KR20070057494A - 액정표시장치의 컬러필터와 배향막 통합형성장치 및통합형성방법 - Google Patents

액정표시장치의 컬러필터와 배향막 통합형성장치 및통합형성방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 액정표시장치(LCD)의 컬러필터와 배향막을 형성하는 방법 및 장치에 관한 것으로서, 특히 기존의 포토리소그래픽 메소드에 의해 컬러필터를 형성하고, 스핀 코팅이나 롤 코팅 방법을 사용하여 기판 표면에 배향막의 형성 물질인 폴리이미드계 고분자 화합물을 도포하는 대신에, 하나의 스테이지에 설치된 싱글 또는 듀얼 갠트리에 컬러필터용 잉크젯 헤드유닛 및 베이킹 유닛과 배향막용 잉크젯 헤드유닛 및 베이킹 유닛을 함께 탑재하여 잉크젯 프린팅 방식에 의해 컬러필터 및 배향막을 형성함과 아울러 실시간으로 베이킹함으로써 하나의 장치 내에서 컬러액정표시장치의 컬러필터 패터닝 공정과 배향막 패터닝 공정이 가능한 액정표시장치의 컬러필터와 배향막 통합형성장치 및 통합형성방법을 제공한다.
액정표시장치, LCD, 컬러필터, 배향막, 잉크젯 프린팅

Description

액정표시장치의 컬러필터와 배향막 통합형성장치 및 통합형성방법{APPARATUS AND METHOD FOR TOTALLY PATTERNING LCD COLOR FILTER AND ALIGNMENT LAYER}
도 1은 종래기술에 따른 컬러필터 형성공정을 보여주는 도면,
도 2는 종래기술에 따른 배향막 형성장치의 구성을 보여주는 도면,
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 컬러필터 및 배향막 통합형성장치 및 공정을 보여주는 도면,
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 컬러필터 및 배향막 통합형성장치 및 공정을 보여주는 도면,
도 5는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 컬러필터 및 배향막 통합형성장치 및 공정을 보여주는 도면.
본 발명은 액정표시장치(LCD)의 컬러필터(Color Filer)와 배향막(Alignment Layer)을 형성하는 방법 및 장치에 관한 것으로서, 특히 기존의 포토리소그래픽 메 소드(Photolithographic Method)에 의해 컬러필터를 형성하고, 스핀 코팅(Spin Coating)이나 롤 코팅(Roll Coating) 방법을 사용하여 기판 표면에 배향막의 형성 물질인 폴리이미드계(Polyimide) 고분자 화합물을 도포하는 대신에, 하나의 스테이지에 설치된 싱글 또는 듀얼 갠트리에 컬러필터용 잉크젯 헤드유닛 및 베이킹(Baking) 유닛과 배향막용 잉크젯 헤드유닛 및 베이킹 유닛을 함께 탑재하여 잉크젯 프린팅 방식에 의해 컬러필터 및 배향막을 형성함과 아울러 실시간으로 베이킹함으로써 하나의 장치 내에서 컬러액정표시장치의 컬러필터 패터닝 공정과 배향막 패터닝 공정이 가능한 액정표시장치의 컬러필터와 배향막 통합형성장치 및 통합형성방법에 관한 것이다.
일반적으로 액정표시장치는 상부 기판과 하부 기판으로 이루어지는데 하부 기판에는 박막트랜지스터와 같은 스위치 소자와 이에 대응하는 화소가 매트릭스 형태로 형성되고, 상부 기판에는 하부 기판과 마주보는 면에 공통 전극과 컬러필터가 형성된다. 그리고, 상부 기판과 하부 기판의 마주보는 면에 주입되는 액정의 배향특성에 따라 상/하부 기판에 배향막을 형성하고, 배향막에 액정이 잘 정렬할 수 있도록 배향한 후 스페이서(Spacer)를 산포하고 밀봉(Seal) 인쇄를 하여 상부 기판과 하부 기판을 합착한 후, 두 기판 사이의 공간에 임의의 액정을 주입하여 액정표시장치가 제작된다.
