KR20060132309A - 액정 표시장치의 제조 장치 및 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 배향액 인쇄 패턴의 쉬프트 현상으로 인한 인쇄불량을 방지할 수 있도록 한 액정 표시장치의 제조 장치 및 제조 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 액정 표시장치의 제조 장치는 기판 상에 배향액 패턴을 인쇄하기 위한 인쇄 장치와, 상기 기판 상에 인쇄된 배향액 인쇄 패턴을 경화시키기 위한 건조 장치와, 상기 건조 장치에 의해 경화된 상기 배향액 인쇄 패턴의 쉬프트에 대응되는 패턴 쉬프트 신호를 검출하는 제 1 검사 장치와, 상기 패턴 쉬프트 신호에 따라 상기 인쇄 장치를 제어하여 상기 배향액 인쇄 위치를 보정하는 제어부를 구비한다.
이러한 구성에 의하여 본 발명은 배향액 인쇄 패턴을 인쇄하는 인쇄 마스크의 대형화로 인해 기판에 인쇄되는 배향액 인쇄 패턴의 점차적인 쉬프트 현상을 실시간으로 조기 검출하여 배향액 인쇄 위치를 보정함으로써 배향액 인쇄 패턴의 쉬프트로 인한 인쇄불량을 조기에 방지할 수 있다. 따라서, 본 발명은 배향액 인쇄공정의 공정시간을 단축시킬 수 있으며 수율을 향상시킬 수 있다.
배향액, 패턴 쉬프트, 위치 보정, 스테이지, 인쇄 마스크

Description

액정 표시장치의 제조 장치 및 제조 방법{APPARATUS AND METHOD FOR FABRICATION OF LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}
도 1은 일반적인 배향액 인쇄 장치를 나타내는 도면.
도 2는 관련기술에 따른 액정 표시장치의 제조 장치 및 제조 방법에 있어서, 배향액 인쇄 진행 매수에 따른 인쇄 패턴 쉬프트 거리를 나타내는 그래프.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치의 제조 장치에 있어서 배향막 인쇄 장치를 나타내는 도면.
도 4는 도 3에 도시된 인쇄 장치를 나타내는 도면.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치의 제조 장치 및 제조 방법에 있어서, 배향액 인쇄 진행 매수에 따른 인쇄 패턴 쉬프트 거리를 나타내는 그래프.
도 6은 도 3에 도시된 이물 검사기에서 인쇄 패턴 쉬프트의 검출방법을 나타내는 도면.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치의 제조 장치에 있어서 배향막 인쇄방법을 단계적으로 나타내는 도면.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호설명 >
110, 210 : 인쇄 장치 200 : 기판 로딩 장치
212 : 스테이지 214 : 기판
215 : 인쇄부 224 : 인쇄 마스크
230 : 건조 장치 250 : 이물 검사 장치
270 : 목시 검사 장치 290 : 기판 언로딩 장치
211 : 스테이지 이송장치 213 : 인식부
260 : 제어부 272 : 배향액 인쇄 패턴
274 : 기준 어레이 패턴
본 발명은 액정 표시장치의 제조 장치에 관한 것으로, 특히 배향액 인쇄 패턴의 쉬프트 현상으로 인한 인쇄불량을 방지할 수 있도록 한 액정 표시장치의 제조 장치 및 제조 방법에 관한 것이다.
최근, 음극선관(Cathode Ray Tube)의 단점인 무게와 부피를 줄일 수 있는 각종 평판 표시장치들이 대두되고 있다. 이러한 평판 표시장치로는 액정 표시장치(Liquid Crystal Display), 전계방출 표시장치(Field Emission Display), 플라즈마 표시 패널(Plasma Display Panel) 및 발광 표시장치(Light Emitting Display) 등이 있다.
통상의 액정 표시장치는 전계를 이용하여 액정의 광투과율을 조절함으로써 화상을 표시하게 된다. 이를 위하여, 액정 표시장치는 액정셀들이 매트릭스 형태 로 배열된 액정패널과, 이 액정패널을 구동하기 위한 구동회로를 구비하게 된다.
액정패널에는 액정셀들 각각에 전계를 인가하기 위한 화소전극들과 공통전극이 마련되게 된다. 통상, 화소전극은 하부기판 상에 액정셀 별로 형성되는 반면 공통전극은 상부기판의 전면에 일체화되어 형성되게 된다. 화소전극들 각각은 스위치 소자로 사용되는 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor; 이하 "TFT"라 함)에 접속되게 된다. 화소전극은 박막 트랜지스터를 통해 공급되는 데이터신호에 따라 공통전극과 함께 액정셀을 구동하게 된다.
