KR20030094787A - Alignment layer printing device of tft-lcd and printing method thereof - Google Patents

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KR20030094787A
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Abstract

PURPOSE: An apparatus and a method for printing an alignment film of a liquid crystal display are provided to reduce the amount of an alignment solution used for printing an alignment film by reducing areas of embossed parts. CONSTITUTION: An alignment solution supplying element is installed to supply an alignment solution. A first roll receives the alignment solution from the alignment solution supplying element. A second roll rotates in a state of being adjacent to the first roll so that the supplied alignment solution forms an equal film on a surface of the first roll. An alignment film printing element embosses patterns(10) corresponding to an active area where a switching element or color filter is formed on a substrate. A third roll is installed to rotate in a state of contacting with the first roll and to which the alignment film printing element is attached so that the third roll receives the alignment solution on the alignment film printing element, and retransfers the alignment film to the substrate.

Description

액정표시소자의 배향막 인쇄장치 및 인쇄방법{ALIGNMENT LAYER PRINTING DEVICE OF TFT-LCD AND PRINTING METHOD THEREOF}ALIGNMENT LAYER PRINTING DEVICE OF TFT-LCD AND PRINTING METHOD THEREOF}

본 발명은 액정표시소자의 배향막 인쇄장치 및 인쇄방법에 관한 것으로, 인쇄롤 표면에 기판상의 액티브 영역과 일치하는 양각의 패턴이 형성된 고무판을 포함하는 액정표시소자의 배향막 인쇄장치를 이용하여 배향액의 낭비를 막고, 어닐록스롤, 닥터롤, 인쇄롤의 크기를 줄여 롤의 구입에 드는 비용을 감소시킨다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an alignment film printing apparatus and a printing method of a liquid crystal display device, comprising a rubber plate having an embossed pattern formed on the surface of a printing roll in accordance with an active region on a substrate. Reduce waste and reduce the cost of roll purchase by reducing the size of the anilox roll, doctor roll and printing roll.

현재 평판디스플레이의 주력제품인 액정표시장치의 본격적인 양산은 1990년대 초에 이르러 비로소 시작되었다. 최근의 정보화 사회에서 디스플레이는 시각정보 전달매체로서 그 중요성이 더 한층 강조되고 있다. 특히 모든 전자 제품의 경, 박, 단, 소 추세에 따라 저소비전력화, 박형화, 경량화, 고화질, 휴대성의 중요성이 더 한층 높아지고 있다. 액정표시장치는 평판디스플레이의 이러한 조건들을 만족시킬 수 있는 성능 뿐만 아니라 양산성까지 갖춘 디스플레이 장치이기 때문에 이를 이용한 각종 신제품 창출이 급속도로 이루어지고 있으며 기존의 CRT를 점진적으로 대체할 수 있는 핵심부품 산업으로서 전자 산업에서 반도체 이상의 파급효과를 가져오고 있다.The mass production of liquid crystal displays, the flagship product of flat panel displays, began in the early 1990s. In recent information society, the importance of display is more important as a visual information transmission medium. In particular, with the trend of light, thin, short, and small in all electronic products, the importance of low power consumption, thinness, light weight, high definition, and portability is increasing. As the liquid crystal display is not only capable of satisfying these conditions of flat panel display but also mass-produced, it is rapidly creating various new products using it and is a core component industry that can gradually replace the existing CRT. In the electronics industry, it has a ripple effect over semiconductors.

상기와 같은 액정표시장치의 제조공정을 간략히 설명하면 다음과 같다.The manufacturing process of the liquid crystal display device as described above will be briefly described as follows.

먼저, 하부기판에는 여러 번의 증착, 노광, 식각 공정을 거쳐 매트릭스 형태의 복수의 화소가 정의되는 배선을 형성하고 각각의 화소에 박막트랜지스터와 같은 다수의 스위칭소자를 형성한다. 상기 스위칭 소자를 중심으로 배선이 교차되고 상기 각 배선의 일단에는 패드부를 형성함으로써 어레이 패턴을 형성한다. 이러한 하부기판을 TFT 어레이 기판이라고 한다.First, a plurality of pixels in a matrix form are formed on the lower substrate through a plurality of deposition, exposure, and etching processes, and a plurality of switching elements such as thin film transistors are formed in each pixel. Wiring is crossed around the switching element, and an array pattern is formed by forming a pad portion at one end of each wiring. This lower substrate is called a TFT array substrate.

또한, 상부기판에는 상기 하부기판과 마주보는 면에 공통전극과 컬러필터(color filter)를 형성하는데 이러한 상부기판을 컬러필터 기판이라고 한다.In addition, the upper substrate forms a common electrode and a color filter on a surface facing the lower substrate. Such an upper substrate is called a color filter substrate.

