KR20100024128A - 인쇄판과 이를 이용한 배향막 인쇄방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 인쇄판과 이를 이용한 배향막 인쇄방법에 관한 것이다.
이 인쇄판은 수지판; 상기 수지판 상에 형성되어 액정표시장치의 유리기판에 형성될 화소 어레이에 배향막을 인쇄하기 위한 다수의 화소 어레이 양각패턴들; 인쇄롤러의 회전방향에서 볼 때 상기 화소 어레이 양각패턴들을 피하는 위치에서 상기 수지판 상에 형성되는 다수의 더미 양각패턴들; 및 상기 화소 어레이 양각패턴들 사이와 상기 더미 양각패턴들 사이에서 상기 수지판 상에 형성되는 음각패턴을 구비한다.

Description

인쇄판과 이를 이용한 배향막 인쇄방법{PRINTING PLATE AND METHOD OF PRINTING AN ALIGNMENT FILM USING THE SAME}
본 발명은 배향막 인쇄방법 및 장치에 관한 것으로 특히, 인쇄판과 이를 이용한 배향막 인쇄방법에 관한 것이다.
액티브 매트릭스(Active Matrix) 구동방식의 액정표시장치는 스위칭 소자로서 박막트랜지스터(Thin Film Transistor : 이하 "TFT"라 함)를 이용하여 동영상을 표시하고 있다. 이 액정표시장치는 음극선관(Cathode Ray Tube, CRT)에 비하여 소형화가 가능하여 휴대용 정보기기, 사무기기, 컴퓨터 등에서 표시기에 응용됨은 물론, 텔레비젼에도 응용되어 빠르게 음극선관을 대체하고 있다.
도 1은 액티브 매트릭스 액정표시장치에서 화소 어레이의 일부를 보여 준다.
도 1을 참조하면, 액정표시장치의 하부 유리기판(GLSL)에는 TFT 어레이가 형성되고, 상부 유리기판(GLSU)에는 컬러필터 어레이가 형성된다. 하부 유리기판(GLSL)의 TFT 어레이는 서로 교차하는 데이터라인들(DL) 및 게이트라인들(GL), 데이터라인들과 게이트라인들의 교차부에 형성되는 TFT들과, TFT 각각에 접속되는 화소전극들을 포함한다. 상부 유리기판(GLSU)의 컬러필터 어레이는 블랙 매트릭스(BM), 컬러필터(CF) 및 공통전극(COM)을 포함한다.
하부 유리기판(GLSL)의 광입사면에는 하부 편광판이 부착되고, 상부 유리기판(GLSU)의 광출사면 상에는 하부 편광판의 광흡수축과 직교되는 광흡수축을 가지는 상부 편광판이 부착된다. 또한, 하부 유리기판(GLSL)과 상부 유리기판(GLSU)에서 액정층(LC)과 접하는 면에는 배향막이 형성된다.
액정 물질을 단순히 유리기판들 사이에 주입하는 것만으로는 균일한 액정 분자의 배열 상태를 얻을 수 없기 때문에 액정표시장치에는 액정분자들의 프리틸트각을 설정하기 위한 배향막이 필수적으로 형성되어야 한다.
배향막 인쇄장치는 도 2와 같이 인쇄판(RPL)이 감겨진 인쇄롤러(21), 아닐록스롤러(anilox roller, 22), 닥터블레이드(24), 디스펜서(dispenser, 25), 및 닥터롤러(26)를 구비한다.
인쇄롤러(21)는 아닐록스롤러(22)와 접하여 아닐록스롤러(22)로부터 배향막물질(23)을 공급받는다. 배향막물질(23)로는 일반적으로 폴리이미드(Polyimide)가 선택된다. 인쇄롤러(21)의 일측에는 피니언기어가 취부되고 그 피니언기어는 랙기어에 치합된다. 이 인쇄롤러(21)는 피니언 및 랙기어와 연동하여 회전함과 동시에 직선 화살표 방향을 따라 직선 이동하면서 인쇄판(RPL) 상에 도포된 배향막물질(23)을 액정표시장치의 유리기판(20) 상에 전사한다. 이렇게 인쇄롤러(21)가 액정표시장치의 유리기판(20) 상에 배향막물질을 전사시키는 동안 유리기판(20)은 스 테이지 상에서 진공흡착되어 있다.