일반적인 액정패널은 상부기판 상에 순차적으로 형성된 블랙 매트릭스, 컬러필터, 공통전극 및 상부 배향막으로 구성되는 컬러필터 어레이 기판과; 하부기판 상에 형성된 TFT, 화소전극 및 하부 배향막으로 구성되는 TFT 어레이 기판과; 컬러필터 어레이 기판 및 TFT 어레이 기판 사이의 공간에 주입되는 액정을 구비한다.
상기 TFT 어레이 기판의 TFT는 게이트 라인에 접속된 게이트전극, 데이터 라인에 접속된 소스전극 및 드레인 접촉홀을 통해 화소전극에 접속된 드레인전극을 구비한다. 또한, TFT는 게이트전극에 공급되는 게이트전압에 의해 소스전극과 드레인전극간에 도통채널을 형성하기 위한 반도체층들을 더 구비한다. 이러한 TFT는 게이트 라인으로부터의 게이트신호에 응답하여 데이터 라인으로부터의 데이터신호를 선택적으로 화소전극에 공급한다.
상기 화소전극은 데이터 라인과 게이트 라인에 의해 분할된 화소영역에 위치하며 광투과율이 높은 투명 전도성 물질로 이루어진다. 화소전극은 하부기판 전면에 도포되는 보호막 상에 형성되며, 보호막을 관통하는 드레인 접촉홀을 통해 드레 인전극과 전기적으로 접속된다. 이러한 화소전극은 TFT를 경유하여 공급되는 데이터신호에 의해 상부기판에 형성되는 공통전극과 전위차를 발생시키게 된다. 이 전위차에 의해 하부기판과 상부기판 사이에 위치하는 액정은 유전율 이방성에 기인하여 회전하게 된다. 이렇게 회전되는 액정에 의해 광원으로부터 화소전극을 경유하여 상부기판 쪽으로 투과되는 광량이 조절된다.
상기 컬러필터 어레이 기판의 블랙 매트릭스는 하부기판의 TFT 영역과 도시하지 않은 게이트 라인들 및 데이터 라인들 영역과 중첩되게 형성되며 컬러필터가 형성될 화소영역을 구획한다. 이러한 블랙 매트릭스는 빛샘을 방지함과 아울러 외부광을 흡수하여 콘트라스트를 높이는 역할을 한다.
상기 컬러필터는 블랙 매트릭스에 의해 분리된 화소영역에 형성된다. 이러한 컬러필터는 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 별로 형성되어 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 색상을 구현한다.
상기 공통전극은 액정구동시 기준이 되는 공통전압이 인가되어 하부기판 상에 형성된 화소전극과 전위차를 발생시키게 된다. 한편, IPS 모드에서는 상기 공통전극이 하부기판에 형성된다.
그리고, 컬러필터 어레이 기판과 TFT 어레이 기판에는 액정 배향을 위한 상/하부 배향막이 폴리 이미드(PI) 등과 같은 배향물질을 도포한 후 러빙 공정을 수행함으로써 형성된다.
이와 같이, 액정 표시장치에 삽입되는 액정 분자들을 일정한 방향으로 배열하기 위하여 배향막 형성 공정을 갖는데, 상기 컬러필터 어레이 기판과 트랜지스터 어레이 기판 상에 배향막을 도포하고, 일정한 방향으로 액정 분자들이 배열될 수 있도록 러빙(Rubbing) 작업을 한다. 이때, 배향막은 배향액 예컨대, 폴리 아믹산 또는 가용성 폴리 이미드 등이 될 수 있다.
구체적으로, 배향막 형성공정은 배향막 인쇄 장치를 이용하여 기판 상면에 배향액 인쇄 패턴을 인쇄하고, 상기 배향액을 60℃~80℃ 정도의 온도로 가열하여 1차 경화한 다음, 좀더 높은 80℃~200℃ 정도의 온도로 가열하여 2차 경화한다. 그 후, 배향액의 표면에 러빙 또는 광조사하여 배향막을 형성한다.
도 1은 관련기술에 따른 액정 표시장치의 제조 장치에 있어서 배향막 인쇄 장치를 나타내는 도면이다.
도 2를 참조하면, 관련기술에 따른 액정 표시장치의 배향막 인쇄 장치(110)는, 외부로부터 로딩되는 기판(114)이 안착되는 스테이지(112)와, 스테이지(112)에 안착된 기판(114) 상에 배향액 패턴을 인쇄하기 위한 인쇄부(115)를 구비한다.
상기 스테이지(112)는 도시하지 않은 구동장치에 의해 수평방향으로 기판(114)을 이송시키게 된다.
상기 인쇄부(115)는, 외부로부터의 배향액(116)을 디스펜싱하는 디스펜서(117)와, 인쇄 마스크(124)로 둘러싸여 배향액(116)을 기판(114) 상에 인쇄하는 인쇄 롤(126)과, 인쇄 마스크(124)에 배향액(116)을 피착시키는 제 1 가이드 롤(또는 아니록스 롤(Anilox Roll); 122)과, 디스펜서(117)에서 제공한 배향액(116)을 제 1 가이드 롤(122)에 고루 묻혀주는 제 2 가이드 롤(또는 닥터 롤(Doctor Roll); 118)과, 제 1 가이드 롤(122) 상에 피착된 배향액(116)을 균일하게 하는 닥터 블레이드 (Doctor Blade)(120)를 구비한다.