다음으로, 상기 상부기판과 하부기판 사이에 충진되는 액정의 배향 특성을 부여하기 위해 상부기판과 하부기판에 배향막을 형성하는 과정을 거치게 된다. 배향막(alignment layer)은 유리기판 세정, 배향막 인쇄, 건조 및 베이킹(baking) 공정이 연속적으로 진행되는 설비를 이용하여 형성하며 배향막 형성 후 러빙을 실시하여 액정 분자의 배향에 규칙성을 제공한다. 이어서, 상기 상부기판과 하부기판을 실런트로 합착한 후 상기 합착된 두 기판 사이의 공간에 액정을 충진하면 액정 패널은 완성된다.Next, in order to give the alignment characteristics of the liquid crystal filled between the upper substrate and the lower substrate is subjected to the process of forming an alignment layer on the upper substrate and the lower substrate. An alignment layer is formed by using a glass substrate cleaning, alignment film printing, drying and baking process continuously, and rubbing is performed after the formation of the alignment film to provide regularity to the alignment of liquid crystal molecules. Subsequently, after the upper substrate and the lower substrate are bonded with the sealant, the liquid crystal panel is completed by filling the liquid crystal in the space between the two bonded substrates.

상술한 공정 중 기판에 배향막을 형성하는 공정은 다음과 같은 이유로 필수적이다.The process of forming an alignment film on a board | substrate among the processes mentioned above is essential for the following reasons.

액정표시장치는 액정의 전기광학적 특성을 이용한 것이고 이러한 전기광학 특성은 액정 분자 자체의 이방성과 액정 분자의 분자배열 상태에 의해 결정된다. 따라서, 액정에 단결정 질서를 부여하고 액정분자가 인가된 전압에 대해 규칙적인 응답을 할 수 있도록 하는 것이 배향막의 역할이다.The liquid crystal display device uses the electro-optical characteristics of the liquid crystal, and the electro-optical characteristics are determined by the anisotropy of the liquid crystal molecules themselves and the molecular arrangement state of the liquid crystal molecules. Therefore, it is the role of the alignment film to impart a single crystal order to the liquid crystal and to allow the liquid crystal molecules to regularly respond to the applied voltage.

액정 셀의 전기광학적 특성은 배향막의 형성과 러빙(rubbing)에 의한 표면처리 상태에 따라 크게 좌우된다. 배향막 인쇄 공정에서는 기판 전체에 대한 일정한두께의 배향막 형성이 중요하며 러빙 공정에서는 균일한 표면처리가 매우 중요하다. 이러한 공정에 의해 액정분자를 균일하게 배열시켜 전체화면에서 균일한 디스플레이 특성을 갖게 된다. 러빙 공정은 배향막의 표면에 배향 각도를 정의하여 액정 분자의 배향 방향에 프리틸트각(pre-tilt)을 부여하는 역할을 하게 된다.The electro-optical properties of the liquid crystal cell largely depend on the formation of the alignment layer and the surface treatment state by rubbing. In the alignment film printing process, formation of an alignment film having a uniform thickness over the entire substrate is important, and uniform surface treatment is very important in the rubbing process. By this process, the liquid crystal molecules are uniformly arranged to have uniform display characteristics in the entire screen. The rubbing process plays a role of providing a pre-tilt in the alignment direction of the liquid crystal molecules by defining an alignment angle on the surface of the alignment layer.

박막트랜지스터 액정표시소자에 사용되는 배향막의 요구특성은 200℃ 이하의 온도에서 1000Å 이하의 균일한 두께를 갖는 박막 형성이 가능하고 투명전극(ITO)표면과 우수한 접착특성을 가져야만 한다. 또한 화학적 안정성이 높아 액정과의 반응이 없어야 하고 전기적인 특성은 차지트랩(charge trap)이 없어야 하며 비저항이 충분히 높아 액정 쎌 동작에 영향이 없을 정도가 되어야 한다.The required characteristics of the alignment film used in the thin film transistor liquid crystal display device are capable of forming a thin film having a uniform thickness of 1000 Å or less at a temperature of 200 ° C. or lower, and have excellent adhesion characteristics with the surface of the transparent electrode (ITO). In addition, the chemical stability should be high and there should be no reaction with the liquid crystal. The electrical characteristics should be free of charge traps and the specific resistance should be high enough so that the liquid crystal 쎌 operation is not affected.

TN 모드를 사용하는 박막트랜지스터 액정표시장치에서 배향막 형성은 고분자 유기막 인쇄법이 가장 많이 사용되는 보편화된 기술이다. SiO2등의 사방증착법으로 대표되는 무기배향막이 사용될 수도 있지만 공정 비용과 신뢰성 및 동장 안정성 등의 문제로 실제 양산에서는 널리 사용되지 않는다.In the thin film transistor liquid crystal display device using the TN mode, alignment film formation is a popular technique in which polymer organic film printing is most commonly used. Inorganic alignment films such as SiO 2 or the like may be used, but they are not widely used in actual production due to problems such as process cost, reliability, and copper stability.