아닐록스롤러(22)에는 배향막물질(23)이 공급된다. 아닐록스롤러(22)와 인쇄롤러(21)가 서로 반대방향으로 회전하면서 아닐록스롤러(22)에 도포된 배향막물질(23)이 인쇄롤러(21)에 전달된다.
닥터블레이드(24)는 디스펜서(25)에 의해 아닐록스롤러(22)에 공급되는 배향막물질(23)을 깎아낸다. 아닐록스롤러(22)에 도포되는 배향막물질의 두께를 더 균일하게 하기 위하여, 도 2와 같은 배향막 인쇄장치에는 닥터롤러(26)가 필요하다. 닥터롤러(26)는 아닐록스롤러(22)에 근접하게 배치되고 아닐록스롤러(22) 상에 도포된 배향막물질(23)을 가압하면서 아닐록스롤러(22)의 반대 방향으로 회전하여 배향막물질(23)의 두께를 일정하게 한다.
인쇄롤러(21)에 감겨진 인쇄판(RPL)의 더미 양각패턴으로 인하여 인쇄롤러(21)와 아닐록스롤러(22)가 회전할 때 주기적으로 아닐록스롤러(22)에 충격이 전달되고, 그 충격에 의해 아닐록스롤러(25)와 닥터블레이드(24) 사이의 간격 그리고, 아닐록스롤러(25)에 대한 닥터롤러(26)의 압입량이 주기적으로 변하면서 인쇄판(RPL)에 도포되는 배향막물질의 두께가 달리질 수 있다. 이 경우에 액정표시표시장치의 화소 어레이에서 액정분자들의 배향이 불균일하게 되고 셀갭이 불균일하게 되어 표시불량을 초래할 수 있다.
이를 상세히 하면, 인쇄판(RPL)의 더미 양각패턴의 단차로 인한 충격이 아닐록스롤러(22)에 전달될 때마다 아닐록스롤러(22)에 대한 닥터롤러(26)의 압입량이 과도하게 커진다. 이로 인하여, 아닐록스롤러(22)와 접촉된 상태로 닥터롤러(26) 가 회전하지 않고 끌리는 현상이 발생될 수 있다. 도 3과 같이 아닐록스롤러(22)에 도포된 배향막물질(23)에 형성되는 닥터롤러(26)의 끌림자국(31a)은 아닐록스롤러(22)에 연동하여 회전하는 인쇄롤러(21)의 인쇄판(RPL)에 전사된다. 이렇게 인쇄판(RPL)에 형성된 닥터롤러(26)의 끌림자국(31b)은 액정표시장치용 유리기판에 전사된다. 그 결과, 액정표시장치는 배향막에 끌림지국이 잔류하여 화상을 표시할 때 횡얼룩이 나타난다.
도 4는 다면취 공정에 적용되는 인쇄판의 일예를 나타낸다.
도 4를 참조하면, 인쇄판(RPL)은 베이스필름(SUBS)과, 그 베이스필름(SUBS) 상에 형성된 제1 및 제2 수지판(RUB1, RUB2)을 포함한다. 베이스필름(SUBS)은 PET(Poly Ethylene Terephthalate) 등으로 제작된다. 제1 및 제2 수지판(RUB1, RUB2)은 소정 간격을 두고 베이스필름(SUBS) 상에 나란히 접착되고 또한, 그 수지판들(RUB1, RUB2)에서 서로 마주보는 측면들은 접착제(BO)로 접착된다.