상기 디스펜서(117)는 제 1 가이드 롤(122) 상에 설치되고 도시하지 않은 구동장치에 의해 좌우로 움직여 외부로부터 공급되는 배향액(116)을 제 1 가이드 롤(122)의 외주면에 디스펜싱한다.
상기 제 2 가이드 롤(118)은 제 1 가이드 롤(122)과 맞물러 디스펜서(117)로부터 공급되는 배향액(116)을 제 1 가이드 롤(122)의 표면에 피착시킨다. 즉, 제 2 가이드 롤(118)은 자신의 외주면이 제 1 가이드 롤(122)의 외주면과 접촉된 상태에서 디스펜서(117)로부터의 배향액(116)을 제 1 가이드 롤(122)의 외주면에 고르게 펴주는 역할을 한다.
상기 인쇄 마스크(124)는 고무 재질로써 인쇄 롤(126)의 외주면에 장착된다. 이러한, 인쇄 마스크(124)는 인쇄 롤(126)과 맞물리도록 회전하면서 제 1 가이드 롤(122)의 외주면에 피착된 배향액(116)을 기판(114) 상에 인쇄한다.
이와 같은 상기 인쇄 장치(110)는 디스펜서(117)에 의해 제 2 가이드 롤(118)과 제 1 가이드 롤(122) 사이에 배향액(116)을 디스펜싱하면서 제 2 가이드 롤(118)과 제 1 가이드 롤(122)의 회전에 의해 배향액(116)을 제 1 가이드 롤(122)을 통해 인쇄 롤(126)에 장착된 인쇄 마스크(124)에 피착시킨다. 이 때, 인쇄 롤(126)이 회전하기 시작하면, 기판(114)이 로딩된 스테이지(112)가 일정속도를 가지며 일방향으로 이송된다. 여기서, 인쇄 롤(126)의 회전속도와 스테이지(112)의 이송속도는 서로 동일하게 설정된다.
그런 다음 상기 인쇄 장치(110)는 인쇄 롤(126)의 회전 및 스테이지(112)의 이송에 의해 인쇄 마스크(124)에 피착된 배향액(116)을 기판(114) 상에 인쇄한다. 이에 따라, 기판(114)에 형성된 각 어레이 패턴 상에는 일정한 두께로 배향액 패턴이 인쇄된다.
이와 같은, 인쇄 장치(110)에 의해 기판(114) 상에 인쇄된 배향액은 건조공정을 통해 경화된다.
이러한, 관련기술에 따른 액정 표시장치의 배향막 인쇄 장치 및 인쇄방법에서는 배향막의 인쇄 매수가 증가할 수록 기판(114) 상에 인쇄되는 배향막 인쇄 패턴의 쉬프트 현상이 발생하게 된다. 배향막 인쇄 패턴의 쉬프트 현상은, 도 2에 도시된 바와 같이, 배향막의 인쇄 매수가 증가할 수록 증가하기 때문에 배향막 인쇄 패턴의 쉬프트 현상이 기준값(VP) 이상으로 쉬프트될 경우 인쇄 장치(110)의 인쇄 위치를 재조정하게 된다.
이에 따라, 배향막 인쇄 패턴의 쉬프트로 인한 불량이 발생할 경우 인쇄 장치(110)의 인쇄공정을 정지시킨 후, 인쇄 장치(110)의 스테이지(112)에 안착된 기판(114)의 위치를 확인하여 인쇄 위치를 조정하게 된다. 이때, 인쇄 위치는 기판(114)에 형성된 어레이 패턴에 따라 다르게 된다.
이와 같이 관련기술에 따른 액정 표시장치의 배향막 인쇄 장치 및 인쇄방법에서는 기판(114) 및 인쇄 마스크(124)의 대형화로 인하여 배향액 인쇄시 배향액 인쇄 패턴의 쉬프트 거리가 증가하고 있다. 이에 따라, 관련기술에 따른 액정 표시장치의 배향막 인쇄 장치 및 인쇄방법은 샘플링 검사 방법에 의해 배향액 인쇄 패턴의 쉬프트를 검사하기 때문에 인쇄 위치 조정 후 인쇄까지 패턴 쉬프트 현상으 로 인한 인쇄불량이 증가하는 문제점이 있고, 배향액 인쇄 패턴의 쉬프트를 주기적으로 관리할 수 없는 문제점이 있다.