액정표시장치용 컬러필터는 액정표시장치의 한쪽 기판으로 사용되어 Full Color를 구현해 주는 주요 부품이다. 컬러필터의 기본 구조는 유리기판, 블랙 매트릭스(Black Matrix), 컬러필터층(Red, Green, Blue Layer), 보호막층(Overcoat Layer), ITO층(Indium-Tin Oxide Layer) 등으로 구성되어지며, 액정표시장치의 종류 및 액정모드에 따라 그 구조가 다르다.
컬러필터의 기술은 지난 수십 년 동안 일본을 중심으로 여러 가지 제조기술이 개발되어 생산에 적용되고 있는데, 생산에 적용이 된 제조기술로는 염색법, 인쇄법, 전착법, 안료분산법, 필름전사법 등이 있으며, 이들 제조방법들은 생산성 및 제조원가적 측면에서 최근까지 경쟁을 통하여 우수한 제조방법이 검증되어져 사용되고 있다. 특히 최근 들어 액정표시장치의 디스플레이의 크기가 커지면서 그 생산성을 높이기 위하여 제조기판의 크기가 계속하여 커지고 있는 상황 하에서 대형기판에 대한 적합성이 제조기술에 있어서 매우 중요한 요소가 되고 있다.
도 1은 종래기술에 따른 컬러필터 형성공정을 보여주는 도면으로서, 감광성수지 안료인 포토레지스트(Photoresist, 130)에 분산된 재료를 사용하여 코팅, 노광, 현상, 소성 등의 단계적 공정을 통하여 제작하는 방법으로 각 컬러층(R,121 / G,123 / B,125)을 각각 형성한다. 이 방법은 정교성이 뛰어나고 재현성이 좋아 널리 사용되고 있다. 그러나 미세 패터닝 공정인 포토리소그래피(Photolithography)는 공정 자체가 복잡하고, 고가의 장비 사용 및 높은 유지보수 비용, 높은 투자 비용으로 그 대체기술의 필요성이 대두되고 있다. 이하에는 도 1을 참조하여 종래의 포토리소그래피에 의한 컬러필터의 형성 공정을 설명한다.
도 1의 컬러필터의 형성 공정은 세정 공정을 끝마친 두께 0.7mm인 유리 기판(100) 위에 Cr(크롬)으로 1500~2000Å 두께 정도의 블랙 매트릭스(110)를 형성시키고 난 후, 유리 기판(100) 위에 슬릿코팅이나 스핀코팅 방식으로 Red(121) 색 구현 을 위한 UV Curable 포토레지스트(130)를 도포한다. 도포된 포토레지스트(130)는 적당한 빛(150)으로 포토 마스크(140)를 이용하여 노광을 하고, 이것에 현상, 베이킹 공정을 실시한다. 베이킹 공정을 마치고 난 후에는 위와 같은 방법으로 Green(123), Blue(125) 색 구현을 위해 각각에 대해 도포, 노광, 현상, 베이킹 공정을 반복함으로써 컬러 메트릭스(Color Matrix) 구조가 형성된다.
이러한 종래의 컬러필터 형성 기술은 다음과 같은 문제점이 있다. 우선 제작하고자 하는 액정표시장치의 크기 및 형태에 따라 별도의 포토 마스크를 사용하여야 하는데 포토 마스크의 제작 가격이 고가이고, 사용 횟수와 관리에 따라 그 수명 및 교체를 해야 하기하기 때문에 제조 원가가 상승하는 문제점이 있다. 또한, 수십 단계에 이르는 복잡한 공정이 필요하며 그에 따른 공정 시간의 증가 또한 문제가 된다. 뿐만 아니라, 포토 마스크에 조금의 결함이 있거나 유리 기판과의 정렬이 불량한 경우에는 패턴의 전사 불량이 발생하여 고가의 유리 기판 전체가 못 쓰게 되거나 유리 기판을 회수 및 재생하여야 하는 문제가 있다. 또한, 스핀 코팅 시 고가의 포토레지스트가 90% 이상 낭비되므로 이에 따른 재료비 부담이 가중되고, 다량의 폐기물을 발생시키며, 유리 기판 크기의 대형화에 용이하지 않아 많은 투자비용과 유지보수가 필요한 문제점이 있다.