배향막 재료로는 배향안정성, 내구성, 생산성을 고려해 폴리이미드 (polyimide)계 고분자 화합물이 널리 사용되고 있다. 배향막은 화소전극과 공통전극 표면에 위치하여 액정전압이 인가되므로 그 두께를 최소화하여 액정 셀의 전기적인 동작특성에 미치는 영향을 극소화해야 하기 때문에 배향막의 두께는 균일하게 도포할 수 있는 최소 두께로써 약 1000Å 이하가 되어야 한다. 1000Å 이하의 균일한 배향막을 박막형태로 인쇄하기 위하여 배향막 재질인 폴리이미드를 솔번트(solvent)로 4~8% 정도로 희석된 저농도 혼합용액을 사용한다.As the alignment layer material, a polyimide polymer compound is widely used in consideration of orientation stability, durability, and productivity. Since the alignment layer is located on the surface of the pixel electrode and the common electrode and the liquid crystal voltage is applied, the thickness of the alignment layer should be minimized to minimize the influence on the electrical operation characteristics of the liquid crystal cell. Therefore, the thickness of the alignment layer is about the minimum thickness that can be uniformly applied. It should be less than 1000Å. In order to print a uniform alignment film of 1000 mm or less in a thin film form, a low-concentration mixed solution in which polyimide, an alignment layer material, is diluted to 4 to 8% with a solvent is used.

배향막은 스위칭소자나 컬러필터가 형성된 액티브 영역에만 도포되고 본딩패드(bonding pad)와 씰 패턴이 설치되는 영역에는 도포되지 않는 것이 바람직하다. 종래 배향막의 도포는 스핀 코팅(spin coating) 방법을 사용하였는데 이 방법은 도포가 간편하고 신속하다는 장점은 있지만 고가의 배향액의 소모가 많다는 단점이 있다. 이러한 단점을 극복하기 위해 인쇄장치에 의한 인쇄기법으로 배향막을 형성하는 방법이 제안되고 있다.The alignment layer is preferably applied only to the active region where the switching element or the color filter is formed, and not to the region where the bonding pad and the seal pattern are provided. Conventional coating of the alignment film used a spin coating method (spin coating) method has the advantage that the coating is easy and quick, but there is a disadvantage that the consumption of expensive alignment liquid is high. In order to overcome such disadvantages, a method of forming an alignment layer by a printing method using a printing apparatus has been proposed.

이러한 배향막 인쇄장치가 도 1에 도시되어 있다.Such an alignment film printing apparatus is shown in FIG.

도면에 도시된 바와 같이 인쇄장치를 이용한 배향막의 인쇄는 복수의 롤(roll)을 사용한다. 즉, 원통형의 어닐록스롤(anilox roll; 2)과 닥터롤(doctor roll; 3) 사이에 공급된 배향액(14)은 상기 어닐록스롤(2)과 닥터롤(3)이 회전함에 따라 어닐록스롤(2) 전체에 걸쳐 균일하게 도포된다. 상기 닥터롤(3) 대신 어닐록스롤(2)에 인접하여 설치된 닥터블레이드(doctor blade)를 사용하여 균일한 두께의 막을 형성할 수도 있다.As shown in the figure, printing of an alignment film using a printing apparatus uses a plurality of rolls. That is, the alignment liquid 14 supplied between the cylindrical anilox roll 2 and the doctor roll 3 is annealed as the anilox roll 2 and the doctor roll 3 rotate. It is apply | coated uniformly over the lock roll 2 whole. Instead of the doctor roll 3, a doctor blade installed adjacent to the anilox roll 2 may be used to form a film having a uniform thickness.

상기 어닐록스롤(2)이 표면의 일정 영역에 고무판(5)이 부착된 인쇄롤(4)과 맞닿아 회전하게 되면 상기 어닐록스롤(2) 표면의 배향액이 고무판(5)으로 전사된다. 상기 고무판(5)은 배향액이 도포될 기판(6)에 대응한다. 기판(6)이 적재된 인쇄테이블(7)이 인쇄롤(4)과 접촉하여 이동함에 따라 고무판(5)에 전사된 배향액이 기판(6) 상으로 재전사되어 배향막이 형성된다.When the anneal roll 2 is rotated in contact with the printing roll 4 having the rubber plate 5 attached to a predetermined area of the surface, the alignment liquid on the surface of the anneal roll 2 is transferred to the rubber plate 5. . The rubber plate 5 corresponds to the substrate 6 to which the alignment liquid is to be applied. As the printing table 7 on which the substrate 6 is mounted moves in contact with the printing roll 4, the alignment liquid transferred to the rubber plate 5 is retransferred onto the substrate 6 to form an alignment film.

상기 종래 인쇄장치에서는 액티브 영역이 차지하는 부분 이외의 더미 영역에도 배향막이 도포되어 배향액이 낭비되는 문제가 있었다.In the conventional printing apparatus, there is a problem in that the alignment film is also applied to dummy regions other than the portion occupied by the active region, and the alignment liquid is wasted.

도 2는 인쇄롤 표면에 부착된 고무판을 펼친 모습을 도시한 것이다. 도시된 고무판은 두개의 액정셀을 갖는 기판에 대응된다.2 is a view showing an unfolded rubber plate attached to the surface of the printing roll. The illustrated rubber plate corresponds to a substrate having two liquid crystal cells.