따라서 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 배향액 인쇄 패턴의 쉬프트 현상으로 인한 인쇄불량을 방지할 수 있도록 한 액정 표시장치의 제조 장치 및 제조 방법을 제공하는데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치의 제조 장치는 기판 상에 배향액 패턴을 인쇄하기 위한 인쇄 장치와, 상기 기판 상에 인쇄된 배향액 인쇄 패턴을 경화시키기 위한 건조 장치와, 상기 건조 장치에 의해 경화된 상기 배향액 인쇄 패턴의 쉬프트에 대응되는 패턴 쉬프트 신호를 검출하는 제 1 검사 장치와, 상기 패턴 쉬프트 신호에 따라 상기 인쇄 장치를 제어하여 상기 배향액 인쇄 위치를 보정하는 제어부를 구비한다.
상기 인쇄 장치는 상기 기판이 안착되는 스테이지와, 상기 스테이지에 설치되어 상기 기판에 대한 패널 정보신호를 인식하여 상기 제어부에 공급하는 인식부와, 상기 제어부로부터의 위치 조정신호에 응답하여 상기 스테이지를 이송시켜 상기 배향액의 인쇄 위치를 보정하는 스테이지 이송장치와, 상기 스테이지에 안착된 상기 기판에 상기 배향액 패턴을 인쇄하기 위한 인쇄부를 구비한다.
상기 제 1 검사 장치는 상기 기판 상에 형성된 배향액 인쇄 패턴과 설정된 기준 패턴의 위치 편차에 대응되는 상기 패턴 쉬프트 신호를 검출한다.
상기 제어부는 상기 인식부로부터의 패널 정보신호에 기초하여 기준값을 설정하고, 설정된 기준값과 상기 패턴 쉬프트 신호를 비교하여 상기 위치 조정신호를 생성하여 상기 스테이지 이송장치를 제어한다.
상기 인쇄부는 상기 배향액 패턴이 형성된 인쇄 마스크가 장착된 인쇄 롤과, 배향액을 디스펜싱하는 디스펜서와. 상기 배향액을 상기 인쇄 마스크에 공급하는 제 1 가이드 롤과, 상기 배향액이 상기 제 1 가이드 롤에 균일하게 공급되도록 하는 제 2 가이드 롤을 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 제 1 검사 장치로부터 공급되는 상기 기판에 형성된 상기 배향액 인쇄 패턴 상의 얼룩 불량을 검사하기 위한 제 2 검사 장치를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치의 제조 장치.
본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치의 제조 방법은 배향액 패턴을 인쇄하기 위한 기판을 스테이지에 로딩시킨 후 배향액 인쇄 위치로 정렬하는 단계와, 상기 기판에 상기 배향액 패턴을 인쇄한 후 경화시키는 단계와, 상기 경화된 배향액 인쇄 패턴의 쉬프트에 대응되는 패턴 쉬프트 신호를 검출하는 단계와, 상기 패턴 쉬프트 신호에 따라 상기 스테이지를 이송시켜 상기 배향액 인쇄 위치를 보정하는 단계를 포함한다.
상기 기판을 스테이지에 로딩시키는 단계는 상기 로딩되는 상기 기판에 대한 패널 정보신호를 인식하는 단계를 포함한다.
상기 패턴 쉬프트 신호를 검출하는 단계는 상기 기판의 배향액 인쇄 패턴과 설정된 기준 패턴의 위치 편차에 대응되는 상기 패턴 쉬프트 신호를 검출하는 단계 와, 상기 기판의 배향액 인쇄 패턴 상의 이물 및 핀홀(Pin Hole) 유무를 검출하는 단계를 포함한다.
상기 배향액 인쇄 위치를 보정하는 단계는 상기 패널 정보신호에 기초하여 기준값을 설정하는 단계와, 상기 설정된 기준값과 상기 패턴 쉬프트 신호를 비교하여 위치 조정신호를 생성하는 단계와, 상기 위치 조정신호에 따라 상기 스테이지를 3축 방향으로 이송시켜 상기 배향액 인쇄 위를 보정하는 단계를 포함한다.
상기 제조 방법은 상기 기판의 상기 배향액 인쇄 패턴 상의 얼룩 불량을 검사하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하에서, 첨부된 도면 및 실시 예를 통해 본 발명의 실시 예를 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치의 제조 장치에 있어서 배향막 인쇄 장치를 나타내는 도면이고, 도 4는 도 3에 도시된 인쇄 장치를 나타내는 도면이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치의 배향막 인쇄 장치는, 배향액을 인쇄하기 위한 기판을 로딩시키는 기판 로딩 장치(200)와, 기판 로딩 장치(200)로부터 공급되는 기판 상에 배향액 패턴을 인쇄하기 위한 인쇄 장치(210)와, 인쇄 장치(210)에 의해 기판 상에 인쇄된 배향액 패턴을 경화시키기 위한 건조 장치(230)와, 건조 장치(230)에 의해 경화된 배향액 인쇄 패턴 상의 핀 홀(Pin Hole) 현상 및 이물을 검사함과 아울러 배향액 인쇄 패턴의 쉬프트에 대응되는 패턴 쉬프트 신호(PSS)를 검출하는 이물 검사 장치(250)와, 이물 검사 장 치(250)로부터의 패턴 쉬프트 신호(PSS)와 기판(214)의 패널 정보신호(PIS)에 기초하여 인쇄 위치 조정신호(PCS)를 생성하여 인쇄 장치(210)를 제어하여 배향액의 인쇄 위치를 조정하는 제어부(260)와, 이물 검사 장치(250)에 의해 이물 검사된 기판 상의 얼룩 불량을 육안으로 검사하기 위한 목시 검사 장치(270)와, 목시 검사 장치(270)로부터의 기판을 외부로 언로딩시키기 위한 기판 언로딩 장치(290)를 구비한다.