한편, 액정표시장치는 액정의 전기 광학적 효과를 이용하여 도광판으로부터 입사되는 빛을 통과시키거나 차단함으로써 영상을 디스플레이하게 되는데, 이러한 전기 광학적 효과는 액정 자체의 이방성과 액정의 분자배열 상태에 의해 결정된다. 액정표시장치에서 요구되는 응답성과 균일성을 확보하기 위해서는 기판 사이에 주 입되는 액정의 분자들을 특정 방향으로 배향시켜 단결정과 같은 특성을 가지도록 하는 것이 중요하다. 액정 분자들의 정렬을 위해서 액정표시장치의 상하 기판의 마주보는 면에 배향막이 형성되는데, 통상 폴리이미드계 고분자 화합물을 500~1000Å의 두께로 스핀 코팅 또는 롤 코팅 방법을 도포하고 경화시킨 후 러빙(Rubbing) 공정을 거쳐 배향막을 형성하게 된다. 러빙 공정은 배향막의 표면에 일정한 각의 배향막을 갖도록 액정 분자에 배향 방향을 부여하는 역할을 한다.
배향액을 기판에 도포하는 방법 중 스핀 코팅 방법은 사용되는 폴리이미드의 양이 많아지며, 그 사용되는 도포액의 대부분이 낭비되면서 기판 전체에 배향막이 도포된다. 하나의 유리 기판에 여러 패널을 분할 형성하는 공정에 사용하기 위해서는 액티브 영역을 제외한 주변부에 별도의 에칭 공정을 이용하여 배향막을 제거해야 하는 공정상의 문제점이 있다. 따라서 최근에는 유리 기판에 배향막을 형성하는 방법으로 롤 코팅 방법을 많이 사용하고 있다. 이하에는 도 2를 참조하여 종래의 롤 코팅에 의한 배향막 형성 공정을 설명한다.
도 2의 롤 코팅 장비는 고무 재질의 닥터 롤(Doctor Roll, 230), 닥터 롤(230)과 맞물려 돌아가고 크롬 등의 금속으로 코팅 되어 있는 아닐록스 롤(Anilox Roll, 240) 및 아닐록스 롤(240)과 맞물려 돌아가는 인쇄롤(Printing Roll, 250)과 인쇄롤(250) 상에 부착된 인쇄 고무판(251)으로 구성되어 있다. 인쇄 고무판(251)의 패턴(253)은 기판 상에 배향막이 도포되는 액티브 영역에 대응하는 형태의 패턴이 양각으로 형성되어 스테이지(210) 위에 놓여진 유리 기판(200) 위에 형성되는 다수의 액정표시장치의 액티브 영역 상에 배향막이 도포될 수 있도록 한다.
디스펜서(220)에 의해서 아닐릭스 롤(240)에 폴리이미드계 고분자화합물인 배향막 형성 물질이 분사된다. 그러면 닥터 롤(230)이 아닐릭스 롤(240)과 함께 회전하면서 아닐릭스 롤(240)의 표면에 균일한 두께로 배향막 형성 물질을 부착시키고, 아닐릭스 롤 (240)이 인쇄롤(250)과 맞물려 회전할 때 배향막 형성 물질이 인쇄롤(250)에 부착된 인쇄 고무판(251)의 양각 패턴(253)으로 전사된다. 이런 상태에서 스테이지(210)에 장착된 유리 기판(200)이 인쇄롤(250)의 회전 속도와 동일한 속도로 이동하면, 유리 기판(200) 상에 소정의 패턴(253)으로 배향막 형성 물질이 도포된다. 이렇게 도포된 배향막 형성 물질이 소정의 경화 공정과 러빙 공정을 거치면 배향막 형성 공정이 마무리된다.