수지판들(RUB1, RUB2) 각각에는 양각패턴들(ED, PA1 내지 PA6)과 음각패턴들(GR)이 형성된다. 양각패턴들은 4 가장자리를 따라 폐루프 형태로 연결된 더미 양각패턴(ED)과, 액정표시장치의 화소 어레이에 대응하는 화소 어레이 양각패턴들(PA1 내지 PA6)을 포함한다. 양각패턴들에는 아닐록스롤러(22) 상의 배향막물질(23)이 전사된다. 음각패턴들은 이웃한 화소 어레이 양각패턴들(PA1 내지 PA6) 사이에, 그리고 화소 어레이 양각패턴들(PA1 내지 PA6)과 더미 양각패턴(ED) 사이에 소정 깊이(t1)로 형성된다. 음각패턴들(GR)의 깊이(t1)는 인쇄판(RPL)의 두께(tt)보다 작다.
다면취 공정에서는 도 5와 같이 한 장의 대형 모유리기판(Mother glass substrate, GLSM)에 다수의 화소 어레이들(LCDPA1 내지 LCDPA6)이 함께 형성된다. 도 4에서, 수지판들(RUB1, RUB2)에 형성되는 화소 어레이 양각패턴들(PA1 내지 PA6)은 도 5의 액정표시장치용 대형 모유리기판(GLSM) 상에 형성되는 화소 어레이들(LCDPA1 내지 LCDPA6)에 배향막물질을 전사시킨다. 모유리기판(GLSM)의 화소 어레이들은 TFT 어레이 또는 컬러필터 어레이가 형성된다.
도 4와 같은 인쇄판(RPL)에서 더미 양각패턴들(ED)과 화소 어레이 양각패턴들(PA1 내지 PA6)은 액정표시장치용 유리기판(20)에 대한 인쇄롤러(21)의 진행방향 또는 회전방향(x)을 따라 중첩되어 더미 양각패턴들(ED)로 인한 닥터롤러(26)의 끌림자국과 같은 얼룩이 화소 어레이 양각패턴들(PA1 내지 PA6) 상의 배향막물질에 전사된다. 한편, 수지판(RUB1, RUB2)의 상면과 접착제(BO)의 상면 사이의 단차로 인하여 아닐록스롤러(22)에 충격이 전달될 때에도 아닐록스롤러(22)에 대한 닥터롤러(26)의 압입량이 달라지고 아닐록스롤러(22)와 닥터블레이트(24) 사이의 간격이 달라져 인쇄판(RPL) 상의 배향막물질에 얼룩이 전사될 수 있다. 아닐록스롤러(22) 상의 배향막물질에 남아있는 얼룩은 다음 회전시에도 남아있기 때문에, 일정시간 동안 인쇄판(RPL)의 화소 어레이 양각패턴들(PA1 내지 PA6)에 주기적으로 전사된다.
따라서, 본 발명의 목적은 상기 종래 기술의 문제점들을 해결하고자 안출된 발명으로써 인쇄판의 구조적 문제로 인하여 초래되는 배향막 불량을 줄이도록 한 인쇄판과 이를 이용한 배향막 인쇄방법을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 인쇄판은 수지판; 상기 수지판 상에 형성되어 액정표시장치의 유리기판에 형성될 화소 어레이에 배향막을 인쇄하기 위한 다수의 화소 어레이 양각패턴들; 인쇄롤러의 회전방향에서 볼 때 상기 화소 어레이 양각패턴들을 피하는 위치에서 상기 수지판 상에 형성되는 다수의 더미 양각패턴들; 및 상기 화소 어레이 양각패턴들 사이와 상기 더미 양각패턴들 사이에서 상기 수지판 상에 형성되는 음각패턴을 구비한다.
상기 수지판은 2장 이상의 수지판들을 포함한다.
상기 인쇄판은 상기 수지판들이 접합되는 베이스필름; 및 상기 수지판들의 대향하는 측면들을 접합하기 위한 접착제를 더 구비한다.