상기 기판 로딩 장치(200)는 액정 표시장치의 제조공정에 의해 제조된 복수의 컬러필터 어레이가 형성된 제 1 기판 또는 복수의 TFT 어레이 패턴이 형성된 제 2 기판을 인쇄 장치(210)로 공급한다.
상기 인쇄 장치(210)는 기판 로딩 장치(200)로부터 공급되는 기판에 형성된 각 어레이 패턴 상에 배향액 인쇄 패턴을 인쇄한다.
이를 위해, 인쇄 장치(210)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 기판 로딩 장치(200)로부터 기판(214)이 로딩되어 안착되는 스테이지(212)와, 상기 스테이지(212)를 수평방향으로 이송시킴과 아울러 제어부(260)로부터의 인쇄 위치 조정신호(PCS)에 응답하여 스테이지(212)의 위치를 조정하는 스테이지 이송장치(211)와, 스테이지(212)에 안착된 기판(214) 상에 배향액 패턴을 인쇄하기 위한 인쇄부(215)를 구비한다.
상기 스테이지(212)는 도시하지 않은 구동장치에 의해 수평방향으로 기판(214)을 이송시키게 된다.
한편, 스테이지(212)에는 기판 로딩 장치(200)로부터 공급되는 기판(214)에 대한 크기 및 위치를 포함하는 패널정보 신호(PIS)를 인식하기 위한 복수의 인식부(213)를 구비한다. 여기서, 인식부(213)는 카메라를 이용하게 된다. 이러한, 인식부(213)는 기판 로딩 장치(200)로부터 기판(214)이 로딩되어 진행되는 진행방향에 설치되어 기판(214)에 형성된 패널정보를 인식하여 패널정보 신호(PIS)를 인식하여 제어부(260)에 공급한다.
상기 스테이지 이송장치(211)는 스테이지(212)에 접속되어 배향액(216)의 인쇄시 스테이지(212)를 수평방향으로 이송시킨다. 또한, 스테이지 이송장치(211)는 제어부(260)로부터의 인쇄 위치 조정신호(PCS)에 응답하여 스테이지(212)를 3축 방향(X, Y, Z)으로 이송시켜 배향액(216)의 인쇄 위치를 조정한다.
상기 인쇄부(215)는, 외부로부터의 배향액(216)을 디스펜싱하는 디스펜서(217)와, 인쇄 마스크(224)로 둘러싸여 배향액(216)을 기판(214) 상에 인쇄하는 인쇄 롤(226)과, 인쇄 마스크(224)에 배향액(216)을 피착시키는 아니록스 롤(Anilox Roll)(222)과, 디스펜서(217)에서 제공한 배향액(216)을 제 1 가이드 롤(222)에 고루 묻혀주는 닥터 롤(Doctor Roll)(218)과, 제 1 가이드 롤(222) 상에 피착된 배향액(216)을 균일하게 하는 닥터 블레이드(Doctor Blade)(220)를 구비한다.
상기 디스펜서(217)는 제 1 가이드 롤(222) 상에 설치되고 도시하지 않은 구동장치에 의해 좌우로 움직여 외부로부터 공급되는 배향액(216)을 제 1 가이드 롤(222)의 외주면에 디스펜싱한다.
상기 제 2 가이드 롤(218)은 제 1 가이드 롤(222)과 맞물러 디스펜서(217)로부터 공급되는 배향액(216)을 제 1 가이드 롤(222)의 표면에 피착시킨다. 즉, 제 2 가이드 롤(218)은 자신의 외주면이 제 1 가이드 롤(222)의 외주면과 접촉된 상태에서 디스펜서(217)로부터의 배향액(216)을 제 1 가이드 롤(222)의 외주면에 고르게 펴주는 역할을 한다.
상기 인쇄 마스크(224)는 고무 재질로써 인쇄 롤(226)의 외주면에 장착된다. 이러한, 인쇄 마스크(224)는 인쇄 롤(226)과 맞물리도록 회전하면서 제 1 가이드 롤(222)의 외주면에 피착된 배향액(216)을 기판(214) 상에 인쇄한다.