흰 부분(15)은 음각부를 나타내고, 빗금친 부분(8,9)은 양각부를 나타낸다.The white portion 15 represents the intaglio portion, and the hatched portions 8 and 9 represent the embossed portion.

인쇄롤(4)이 어닐록스롤(2)과 맞닿아 회전할 때 어닐록스롤 상에 전사된 배향액이 상기 고무판의 양각부(8,9)에 전사되고 전사된 배향액이 이동 스테이지(7) 상의 기판에 인쇄되게 된다.When the printing roll 4 rotates in contact with the anneal roll 2, the alignment liquid transferred onto the anneal roll is transferred to the embossed portions 8 and 9 of the rubber plate, and the transferred alignment liquid moves to the moving stage 7. Will be printed on the substrate.

도 2는 또한 기판에 인쇄된 배향막의 패턴을 나타낸다. 인쇄롤의 고무판에 형성된 패턴이 그대로 기판에 인쇄된다. 종래의 배향막 인쇄장치에 의하면, 도시된 바와 같이 컬러필터나 박막트랜지스터(TFT)가 형성된 액티브 영역(8) 외의 더미 영역에도 배향막이 도포된 부분(9)이 있음을 알 수 있다. 따라서 더미 영역의 배향막(9)을 제거하는 추가공정이 필요했었다.2 also shows the pattern of the alignment film printed on the substrate. The pattern formed on the rubber plate of the printing roll is printed on the substrate as it is. According to the conventional alignment film printing apparatus, it can be seen that there is a portion 9 to which the alignment film is applied in the dummy region other than the active region 8 in which the color filter or the thin film transistor TFT are formed as shown. Therefore, an additional process of removing the alignment film 9 in the dummy region was necessary.

도 3은 도 1의 배향막 인쇄장치에 있어서 어닐록스롤(2)과 디스펜서(1)의 정면을 도시한 것이다. 어닐록스롤(2) 상부에서 디스펜서(1)가 화살표방향과 같이 좌우로 d1의 구간만큼 움직이면서 배향액(13)을 공급한다. 롤에 빗금으로 표시된 부분(11)은 디스펜서(1)로부터 배향액(13)을 공급받는 영역이고 나머지 부분(12)은 배향액이 공급되지 않는 영역이다. 롤 양쪽에는 축(14)이 설치되어 있어 어닐록스롤이 회전 가능하게 된다.FIG. 3 shows a front view of the anilox roll 2 and the dispenser 1 in the alignment film printing apparatus of FIG. 1. In the upper part of the anilox roll 2, the dispenser 1 supplies the alignment liquid 13 while moving the left and right by the section of d 1 in the direction of the arrow. The portion 11 indicated by hatching on the roll is a region where the alignment liquid 13 is supplied from the dispenser 1 and the remaining portion 12 is a region where the alignment liquid is not supplied. The shafts 14 are provided on both sides of the roll, so that the anneal roll can rotate.

배향액(13)이 공급되는 구간 d1은 도 2에 도시된 기판의 폭 t1에 대응된다. 실제 액티브 영역의 폭은 t2이지만 어닐록스롤(2)에 배향액이 공급되는 부분(11)은이보다 넓은 t1에 해당하는 구간이다. 따라서 배향액이 불필요한 부분에까지 공급되어 배향액이 낭비되는 문제점이 있었다.The section d 1 to which the alignment liquid 13 is supplied corresponds to the width t 1 of the substrate shown in FIG. 2. Although the width of the active area is actually t 2 , the portion 11 in which the alignment liquid is supplied to the anneal roll 2 is a section corresponding to a wide t 1 . Therefore, there is a problem in that the alignment liquid is supplied to an unnecessary portion and the alignment liquid is wasted.

또한, 디스펜서(1)가 이동하는 구간에 대응하여 어닐록스롤(2)의 길이 d2가 결정되므로 불필요한 부분에 공급되는 배향액(13)으로 인해 어닐록스롤(2)의 크기도 불필요하게 컸었다. 이에 따라 닥터롤 및 인쇄롤의 크기도 어닐록스롤에 대응하여 불필요하게 커서 원가상승의 요인이 되어왔다. 특히 어닐록스롤은 고가의 금속 또는 세라믹 재료를 씀에 따라 이의 축소 방안이 필요하다.In addition, since the length d 2 of the anneal roll 2 is determined corresponding to the section in which the dispenser 1 moves, the size of the anneal roll 2 was also unnecessarily large due to the alignment liquid 13 supplied to the unnecessary portion. All. As a result, the size of the doctor roll and the printing roll is also unnecessarily large in correspondence with the anneal roll and has been a factor of the cost increase. In particular, anilox rolls require expensive metal or ceramic materials to reduce their size.

또한, 종래의 경우 디스펜서가 어닐록스롤 상부에서 기판상에 더미영역을 형성하는 부분(도 2의 9)에까지 이동하였으므로, 디스펜서(1)가 액티브 영역에 해당하는 구간만큼만 이동할 때보다 시간은 많이 걸리게 되고 이는 제조공정을 지연시키는 요인이 되어왔다.In addition, in the conventional case, since the dispenser has moved from the upper part of the anilox roll to a part (9 in FIG. 2) forming a dummy area on the substrate, it takes more time than when the dispenser 1 moves only by a section corresponding to the active area. This has been a factor in delaying the manufacturing process.

