어에 따라 인쇄롤을 구동하여 상기 기판 상에 잉크를 인쇄하는 단계
    를 포함하는 배향막 인쇄 장치를 이용한 인쇄 방법.
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 청구항 14은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제10항에 있어서,
    상기 인쇄롤에 잉크를 공급하는 단계에서 상기 잉크는 배향막을 형성하기 위한 배향액인 것을 특징으로 하는 배향막 인쇄 장치를 이용한 인쇄 방법.
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