이와 같은 인쇄 장치(210)는 먼저 제어부(260)로부터 인쇄 위치 조정신호(PCS)에 응답하여 스테이지(212)의 위치를 3축 방향으로 이송시켜 인쇄 위치를 조정한다. 그런 다음 인쇄 장치(210)는 디스펜서(217)에 의해 제 2 가이드 롤(218)과 제 1 가이드 롤(222) 사이에 배향액(216)을 디스펜싱하면서 제 2 가이드 롤(218)과 제 1 가이드 롤(222)의 회전에 의해 배향액(216)을 제 1 가이드 롤(222)을 통해 인쇄 롤(226)에 장착된 인쇄 마스크(224)에 피착시킨다. 이 때, 인쇄 롤(226)이 회전하기 시작하면, 기판(214)이 로딩된 스테이지(212)는 스테이지 이송장치(211)에 의해 일정한 속도를 가지도록 일방향으로 이송된다. 여기서, 인쇄 롤(226)의 회전속도와 스테이지(212)의 이송속도는 서로 동일하게 설정된다.
이어서, 인쇄 장치(210)는 인쇄 롤(226)의 회전 및 스테이지(212)의 이송에 의해 인쇄 마스크(224)에 피착된 배향액(216)을 기판(214) 상에 인쇄한다. 이에 따라, 기판(214)에 형성된 각 어레이 패턴 상에는 일정한 두께의 배향액 패턴이 인쇄된다.
상기 건조 장치(230)는 인쇄 장치(210)에 의해 기판 상에 인쇄된 배향액을 60℃~80℃ 정도의 온도로 가열하여 1차 경화시킨 후, 80℃~200℃ 정도의 온도로 가열하여 2차 경화시킨다.
상기 이물 검사 장치(250)는 건조 장치(230)에 의해 경화된 기판 상의 각 어레이 패턴 상에 핀 홀 현상 및 이물의 유무를 검사하게 된다. 구체적으로, 이물 검사 장치(250)는 도시하지 않은 이물 검사용 카메라를 이용하여 건조 장치(230)로부터 공급된 기판 상에 형성된 각 어레이 패턴 상의 핀 홀 현상 및 이물의 유무를 검사하게 된다.
그리고, 이물 검사 장치(250)는 도 5에 도시된 바와 같이 배향막의 인쇄 매수가 증가할 수록 기판(214) 상에 인쇄되는 배향막 인쇄 패턴의 쉬프트 현상이 발생하기 때문에 배향막 인쇄 패턴의 쉬프트를 검출하게 된다. 구체적으로, 이물 검사 장치(250)는 도 6에 도시된 바와 같이 건조 장치(230)로부터 공급되는 기판(214)의 각 어레이 패턴에 형성된 배향액 인쇄 패턴(272)을 검출하고, 검출된 배향액 인쇄 패턴(272)과 설정된 기준 어레이 패턴(274)간의 X축 및 Y축 위치 차이를 각 어레이 패턴 별로 비교하여 패턴 쉬프트 신호(PSS)를 생성하여 제어부(260)에 공급한다.
상기 목시 검사 장치(270)는 샘플링 검사를 통해 이물 검사 장치(250)로부터 공급되는 복수의 기판 중 어느 하나의 기판 상에 형성된 각 배향액 인쇄 패턴 상의 얼룩 불량을 육안으로 검사하게 된다. 이때, 목시 검사 장치(270)는 보통 10매의 기판 당 1매를 샘플링하여 목시 검사한다.
상기 기판 언로딩 장치(290)는 목시 검사 장치(270)로부터 공급되는 기판의 양품 및 불량으로 구분하여 외부로 언로딩시키게 된다.
상기 제어부(260)는 인쇄 장치(210)의 인식부(213)로부터 공급되는 패널 정보신호(PIS)에 기초하여 어레이 패턴(274)의 X축 및 Y축의 위치에 대응되는 기준값(VP)을 설정한다. 그리고, 제어부(260)는 설정된 어레이 패턴(274)에 대한 기준값(VP)과 이물 검사 장치(250)로부터의 패턴 쉬프트 신호(PSS)의 검출값을 비교하여 인쇄 위치 조정신호(PCS)를 생성한다. 이때, 제어부(260)는 검출값이 기준값(VP)보다 클 경우 검출값에 따라 인쇄 위치 조정신호(PCS)를 생성하여 스테이지 이송장치(211)를 제어한다. 한편, 상기 제어부(260)는 기판(214)에 형성된 배향액의 인쇄 상태를 검사할 수 있으며, 이물 검사 장치(250)에 내장될 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치의 배향막 인쇄방법을 단계적으로 나타내는 순서도이다.