상술한 바와 같이 종래 기술에 의하면 액정표시장치 기판에 배향막 인쇄시 제품에 필요한 액티브 영역 외에 불필요한 더미 부분에도 배향막이 형성되어 배향액이 낭비되게 되며, 더미 부분에 인쇄되는 배향막은 이를 제거하기 위한 추가 공정을 필요한 문제점이 있었다.As described above, according to the related art, the alignment layer is formed on unnecessary dummy portions in addition to the active region required for the product when the alignment layer is printed on the liquid crystal display substrate, and the alignment liquid is wasted. There was a necessary problem.

또한, 배향액이 롤로 전사되는 부분도 불필요하게 넓어 어닐록스롤, 닥터롤 및 인쇄롤이 실제 인쇄영역에 비해 컸었다. 상기 어닐록스롤은 단가가 비싸 액정표시소자의 가격를 올리는 요인이 되어왔다.In addition, the portion where the alignment liquid was transferred to the roll was also unnecessarily wide, so that the anilox roll, the doctor roll, and the printing roll were larger than the actual printing area. The anilox roll has been a factor in increasing the price of the liquid crystal display device due to the high unit price.

또한, 디스펜서의 이동구간이 불필요하게 커짐에 따라 공정 시간을 지연시키는 요인이 되어왔다.In addition, as the moving section of the dispenser becomes unnecessarily large, it has been a factor that delays the process time.

본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하고자 하는 것으로 다음과 같이 구성되어 있다.The present invention is to solve the above problems of the prior art is configured as follows.

도 1은 전체적인 배향막 인쇄장치를 도시한 측면도.1 is a side view showing an overall alignment film printing apparatus.

도 2는 종래의 인쇄롤 표면에 부착되는 고무판의 평면도 및 종래의 배향막 인쇄장치에 의해 배향막이 인쇄된 기판의 평면도.2 is a plan view of a rubber plate attached to a surface of a conventional printing roll and a plan view of a substrate on which an alignment film is printed by a conventional alignment film printing apparatus.

도 3은 어닐록스롤 및 디스펜서의 배열을 나타낸 정면도.3 is a front view showing the arrangement of the anilox roll and dispenser.

도 4는 본 발명의 인쇄롤 표면에 부착되는 고무판의 평면도 및 본 발명의 배향막 인쇄장치에 의해 배향막이 인쇄된 기판의 평면도.4 is a plan view of a rubber plate attached to the surface of a printing roll of the present invention, and a plan view of a substrate on which an alignment film is printed by the alignment film printing apparatus of the present invention.

*** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ****** Explanation of symbols for main parts of drawing ***

1 :디스펜서5 :고무판1: dispenser 5: rubber plate

2 :어닐록스롤6 :기판2: Annex roll 6: Substrate

3 :닥터롤7 :인쇄테이블3: doctor roll 7: printing table

4 :인쇄롤8,9,10:배향막, 양각부4: printing roll 8, 9, 10: alignment film, embossed portion

15,16:음각부15, 16: engraved part

상기 과제를 해결하기 위한 수단으로 본 발명은, 배향액이 공급되도록 설치된 배향액공급수단과; 상기 배향액공급수단으로부터 배향액을 공급받는 제 1 롤과; 상기 공급된 배향액이 상기 제 1 롤 표면에 균일한 막을 형성하도록 상기 제 1 롤과 인접하여 회전하는 제 2 롤과; 기판상에 스위칭소자나 컬러필터가 형성된 액티브 영역과 일치하는 양각의 패턴이 형성된 배향막인쇄수단과; 상기 배향막인쇄수단이 부착되고 상기 제 1 롤과 맞닿아 회전하도록 설치되어 제 1 롤로부터 배향막인쇄수단에 배향액을 전사받고 기판에 배향막을 재전사하는 제 3 롤을 포함하는 액정표시소자의 배향막 인쇄장치를 제공한다.The present invention as a means for solving the above problems, the alignment liquid supply means provided so that the alignment liquid is supplied; A first roll receiving the alignment liquid from the alignment liquid supply means; A second roll rotating adjacent to the first roll so that the supplied alignment liquid forms a uniform film on the first roll surface; Alignment film printing means having an embossed pattern corresponding to an active region in which switching elements or color filters are formed on the substrate; The alignment film printing of the liquid crystal display device comprising a third roll attached to the alignment film printing means and installed to rotate in contact with the first roll to transfer the alignment liquid from the first roll to the alignment film printing means and to retransfer the alignment film on the substrate. Provide the device.