상기 더미 양각패턴들은 상기 인쇄롤러의 회전방향에서 볼 때 상기 화소 어레이 양각패턴과 중첩되지 않는 위치에서만 상기 수지판 상에 형성된다.
상기 수지판의 끝단과 상기 화소 어레이 양각패턴 사이에 형성되는 음각패턴 내에서 어떠한 양각패턴도 존재하지 않는다.
본 발명의 실시예에 따른 배향막 인쇄방법은 액정표시장치의 기판 상에 형성될 화소 어레이에 배향막을 인쇄하기 위한 다수의 화소 어레이 양각패턴들, 상기 인쇄롤러의 회전방향에서 볼 때 상기 화소 어레이 양각패턴들을 피하는 위치에 배치되는 다수의 더미 양각패턴들, 및 상기 화소 어레이 양각패턴들 사이와 상기 더미 양각패턴들 사이에 배치되는 음각패턴을 포함한 수지판으로 상기 인쇄판을 제작하는 단계;
상기 인쇄판을 상기 인쇄롤러에 감고 상기 아닐록스롤러에 배향막물질을 도포한 후에 상기 아닐록스롤러와 상기 인쇄롤러를 회전시켜 상기 아닐록스롤러 상의 배향막물질을 상기 인쇄판에 전달하는 단계; 및
상기 액정표시장치의 기판 상에서 상기 인쇄롤러를 회전시킴과 동시에 상기 액정표시장치의 기판을 가로지르는 방향으로 직선이동시켜 상기 인쇄판의 양각패턴들에 도포된 배향막물질을 상기 액정표시장치의 기판 상에 전사하는 단계를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따른 인쇄판과 이를 이용한 배향막 인쇄방법은 인쇄롤러의 회전방향에서 볼 때 인쇄판에 형성된 화소 어레이 양각패턴 양측에 더미 양각패턴을 제거하여 더미패턴의 단차로 인하여 아닐록스롤러 상의 배향막물질에 얼룩이 발생되는 현상을 최소화할 수 있을 뿐 아니라 그러한 얼룩이 인쇄판의 화소 어레이 양각패턴들에 전파되는 현상을 예방할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 제조공정은 기판 세정, 기판 패터닝 공정, 배향막인쇄 및 러빙 공정, 기판 합착 및 액정 적하 공정, 실장 공정, 검사 공정, 리페어 공정, 모듈조립공정 등을 포함한다. 기판세정 공정은 액정표시소자의 기판 표면에 오염된 이물질을 세정액으로 제거한다.
기판 패터닝 공정은 상부 유리기판(GLSU)에 형성되는 박막들을 패터닝하는 공정과, 하부 유리기판(GLSL)에 형성된 박막들을 패터닝하는 공정을 포함한다.
배향막인쇄 및 러빙 공정은 도 2와 같은 배향막 인쇄장치 또는 도 8과 같은 배향막 인쇄장치를 이용하여 유리기판들 상에 배향막을 인쇄하는 공정과, 그 배향막을 러빙포 등으로 러빙하거나 광배향 처리하는 공정을 포함한다. 배향막 인쇄장치의 인쇄롤러에 감겨지는 인쇄판에는 후술하는 바와 같이 인쇄롤러의 회전방향에서 볼 때 더미 양각패턴들이 화소 어레이 양각패턴들과 중첩되지 않고 서로 연결되지 않는다.