도 7을 도 3 및 도 4와 결부하여, 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치의 배향막 인쇄 장치 및 인쇄방법을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 기판(214)의 크기에 대응되는 인쇄 마스크(224)를 인쇄 롤(226)에 장착한다. 제 1 단계(S1)
그리고, 기판(214)을 인쇄 장치(210)의 스테이지(212)에 로딩시킨 후 정렬한다. 이때, 스테이지(212)에 구비된 인식부(213)를 이용하여 스테이지(212) 상에 로딩되는 기판(214)의 패널정보를 인식하여 패널 정보신호(PIS)를 제어부(260)에 공급한다. 제 2 단계(S2)
이어서, 인쇄 장치(210)에서는 디스펜서(217)로부터 배향액(216)이 디스펜싱 됨과 동시에 제 2 가이드 롤(218), 아니록스 롤(220) 및 인쇄 롤(226)이 회전하여 인쇄 롤(226)에 장착된 인쇄 마스크(224)에 배향액(216)이 피착된다. 인쇄 롤(226)의 회전과 동시에 스테이지(212)가 이송됨으로써 인쇄 마스크(224)에 피착된 배향액(216)이 기판(214)의 각 어레이 패턴 상에 인쇄된다. 그런 다음, 배향액(216)이 기판(214)의 각 어레이 패턴 상에 인쇄되면 기판(214)을 건조 장치(230)에 공급하여 기판(214)의 각 어레이 패턴 상에 인쇄된 배향액(215)을 경화시킨다. 제 3 단계(S3)
그런 다음 건조 장치(230)에 의해 기판(214) 상에 인쇄된 배향액(216)이 경화되면 기판(214)을 이물 검사 장치(250)에 공급한다. 이물 검사 장치(250)에서는 이물 검사용 카메라를 이용하여 기판(214) 상에 경화된 배향액 인쇄 패턴 상의 핀 홀 현상 및 이물의 유무를 검사하게 된다.
또한, 이물 검사 장치(250)에서는 도 6에 도시된 바와 같이 기판(214)의 각 어레이 패턴에 형성된 배향액 인쇄 패턴(272)을 검출하고, 검출된 배향액 인쇄 패턴(272)과 설정된 기준 어레이 패턴(274)간의 X축 및 Y축 위치 차이를 각 어레이 패턴 별로 비교하여 패턴 쉬프트 신호(PSS)를 검출하여 제어부(260)에 공급한다. 제 4 단계(S4)
이어서, 제어부(260)는 인식부(213)로부터의 패널 정보신호(PIS)에 기초하여 기준값을 설정하고, 설정된 기준값과 패턴 쉬프트 신호(PSS)에 대응되는 검출값을 비교한다. 제 5 단계(S5)
제 5 단계(S5)에서 검출값이 기준값과 같거나 클 경우 제어부(260)는 검출값 에 대응되는 인쇄 위치 조정신호(PCS)를 생성하여 스테이지 이송장치(211)를 제어한다. 이에 따라, 스테이지 이송장치(211)는 위치 조정신호(PCS)에 응답하여 스테이지(212)를 3축 방향으로 이송시킴으로써 배향액 인쇄 패턴의 쉬프트 위치를 기준 위치로 보정하게 된다. 제 6 단계(S6)
상기 제 6 단계(S6) 이후에는 상기 제 2 단계(S2) 내지 제 5 단계(S5)를 반복적으로 진행한다.
한편, 제 5 단계(S5)에서 검출값이 기준값보다 작을 경우 이물 검사 장치(250)로부터의 기판(214)을 목시 검사 장치(270)로 이송하여 기판(214)의 각 어레이 패턴에 형성된 배향액 인쇄 패턴 상의 얼룩 불량을 육안으로 검사한다. 제 7 단계(S7)
그런 다음, 목시 검사 장치(270)로부터 목시 검사가 완료된 기판(214)을 양품 및 불량으로 구분하여 외부로 언로딩시킨다. 제 8 단계(S8)
이후, 상술한 제 2 단계(S2) 내지 제 8 단계(S8)를 반복적으로 진행함으로써 기판(214) 상에 배향액(216)을 형성하게 된다.
이와 같은, 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치의 배향막 인쇄 장치 및 인쇄방법은 이물 검사시 기판(214)에 형성된 배향액 인쇄 패턴의 위치를 검출하고, 검출된 배향액 인쇄 패턴의 위치와 기준위치를 비교하여 편차에 대응되는 인쇄 위치 조정신호(PCS)를 인쇄 장치(210)에 피드백(Feed Back)하여 배향액 인쇄 위치를 자동으로 보정함으로써 배향액 인쇄 패턴의 쉬프트로 인한 인쇄불량을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치의 배향막 인쇄 장치 및 인쇄방법은 배향액 인쇄 패턴의 쉬프트를 실시간으로 검출하여 편차만큼 배향액 인쇄 위치를 보정함으로써 배향액 인쇄 패턴의 쉬프트를 효과적으로 관리할 수 있다.