한편 본 발명은 상기 과제를 해결하기 위한 또 다른 수단으로써, 배향액 공급부가 배향액을 제 1 롤에 공급하는 단계와; 상기 제 1 롤에 공급된 배향액을 균일한 두께의 배향막으로 형성하는 단계와; 상기 배향막을 제 1 롤과 맞닿아 회전하는 제 2 롤에 부착된 배향막인쇄수단에 전사하는 단계와; 액티브 영역과 더미영역으로 구분되는 기판을 준비하는 단계와; 상기 제 2 롤을 이용해 상기 기판의 액티브 영역에 배향막을 재전사하는 단계를 포함하는 액정표시소자의 배향막 인쇄방법을 제공한다.On the other hand, the present invention as another means for solving the above problems, the alignment liquid supply unit supplying the alignment liquid to the first roll; Forming an alignment liquid supplied to the first roll into an alignment film having a uniform thickness; Transferring the alignment film to alignment film printing means attached to a second roll which abuts against the first roll and rotates; Preparing a substrate divided into an active region and a dummy region; It provides a method for printing an alignment film of the liquid crystal display device comprising the step of re-transferring the alignment film in the active region of the substrate using the second roll.

이하 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

전체적인 배향막 인쇄장치의 대략적인 모습은 종래의 그것과 같다.The outline of the overall alignment film printing apparatus is the same as that of the conventional one.

따라서 도 1을 참조하여 설명하면 상술한 것과 마찬가지로, 본 발명의 배향막 인쇄장치는 어닐록스롤(2), 닥터롤(3) 및 인쇄롤(4)이 축이 평행하고 서로 인접하게 설치되어 있고. 어닐록스롤(2)의 상부에는 디스펜서(1)가 설치되어 있다. 상기 인쇄롤의 표면에는 고무판(5)이 부착되어 있다. 상기 인쇄롤(4)에 맞닿도록 기판이 이동스테이지(7) 위에 설치되어 있다.Therefore, as described above with reference to Fig. 1, in the alignment film printing apparatus of the present invention, the anneal roll 2, the doctor roll 3 and the printing roll 4 are provided with the axes parallel and adjacent to each other. The dispenser 1 is provided in the upper part of the anilox roll 2. A rubber plate 5 is attached to the surface of the printing roll. The substrate is provided on the moving stage 7 so as to abut on the printing roll 4.

도 4는 인쇄롤 표면에 부착된 고무판을 펼친 모습을 도시한 것이다. 도시된 고무판은 폭 t2를 갖는 두개의 액정셀을 갖는 기판에 대응된다.Figure 4 shows the state that the rubber plate attached to the surface of the printing roll unfolded. The illustrated rubber plate corresponds to a substrate having two liquid crystal cells having a width t 2 .

흰 부분(16)은 음각부를 나타내고, 빗금친 부분(10)은 양각부를 나타낸다. 상기 패턴은 기판에 박막트랜지스터나 컬러필터가 형성된 액티브 영역에 해당하는 부분만 양각으로 형성되어 있다.The white portion 16 represents the intaglio portion, and the hatched portion 10 represents the embossed portion. In the pattern, only a portion corresponding to an active region in which a thin film transistor or a color filter is formed on the substrate is embossed.

인쇄롤이 어닐록스롤과 맞닿아 회전할 때 어닐록스롤에 전사된 배향액이 상기 고무판의 양각부(10)에 전사되고 전사된 배향액이 이동 스테이지 상의 기판에 인쇄되게 된다.When the printing roll rotates in contact with the anneal roll, the alignment liquid transferred to the anneal roll is transferred to the embossed portion 10 of the rubber plate, and the transferred alignment liquid is printed on the substrate on the moving stage.

도 4는 또한 본 발명에 의한 고무판을 썼을 경우의 기판상의 배향막 인쇄 패턴을 나타낸다. 도시된 기판은 두개의 액정셀을 갖는 경우를 나타낸다. 고무판의 양각에 전사된 배향액이 기판으로 재전사되는 것이기 때문에 고무판에 형성된 패턴과 기판상에 인쇄된 배향막 패턴이 동일하다.4 also shows an alignment film printing pattern on a substrate when a rubber sheet according to the present invention is used. The illustrated substrate shows a case with two liquid crystal cells. Since the alignment liquid transferred to the relief of the rubber plate is retransferred to the substrate, the pattern formed on the rubber plate and the alignment film pattern printed on the substrate are the same.

빗금친 부분(10)이 배향막이 인쇄된 영역이고 흰 부분(16)은 배향막이 인쇄되지 않은 영역이다. 도시된 바와 같이 상기 기판은 액티브 영역에 해당하는 영역(10)에만 배향막이 도포되어 종래 기술에서 나타났던 더미부에 형성된 배향막(도 2의 9)이 없어졌음을 알 수 있다.The hatched portion 10 is the region where the alignment film is printed and the white portion 16 is the region where the alignment film is not printed. As shown in FIG. 2, it can be seen that the alignment layer is applied only to the region 10 corresponding to the active region so that the alignment layer (9 of FIG. 2) formed in the dummy part disappears.