이러한 종래의 배향막 형성 기술은 다음과 같은 문제점이 있다. 우선 제작하고자 하는 액정표시장치의 크기 및 형태에 따라 별도의 인쇄 고무판을 사용하여야 하는데 인쇄 고무판의 가격이 고가이기 때문에 제작하는 액정표시장치의 수량이 소량인 경우 제조 원가가 상승하는 문제점이 있다. 또한, 소정 형태의 액정표시장치를 제조하던 중에 다른 형태의 액정표시장치를 제작하고자 할 때에는 인쇄롤에 부착된 인쇄 고무판을 떼어내고, 새로운 인쇄 고무판을 부착하여야 하는데, 인쇄 고무판을 제작하고자 하는 액정표시장치의 액티브 영역과 정확하게 정렬시켜야 하므로 인쇄 고무판의 장착에는 상당한 노력과 시간이 소요되고, 인쇄 고무판을 교체하는 동안에 생산 공정이 중단되어 작업능률이 현저하게 저하되고, 제조 단가가 높아지는 문제점이 있다. 또한, 인쇄 고무판에 조금의 결함이 있거나 정렬이 불량한 경우에는 배향막의 전사 불량이 발생하여 고가의 유리 기판 전체가 못 쓰게 되거나 유리 기판을 회수 및 재생하여야 하는 문제가 있다. 또한, 인쇄 고무판은 특히 제작하는 LCD 패널의 크기가 큰 경우, 도포 공정상의 압축력의 차이에 의해서 두께 편차가 일어나 얼룩(무라)이 발생하는 문제가 종종 발생하는 문제가 있다.
따라서 상기한 종래의 포토리소그래피에 의한 액정표시장치의 컬러필터 형성 방법과 스핀 코팅과 롤 코팅을 사용한 배향막 형성 공정의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 액정표시장치의 컬러필터와 배향막을 각각 패터닝하는 두 개의 잉크젯 헤드유닛들을 하나의 스테이지에 구성함으로써, 컬러필터와 배향막 패터닝 공정을 통합적으로 수행하여 공정의 단순성과 생산성을 높일 수 있도록 하는 액정표시장치의 컬러필터와 배향막 통합형성장치 및 통합형성방법을 제공하는데 있다.
본 발명은 액정표시장치의 컬러필터와 배향막 형성을 위한 새로운 형태의 잉크젯 프린팅 장치 및 그 구성에 관한 것으로서, 잉크젯 프린트 헤드유닛이 탑재된 싱글 및 듀얼 갠트리를 이용하여 컬러필터와 배향막을 하나의 스테이지에서 형성할 수 있는 액정표시장치의 컬러필터와 배향막 통합형성장치 및 통합형성방법에 관한 것이다.
컴퓨터 프린터 기술로서 이미 성숙단계에 있는 잉크젯 프린팅 기술을 액정표시장치용 컬러필터와 배향막 제조에 적용하려는 연구가 활발히 추진되고 있다. 잉 크젯 기술은 1970년대부터 DOD(Drop On Demand) 방식이 개발되어 산업용으로 사용되어 왔으며, 1980년대에는 써멀(Thermal)방식과 피에조(Piezo)방식이 개발됨으로서 본격적인 OA용 프린터 응용이 시작되었다.