한편, 이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시 예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 종래의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
상기와 같은 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치의 제조 장치 및 제조 방법은 배향액 패턴을 인쇄하는 인쇄 마스크의 대형화로 인해 기판에 인쇄되는 배향액 인쇄 패턴의 점차적인 쉬프트 위치를 실시간으로 검출하여 배향액 인쇄 위치를 보정함으로써 배향액 인쇄 패턴의 쉬프트로 인한 인쇄불량을 조기에 방지할 수 있다. 따라서, 본 발명은 배향액 인쇄공정의 공정시간을 단축시킬 수 있으며 수율을 향상시킬 수 있다.

Claims (12)

  1. 기판 상에 배향액 패턴을 인쇄하기 위한 인쇄 장치와,
    상기 기판 상에 인쇄된 배향액 인쇄 패턴을 경화시키기 위한 건조 장치와,
    상기 건조 장치에 의해 경화된 상기 배향액 인쇄 패턴의 쉬프트에 대응되는 패턴 쉬프트 신호를 검출하는 제 1 검사 장치와,
    상기 패턴 쉬프트 신호에 따라 상기 인쇄 장치를 제어하여 상기 배향액 인쇄 위치를 보정하는 제어부를 구비하는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치의 제조 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 인쇄 장치는,
    상기 기판이 안착되는 스테이지와,
    상기 스테이지에 설치되어 상기 기판에 대한 패널 정보신호를 인식하여 상기 제어부에 공급하는 인식부와,
    상기 제어부로부터의 위치 조정신호에 응답하여 상기 스테이지를 이송시켜 상기 배향액의 인쇄 위치를 보정하는 스테이지 이송장치와,
    상기 스테이지에 안착된 상기 기판에 상기 배향액 패턴을 인쇄하기 위한 인쇄부를 구비하는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치의 제조 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 검사 장치는 상기 기판 상에 형성된 배향액 인쇄 패턴과 설정된 기준 패턴의 위치 편차에 대응되는 상기 패턴 쉬프트 신호를 검출하는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치의 제조 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 인식부로부터의 패널 정보신호에 기초하여 기준값을 설정하고, 설정된 기준값과 상기 패턴 쉬프트 신호를 비교하여 상기 위치 조정신호를 생성하여 상기 스테이지 이송장치를 제어하는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치의 제조 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 기판 상에 형성된 배향액의 인쇄상태를 검사하는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치의 제조 장치.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 인쇄부는,
    상기 배향액 패턴이 형성된 인쇄 마스크가 장착된 인쇄 롤과,
    배향액을 디스펜싱하는 디스펜서와.
    상기 배향액을 상기 인쇄 마스크에 공급하는 제 1 가이드 롤과,
    상기 배향액이 상기 제 1 가이드 롤에 균일하게 공급되도록 하는 제 2 가이드 롤을 구비하는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치의 제조 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 검사 장치로부터 공급되는 상기 기판에 형성된 상기 배향액 인쇄 패턴 상의 얼룩 불량을 검사하기 위한 제 2 검사 장치를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치의 제조 장치.
  8. 배향액 패턴을 인쇄하기 위한 기판을 스테이지에 로딩시킨 후 배향액 인쇄 위치로 정렬하는 단계와,
    상기 기판에 상기 배향액 패턴을 인쇄한 후 경화시키는 단계와,
    상기 경화된 배향액 인쇄 패턴의 쉬프트에 대응되는 패턴 쉬프트 신호를 검출하는 단계와,
    상기 패턴 쉬프트 신호에 따라 상기 스테이지를 이송시켜 상기 배향액 인쇄 위치를 보정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치의 제조 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 기판을 스테이지에 로딩시키는 단계는 상기 로딩되는 상기 기판에 대한 패널 정보신호를 인식하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치의 제조 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 패턴 쉬프트 신호를 검출하는 단계는,
    상기 기판의 배향액 인쇄 패턴과 설정된 기준 패턴의 위치 편차에 대응되는 상기 패턴 쉬프트 신호를 검출하는 단계와,
    상기 기판의 배향액 인쇄 패턴 상의 이물 및 핀홀(Pin Hole) 유무를 검출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치의 제조 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 배향액 인쇄 위치를 보정하는 단계는,
    상기 패널 정보신호에 기초하여 기준값을 설정하는 단계와,
    상기 설정된 기준값과 상기 패턴 쉬프트 신호를 비교하여 위치 조정신호를 생성하는 단계와,
    상기 위치 조정신호에 따라 상기 스테이지를 3축 방향으로 이송시켜 상기 배향액 인쇄 위를 보정하는 단계를 포함하는 액정 표시장치의 제조 방법.
  12. 제 8 항에 있어서,
    상기 기판의 상기 배향액 인쇄 패턴 상의 얼룩 불량을 검사하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시장치의 제조 방법.
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