배향막을 기판상의 액티브 영역에만 도포하게 되면 디스펜서는 어닐록스롤 상부에서 액티브 영역에 해당하는 구간만큼만 왕복하면 된다. 즉 디스펜서는 도 4에서 액티브 영역(10)의 폭인 t2만큼만 왕복하면 된다. 즉, 종래 기판의 폭인 t1만큼 왕복하던 디스펜서가 본 발명에서는 t2만큼 왕복하게 된다. 따라서, 도 3에서 어닐록스롤(2) 상에 배향액이 공급되는 영역의 폭 d1이 줄어들게 되고 이에 따라 어닐록스롤의 폭 d2를 줄일 수 있다.When the alignment layer is applied only to the active region on the substrate, the dispenser only needs to reciprocate only a section corresponding to the active region on the anilox roll. That is, the dispenser only needs to reciprocate as much as t 2, which is the width of the active region 10 in FIG. 4. That is, the dispenser that reciprocates by the width t 1 of the conventional substrate reciprocates by t 2 in the present invention. Therefore, in FIG. 3, the width d 1 of the region in which the alignment liquid is supplied on the annealing roll 2 is reduced, and accordingly, the width d 2 of the anilox roll can be reduced.

본 발명에 의하면 인쇄롤상의 고무판에 배향액이 전사될 양각부(10)의 크기가 줄어들므로 어닐록스롤 상에 배향액이 공급되는 면적도 줄어들게 되고 이에 따라 어닐록스롤의 여유부분(12)의 크기도 줄일 수 있다. 이 부분을 최소화하여 어닐록스롤의 크기를 작게 하는 것이 바람직하다.According to the present invention, since the size of the relief portion 10 to which the alignment liquid is transferred to the rubber plate on the printing roll is reduced, the area in which the alignment liquid is supplied onto the anneal roll is also reduced. It can also be reduced in size. It is desirable to minimize this portion to reduce the size of the anneal roll.

예컨데 가로 370mm의 액정표시소자를 제작할 때 종래에는 500mm 길이의 어닐록스롤을 사용하였다. 그러나 실제 기판에 인쇄되는 배향액은 370mm 전체에 걸쳐 인쇄되지만 실제 박막트랜지스터(TFT)가 형성되고 칼라 필터가 형성되는 액티브 영역은 가로 330mm에 불과하므로 가로 40mm에 해당하는 배향액이 더미 영역에 인쇄되어 낭비되어 왔다. 그러나 본 발명에 의하면 인쇄롤에 부착된 고무판의 패턴을 변경함으로써 액티브 영역에만 배향액을 인쇄하게 되고 이에 따라 어닐록스롤의 배향액이 전사되는 영역도 330mm로 줄어들게 되고 따라서 어닐록스롤의 전체 크기도 40mm 이상 줄일 수 있다.For example, when fabricating a liquid crystal display device having a width of 370 mm, a 500 mm long anneal roll was conventionally used. However, the alignment liquid printed on the actual substrate is printed over the entire 370mm, but since the active area where the actual thin film transistor (TFT) is formed and the color filter is formed is only 330mm horizontal, the alignment liquid corresponding to 40mm horizontal is printed on the dummy area. It has been wasted. According to the present invention, however, by changing the pattern of the rubber plate attached to the printing roll, the alignment liquid is printed only in the active area, and thus the area in which the alignment liquid is transferred to the anneal roll is reduced to 330 mm. Can be reduced more than 40mm.

또한 어닐록스롤 상에 배향액이 전사되는 영역(11)도 줄어들게 되므로 디스펜서(1)의 이동거리가 줄어들게 된다. 따라서 디스펜서(1)를 어닐록스롤 상의 빗금친 부분(11)만큼 이동하게 설치하여 제조공정을 단축시킬 수 있다.In addition, since the area 11 on which the alignment solution is transferred onto the anilox roll is also reduced, the moving distance of the dispenser 1 is reduced. Therefore, the dispenser 1 can be installed to move as much as the hatched portion 11 on the anneal roll to shorten the manufacturing process.

상술한 바와 같이 인쇄롤에 부착된 고무판에 기판의 액티브 영역에 해당하는 부분만 양각으로 형성하여 본 발명을 실시함으로써 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.As described above, only the part corresponding to the active area of the substrate is embossed on the rubber plate attached to the printing roll to embody the present invention, and the following effects can be obtained.

첫째, 고무판에 형성된 양각부의 면적이 줄어들었으므로 이에 전사되는 배향액이 줄고, 따라서 기판에 인쇄되는 배향막의 면적이 줄어 배향막 인쇄시 사용되는 배향액의 사용량을 절감할 수 있다. 또한 기판 상의 액티브 영역에만 배향막이 형성되므로 더미 부분에 도포되는 배향막을 제거하는 추가 공정을 생략할 수 있다.First, since the area of the embossed portion formed on the rubber plate is reduced, the alignment liquid transferred thereto is reduced, thus reducing the area of the alignment layer printed on the substrate, thereby reducing the amount of the alignment liquid used in printing the alignment layer. In addition, since the alignment layer is formed only in the active region on the substrate, an additional process of removing the alignment layer applied to the dummy portion may be omitted.