잉크젯 프린팅 기술을 칼라필터나 배향막 형성에 적용하면 다음과 같은 장점을 기대할 수 있다. 소규모 생산설비, 소규모 투자로서 저렴한 가격의 칼라필터나 배향막을 형성할 수 있으며, 기존의 성숙된 컴퓨터 프린터 및 잉크 기술을 적용할 수 있으며, 기존의 공법에 비해 생산 공정의 대폭 간소화가 가능하다. 또한, 고정밀도, 고균일도의 박막 형성이 가능하고, 이물질 입자의 발생이 없어 청정공정이 가능하며, 기존의 스핀 코팅 방식에 비해 고가의 칼라필터 재료의 낭비률을 대폭 낮출 수 있다. 잉크젯 기술은 잉크젯 헤드, 잉크, 대형 스테이지 등의 기구부, 광학 및 비전처리기술과 원하는 패턴에 따라 헤드와 스테이지를 구동하는 제어 기술 등이 핵심 기술이다. 이하에서는 본 발명의 구체적 실시예를 들어 본 발명의 구성 및 원리를 설명한다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 컬러필터 및 배향막 통합형성장치 및 공정을 보여주는 도면이다. 도 3의 컬러필터 및 배향막 통합형성장치를 살펴보면 스테이지(300) 상에 유리 기판(310)이 위치되어 있으며, 유리 기판(310)에 컬러필터를 프린팅하는 컬러필터용 잉크젯 헤드(340) 및 유리 기판(310)에 배향막을 프린팅하는 배향막용 잉크젯 헤드(350)가 제1갠트리(320) 및 제2갠트리(330)에 각각 탑재되어 있다. 각각의 잉크젯 헤드(340)는 이동 마운트 상에서 X축 방향으로 이동하는 제1이송수단(341) 및 제2이송수단(351)에 각각 장착되어 있다. 각각의 이송수단 들(341, 351)은 잉크젯 헤드들(340, 350)이 유리 기판(310)에 컬러필터 패턴 및 배향막 패턴을 프린팅할 수 있도록 공지의 선형 구동수단에 의해서 갠트리 상에서 이동한다.
갠트리들(320, 330)은 스테이지(300) 상에 형성된 가이드 수단(360)을 따라 Y축을 따라 이동할 수 있다. 또한, 갠트리들(320, 330)에 탑재된 잉크젯 헤드들(340, 350)은 갠트리 상에서 X축 방향으로 이송될 수 있고, 잉크젯 헤드들(340, 350)의 높이를 조절하여 Z축을 따라 이동하여 유리 기판(310)까지의 높이를 변동시킬 수 있다.
이하에서는 상술한 컬러필터 및 배향막 통합형성장치를 이용하여 유리 기판(310) 상의 컬러필터 및 배향막을 패터닝하는 과정을 설명한다. 우선, 스테이지(300) 상에 컬러필터 및 배향막 패턴 형성을 위한 유리 기판(310)이 로딩되면, 소정의 정렬공정에 따라 제1갠트리(320)가 제1이송수단(341)에 장착된 컬러필터용 잉크젯 헤드(340)를 Y축 방향으로 이동시켜 초기 위치를 세팅하고, 제1이송수단(341)이 장착된 컬러필터용 잉크젯 헤드(340)를 X축 방향으로 이동시켜 초기 위치를 세팅한다. 이어, 수직이동수단(미도시함)을 제어하여 Z축 방향으로 컬러필터용 잉크젯 헤드(340)를 이동시키고, 최종적인 정렬공정을 수행한 후, 컬러필터를 프린팅한다.