기판 합착 및 액정 적하 공정은 상/하부 유리기판(GLSU, GLSL) 중 어느 하나에 실런트(SL)를 드로잉하고 다른 기판에 액정을 적하(Dropping)한다. 상부 유리기판(GLSU)에 실런트가 형성되고, 하부 유리기판(GLSL)에 액정(LC)이 적하된 경우를 예를 들어 설명하면, 실런트가 형성된 상부 유리기판(GLSU)을 반전시켜 상부 스테이지에 고정하고, 액정(LC)이 적하된 하부 유리기판(GLSL)을 하부 스테이지에 고정한다. 실런트는 열경화성 실런트나 광경화성 실런트가 선택될 수 있다. 상부 유리기판(GLSU)과 하부 유리기판(GLSL)을 얼라인시킨 후, 진공펌프를 구동시켜 진공상태에서 스테이지들 중 적어도 어느 하나에 압력을 가하여 상부 유리기판(GLSU) 과 하부 유리기판(GLSL)을 합착한다. 이 때, 액정층(LC)의 셀갭은 설계치의 셀갭보다 크게 설정된다. 이어서, 질소(N2)를 투입하여 대기압으로 압력을 조정하면 합착된 유리기판들(GLSU, GLSL) 내의 압력과 외부 대기압의 압력차에 의해 설계치의 셀갭으로 작아진다. 그 다음, 실런트가 광경화성 실런트로 선택된 경우에 자외선 광원을 점등시켜 상부 스테이지(STGU)과 상부 유리기판(GLSU)을 통해 실런트에 자외선을 조사하여 실런트를 경화시킨다. 이와 같은 기판 합착 및 액정 적하 공정은 본원 출원인에 의해 기출원된 대한민국 공개 특허공보 제10-2007-0111040호 등에서 자세히 설명되어 있다.
실장공정은 구동 집적회로를 하부 유리기판(GLSL) 상에 TAB(Tape Automated Bonding) 공정, COG(Chip on Glass) 공정 등으로 실장한다. 검사 공정은 집적회로(IC)에 대한 검사, 하부 유리기판(GLSL)에 형성된 데이터라인과 게이트라인 등의 신호배선 검사, 화소전극이 형성된 후에 실시되는 검사, 기판 합착 및 액정 적하 공정 후에 실시되는 검사를 포함한다. 리페어 공정은 검사 공정에 의해 리페어가 가능한 것으로 판정된 신호배선 불량, TFT 불량에 대한 복원 공정을 실시한다.
모듈조립공정은 위에서 액정표시패널과 백라이트유닛을 조립하는 공정이다.
본 발명의 실시예에 따른 인쇄판과 이를 이용한 배향막 인쇄방법은 배향막이 필요한 어떠한 액정표시장치의 배향막 인쇄공정에 적용될 수 있다.
이하, 도 6 내지 도 8을 참조하여 배향막 인쇄공정에 적용되는 인쇄판과 이를 이용한 배향막 인쇄방법의 바람직한 실시예에 대하여 설명하기로 한다.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 인쇄판(RPL)을 나타낸다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 인쇄판(RPL)은 베이스필름(SUBS)과, 그 베이스필름(SUBS) 상에 형성된 제1 및 제2 수지판(RUB1, RUB2)을 포함한다. 베이스필름(SUBS)은 PET 등으로 제작된다.
인쇄롤러에 인쇄판(RPL)을 부착할 때, 수지판 취부면의 반대측 베이스필름 표면이 인쇄롤러에 부착된다. 제1 및 제2 수지판(RUB1, RUB2)은 소정 간격을 두고 베이스필름(SUBS) 상에 나란히 접착되고 또한, 그 수지판들(RUB1, RUB2)에서 서로 마주보는 측면들은 접착제(BO)로 접착된다. 인쇄판(RPL)에는 도 6과 같이 두 장의 수지판들이 나란히 베이스필름 상에서 접합될 수 있고 또한, 이에 국한되는 것이 아니라 액정표시장치의 모유리기판의 크기에 따라 도 7과 같이 한 장의 수지판을 베이스필름 상에 형성하거나 세 장 이상의 수지판들이 나란히 베이스필름 상에서 접합될 수도 있다.
수지판들(RUB1, RUB2) 각각에는 양각패턴들(ED1, ED2, ED3, PA1 내지 PA6)과 음각패턴들(EGR, GR)이 형성된다. 수지판들(RUB1, RUB2)은 폴리브타딘계(Polybutadine) 불포화 수지 등의 수지를 주성분으로 하고 제조공정에서 공정수를 줄일 수 있고 패터닝이 용이하도록 감광성 수지로도 제작될 수 있다.