둘째, 기판 상에 형성되는 배향막의 면적이 작아지므로 배향막을 인쇄하는 롤상에 전사되는 배향액의 면적도 줄어든다. 어닐록스롤, 닥터롤, 인쇄롤의 크기는 기판상의 액티브 영역의 폭보다만 크면 되므로 롤의 크기를 줄일 수 있다. 따라서 롤 구입에 드는 비용이 감소되고, 특히 단가가 비싼 어닐록스롤의 구입에 따른 비용을 감소시킬 수 있다.Second, since the area of the alignment film formed on the substrate is small, the area of the alignment liquid transferred onto the roll printing the alignment film is also reduced. The size of the rolls can be reduced because the size of the anneal roll, doctor roll, and printing roll needs to be larger than the width of the active area on the substrate. Therefore, the cost of purchasing a roll can be reduced, and in particular, the cost of purchasing an anilox roll which is expensive can be reduced.

셋째, 어닐록스롤상의 배향액 공급 영역이 줄어들므로 디스펜서가 어닐록스롤 위를 왕복하면서 배향액을 공급하는 시간을 줄일 수 있다. 디스펜서는 기판상의액티브 영역에 해당하는 폭만큼만 이동하도록 설치하여 디스펜서의 왕복 시간을 줄임으로써 전 공정에 소요되는 시간을 단축할 수 있다.Third, since the alignment liquid supply region on the anilox roll is reduced, it is possible to reduce the time for the dispenser to supply the alignment liquid while reciprocating over the anilox roll. The dispenser may be installed to move only by the width corresponding to the active area on the substrate, thereby reducing the round trip time of the dispenser, thereby reducing the time required for the entire process.

Claims (5)

배향액이 공급되도록 설치된 배향액공급수단과;Alignment liquid supply means provided to supply the alignment liquid; 상기 배향액공급수단으로부터 배향액을 공급받는 제 1 롤과;A first roll receiving the alignment liquid from the alignment liquid supply means; 상기 공급된 배향액이 상기 제 1 롤 표면에 균일한 막을 형성하도록 상기 제 1 롤과 인접하여 회전하는 제 2 롤과;A second roll rotating adjacent to the first roll so that the supplied alignment liquid forms a uniform film on the first roll surface; 기판상에 스위칭소자나 컬러필터가 형성된 액티브 영역과 일치하는 양각의 패턴이 형성된 배향막인쇄수단과;Alignment film printing means having an embossed pattern corresponding to an active region in which switching elements or color filters are formed on the substrate; 상기 배향막인쇄수단이 부착되고 상기 제 1 롤과 맞닿아 회전하도록 설치되어 제 1 롤로부터 배향막인쇄수단에 배향액을 전사받고 기판에 배향막을 재전사하는 제 3 롤;A third roll to which the alignment film printing means is attached and installed to rotate in contact with the first roll to transfer the alignment liquid from the first roll to the alignment film printing means and to retransfer the alignment film onto the substrate; 을 포함하는 액정표시소자의 배향막 인쇄장치.Alignment film printing apparatus of the liquid crystal display device comprising a. 제 1항에 있어서, 상기 배향막인쇄수단은 고무판으로 이루어진 것을 특징으로 하는 액정표시소자의 배향막 인쇄장치.2. An alignment film printing apparatus for a liquid crystal display device as claimed in claim 1, wherein said alignment film printing means is made of a rubber plate. 제 1항에 있어서, 상기 배향액공급수단은 기판상의 액티브 영역이 형성되는 구간만큼 제 1 롤 상부를 왕복하도록 설치된 것을 특징으로 하는 액정 표시소자의 배향막 인쇄장치.The alignment film printing apparatus of claim 1, wherein the alignment liquid supplying means is provided to reciprocate the upper portion of the first roll by a section in which an active region on the substrate is formed. 배향액 공급부가 배향액을 제 1 롤에 공급하는 단계와;The alignment liquid supplying unit supplies the alignment liquid to the first roll; 상기 제 1 롤에 공급된 배향액을 균일한 두께의 배향막으로 형성하는 단계와;Forming an alignment liquid supplied to the first roll into an alignment film having a uniform thickness; 상기 배향막을 제 1 롤과 맞닿아 회전하는 제 2 롤에 부착된 배향막인쇄수단에 전사하는 단계와;Transferring the alignment film to alignment film printing means attached to a second roll which abuts against the first roll and rotates; 액티브 영역과 더미영역으로 구분되는 기판을 준비하는 단계와;Preparing a substrate divided into an active region and a dummy region; 상기 제 2 롤을 이용해 상기 기판의 액티브 영역에 배향막을 재전사하는 단계Retransferring an alignment layer to the active region of the substrate using the second roll 를 포함하는 액정표시소자의 배향막 인쇄방법.Alignment film printing method of a liquid crystal display device comprising a. 제 3항에 있어서, 배향액은 배향액 공급부로부터 제 1 롤에 기판상의 액티브 영역의 폭만큼 공급되는 것을 특징으로 하는 액정 표시소자의 배향막 인쇄방법.4. The method for printing an alignment film of a liquid crystal display device according to claim 3, wherein the alignment liquid is supplied from the alignment liquid supply part to the first roll by the width of the active region on the substrate.
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