컬러필터용 잉크젯 헤드(340)에 의한 컬러필터 패터닝이 완료되면, 소정 시간동안 유리 기판(310)에 형성된 컬러필터 패턴(311)을 건조시킨 후, 배향막 패터닝 공정을 수행한다. 배향막 패터닝 공정은 소정의 정렬공정에 따라 제2갠트리 (330)가 제2이송수단(351)에 장착된 배향막용 잉크젯 헤드(350)를 Y축 방향으로 이동시켜 초기 위치를 세팅하고, 제2이송수단(351)이 장착된 배향막용 잉크젯 헤드(350)를 X축 방향으로 이동시켜 초기 위치를 세팅한다. 이어, 수직이동수단(미도시함)을 제어하여 Z축 방향으로 배향막용 잉크젯 헤드(350)를 이동시키고, 최종적인 정렬공정을 수행한 후, 배향막을 프린팅한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 컬러필터 및 배향막 통합형성장치를 이용한 컬러필터 및 배향막 통합형성방법은 하나의 스테이지(300)에서 유리 기판(310)의 중복된 로딩 없이 한 번에 이루어지므로 잉크젯 프린팅에 의한 컬러필터 및 배향막의 패터닝에 있어서 유리 기판(310)의 로딩이나 정렬에 소요되는 시간을 최소화함으로써 액정표시장치의 제조공정에 있어서 공정을 단축시켜 생산 효율을 높일 수 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 컬러필터 및 배향막 통합형성장치 및 공정을 보여주는 도면으로서, 도 3에 도시된 컬러필터 및 배향막 통합형성장치의 변형된 실시예를 보여준다. 도 4의 장치는 도 3에 도시된 바와 같은 컬러필터 및 배향막 통합형성장치를 하나의 갠트리(420)에 복합적으로 설치한 구성을 보여준다. 이와 같이 컬러필터 및 배향막 패터닝 장치를 병렬로 설치하면 잉크젯 프린팅을 위한 정렬에 소요되는 시간을 더욱 줄이고 장비의 크기를 소형화할 수 있으므로 액정표시장치의 제조작업에 있어서 작업능률을 더욱 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 컬러필터 및 배향막 통합형성장치 및 공정을 보여주는 도면으로서, 도 3에 도시된 컬러필터 및 배향막 통합형성장치 의 변형된 실시예를 보여준다. 도 4의 장치는 도 3에 도시된 바와 같은 컬러필터 및 배향막 통합형성장치와 동일한 구성을 갖고 다만 컬러필터용 베이킹 장치(543)와 배향막용 베이킹 장치(553)가 각각의 이송수단들(541, 551)에 장착된 형태를 보여준다. 이와 같이 컬러필터 및 배향막 패터닝 장치와 함께 베이킹 장치를 통합하여 설치함으로써 컬러필터의 패터닝 공정, 컬러필터의 베이킹 공정, 배향막의 패터닝 공정 및 배향막의 베이킹 공정을 하나의 스테이지(500)에 유리 기판(510)이 한 번 로딩되어 완전한 공정을 수행함으로써 액정표시장치의 제조공정에 있어서 공정을 단축시켜 생산 효율을 높이고, 장비의 크기를 소형화하여 작업능률을 더욱 향상시킬 수 있다.
이상 본 발명의 내용을 구체적 실시예를 들어 설명하였으나, 본 발명의 실시 예는 본 발명의 예시에 불과하며 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명이 속하는 분야의 기술자는 본원의 특허청구범위에 기재된 원리 및 범위 내에서 본 발명을 여러 가지 형태로 변형 또는 변경할 수 있다. 따라서 본 발명의 범위는 첨부된 특허청구의 범위에 기재된 사항과 그 균등영역을 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
본 발명은 액정표시장치의 컬러필터와 배향막을 형성하기 위해서 종래에 사용되던 포토리소그라피나 롤 코팅 방식에 비하여 제작하는 액정표시장치의 형태에 따라 포토 마스크나 인쇄롤의 인쇄 고무판을 교체할 필요가 없으므로 포토 마스크 나 인쇄 고무판의 제조비용이 절감될 뿐만 아니라 포토 마스크나 인쇄 고무판의 교체를 위한 공정 중단을 피할 수 있어 생산 능률을 높일 수 있는 효과가 있다.
또한, 포토 마스크나 인쇄 고무판의 결함이나 정렬 불량으로 인한 컬러필터나 배향막의 전사 불량 문제를 방지할 수 있어 제품의 불량률을 줄이고, 수율을 높일 수 있는 장점이 있다.
뿐만 아니라, 스핀 코팅시 발생되는 포토레지스트의 낭비가 없으며, 직접 컬러 패턴을 프린팅 하기 때문에 재료비 부담 및 다량의 폐기물 발생을 최소화할 수 있다.
또한, 유리 기판 크기의 대형화에 용이하며, 수십 단계에 이르는 복잡한 공정을 거치지 않아도 되므로 공정시간을 단축시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (10)

  1. 액정표시장치의 기판이 재치되어 가공되는 스테이지;
    상기 스테이지와 수평인 제1방향으로 이동 가능하도록 상기 스테이지에 설치된 제1갠트리;
    상기 기판에 RGB 컬러잉크를 분사하여 컬러필터층을 프린팅하는 컬러필터용 잉크젯 헤드;
    상기 컬러필터용 잉크젯 헤드를 상기 제1갠트리 상에서 상기 스테이지와 수평을 이루면서 상기 제1방향과 수직인 제2방향으로 이동시키는 제1이송수단;
    상기 스테이지와 수평인 제1방향으로 이동 가능하도록 상기 스테이지에 설치된 제2갠트리;
    상기 기판에 폴리이미드계 잉크를 분사하여 배향막층을 프린팅하는 배향막용 잉크젯 헤드;
    상기 배향막용 잉크젯 헤드를 상기 제2갠트리 상에서 상기 스테이지와 수평을 이루면서 상기 제1방향과 수직인 제2방향으로 이동시키는 제2이송수단;을 포함하여,
    상기 기판에 임의의 2차원 방향으로 상기 컬러필터용 잉크젯 헤드와 상기 배향막용 잉크젯 헤드를 순차적으로 제어하여 컬러필터와 배향막을 패터닝하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 컬러필터와 배향막 통합형성장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 컬러필터용 잉크젯 헤드 및 상기 배향막용 잉크젯 헤드는,
    상기 제1갠트리 및 제2갠트리 상에서 각각 상기 스테이지와 수직을 이루는 방향으로 이동 가능하도록 설치되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 컬러필터와 배향막 통합형성장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 컬러필터용 잉크젯 헤드 및 상기 배향막용 잉크젯 헤드에 의해 상기 기판에 잉크젯 프린팅된 컬러필터층 및 배향막층을 각각 순차적으로 건조시키는 컬러필터용 베이킹장치 및 배향막용 베이킹장치를 상기 제1이송수단 및 상기 제2이송수단에 각각 더 장착하여 구비함을 특징으로 하는 액정표시장치의 컬러필터와 배향막 통합형성장치.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 제1갠트리 및 제2갠트리는,
    상기 컬러필터용 잉크젯 헤드 및 상기 배향막용 잉크젯 헤드를 상기 제2방향으로 각각 이동시키기 위해 상기 제1이송수단 및 상기 제2이송수단을 탑재하여 상기 제2방향으로 안내하기 위한 가이드를 각각 구비함을 특징으로 하는 액정표시장치의 컬러필터와 배향막 통합형성장치.
  5. 액정표시장치의 기판이 재치되어 가공되는 스테이지;
    상기 스테이지와 수평인 제1방향으로 이동 가능하도록 상기 스테이지에 설치된 갠트리;
    상기 기판에 RGB 컬러잉크를 분사하여 컬러필터층을 프린팅하는 컬러필터용 잉크젯 헤드;
    상기 컬러필터용 잉크젯 헤드를 상기 갠트리 상에서 상기 스테이지와 수평을 이루면서 상기 제1방향과 수직인 제2방향으로 이동시키는 제1이송수단;
    상기 기판에 폴리이미드계 잉크를 분사하여 배향막층을 프린팅하는 배향막용 잉크젯 헤드;
    상기 배향막용 잉크젯 헤드를 상기 갠트리 상에서 상기 스테이지와 수평을 이루면서 상기 제1방향과 수직인 제2방향으로 이동시키는 제2이송수단;을 포함하여,
    상기 기판에 임의의 2차원 방향으로 상기 컬러필터용 잉크젯 헤드와 상기 배향막용 잉크젯 헤드를 순차적으로 제어하여 컬러필터와 배향막을 패터닝하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 컬러필터와 배향막 통합형성장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 컬러필터용 잉크젯 헤드 및 상기 배향막용 잉크젯 헤드는,
    상기 갠트리 상에서 각각 상기 스테이지와 수직을 이루는 방향으로 이동 가능하도록 설치된 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 컬러필터와 배향막 통합형성장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 컬러필터용 잉크젯 헤드 및 상기 배향막용 잉크젯 헤드에 의해 상기 기판에 잉크젯 프린팅된 컬러필터층 및 배향막층을 각각 순차적으로 건조시키는 컬러필터용 베이킹장치 및 배향막용 베이킹장치를 상기 제1이송수단 및 상기 제2이송수단에 각각 더 장착하여 구비함을 특징으로 하는 액정표시장치의 컬러필터와 배향막 통합형성장치.
  8. 제 7항에 있어서, 상기 제1갠트리 및 제2갠트리는,
    상기 컬러필터용 잉크젯 헤드 및 상기 배향막용 잉크젯 헤드를 상기 제2방향으로 각각 이동시키기 위해 상기 제1이송수단 및 상기 제2이송수단을 탑재하여 상기 제2방향으로 안내하기 위한 가이드를 각각 구비함을 특징으로 하는 액정표시장치의 컬러필터와 배향막 통합형성장치.
  9. 액정표시장치의 컬러필터와 배향막을 형성하는 방법에 있어서,
    하나의 스테이지에 설치되고, 제1방향으로 이동이 가능한 제1갠트리 및 제2갠트리에 컬러필터용 잉크젯 헤드 및 배향막용 잉크젯 헤드를 제1이송수단 및 제2이송수단에 의해 각각 탑재하고,
    상기 제1갠트리 및 제2갠트리 상에 각각 구비되는 가이드를 따라 상기 제1방향과 수직인 제2방향으로 상기 컬러필터용 잉크젯 헤드 및 배향막용 잉크젯 헤드를 각각 이동시켜,
    상기 스테이지에 로딩된 기판에 RGB 컬러잉크를 분사하여 컬러필터층을 형성하고,
    폴리이미드계 잉크를 분사하여 배향막을 형성하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 컬러필터와 배향막 통합형성방법.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 제1이송수단에 컬러필터용 베이킹장치를 장착하여, 상기 배향막층을 형성하는 단계 이전에 상기 기판에 형성된 컬러필터층을 건조하고,
    상기 제2이송수단에 배향막용 베이킹장치를 장착하여, 상기 배향막층을 형성하는 단계 이후에 상기 기판에 형성된 배향막층을 건조하는 단계를 더 구비함을 특징으로 하는 액정표시장치의 컬러필터와 배향막 통합형성방법.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100877899B1 (ko) * 2007-06-26 2009-01-12 송필준 평판 프린터
WO2009057928A2 (en) * 2007-10-31 2009-05-07 Adp Engineering Co., Ltd. Complexed printer and printing method using the same
KR100957721B1 (ko) * 2009-08-28 2010-05-12 주식회사 에이디피엔지니어링 복합 프린터 및 이의 인쇄 방법
KR20160012416A (ko) * 2014-07-24 2016-02-03 주식회사 베스트산업 몰드판용 이동식 인쇄장치
KR20220135342A (ko) * 2021-03-30 2022-10-07 (주)에스티아이 잉크젯 프린팅 프로세스의 제어 방법

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100877899B1 (ko) * 2007-06-26 2009-01-12 송필준 평판 프린터
WO2009057928A2 (en) * 2007-10-31 2009-05-07 Adp Engineering Co., Ltd. Complexed printer and printing method using the same
WO2009057928A3 (en) * 2007-10-31 2009-07-16 Adp Engineering Co Ltd Complexed printer and printing method using the same
KR100931612B1 (ko) * 2007-10-31 2009-12-14 주식회사 에이디피엔지니어링 복합 프린터 및 이의 인쇄 방법
KR100957721B1 (ko) * 2009-08-28 2010-05-12 주식회사 에이디피엔지니어링 복합 프린터 및 이의 인쇄 방법
KR20160012416A (ko) * 2014-07-24 2016-02-03 주식회사 베스트산업 몰드판용 이동식 인쇄장치
KR20220135342A (ko) * 2021-03-30 2022-10-07 (주)에스티아이 잉크젯 프린팅 프로세스의 제어 방법

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