양각패턴들은 인쇄판(RPL)의 상하단 가장자리에 형성되는 제1 더미 양각패턴(ED1), 인쇄판(RPL)의 양측 가장자리에 형성되는 다수의 제2 더미 양각패턴(ED2), 인쇄판(RPL)의 중앙부분에 형성되는 다수의 제3 더미 양각패턴(ED3), 및 다수의 화소 어레이 양각패턴들(PA1 내지 PA6)을 포함한다. 제1 더미 양각패 턴(ED1)은 인쇄롤러의 회전방향(x)과 나란한 직선패턴으로 형성되어 인쇄롤러의 회전방향(x)에서 볼 때 화소 어레이 양각패턴들(PA1 내지 PA6)과 중첩되지 않는다. 제2 더미 양각패턴들(ED2)은 인쇄롤러의 회전방향(x)에서 볼 때 화소 어레이 양각패턴들(PA1 내지 PA6)과 중첩되지 않도록 인쇄판(RPL)의 양측에서 각각 섬패턴(Island pattern)으로 형성된다. 제3 더미 양각패턴들(ED3)은 인쇄롤러의 회전방향(x)에서 볼 때 화소 어레이 양각패턴들(PA1 내지 PA6)과 중첩되지 않도록 수지판들의 접합면 근방 즉, 인쇄판(RPL)의 중앙부분에 각각 섬패턴으로 형성된다. 제2 및 제3 더미 양각패턴(ED2, ED3)은 도면에서 사각형 패턴으로 형성된 예를 보여 주지만 이에 국한되는 것이 아니라 삼각형이나 원형 등 다른 형상의 패턴으로 형성될 수 있다.
더미 양각패턴들(ED1, EP2, ED3) 모두는 인쇄롤러의 회전방향(x)에서 볼 때 화소 어레이 양각패턴들(PA1 내지 PA6)과 중첩되지 않는다. 따라서, 더미 양각패턴들(ED1, EP2, ED3)로 인하여 아닐록스롤러에 대한 닥터롤러의 압입량이 달라지거나 아닐록스롤러와 닥터블레이트 사이의 간격이 달라져 아닐록스롤러 상의 배향막물질에 얼룩이 발생하더라도 그 얼룩 위치가 화소 어레이 양각패턴들(PA1 내지 PA6)에 영향을 줄 수 없는 위치에만 존재하므로 아닐록스롤러의 다음 회전시에 아닐록스롤러의 얼룩이 인쇄판의 화소 어레이 양각패턴들(PA1 내지 PA6)에 전파되지 않는다. 화소 어레이 양각패턴들(PA1 내지 PA6)은 액정표시장치의 모유리기판에 형성될 화소 어레이들 각각에 대응하는 크기와 형태의 양각패턴들로써 배향막물질을 모유리기판에 전사한다. 양각패턴들(ED1, ED2, ED3, PA1 내지 PA6) 각각에는 도 2 또는 도 8의 배향막 인쇄장치의 아닐록스롤러로부터 공급되는 배향막물질이 도포된다. 양각패턴들(ED1, ED2, ED3, PA1 내지 PA6) 각각의 표면에는 배향막물질을 안정하게 머금을 수 있도록 도 8과 같이 홈(RGR)을 포함한 요철패턴이 형성된다.
한편, 인쇄판(RPL)에 제2 및 제3 더미패턴(ED2, ED3)가 없다면 다음과 같은 문제가 발생할 수 있다. 전술한 바와 같이 배향막 인쇄장치의 인쇄롤러가 회전하면서 직선이동하는 동안 액정표시장치의 유리기판은 스테이지 상에서 진공흡착되어 있다. 이 경우에, 제2 및 제3 더미패턴(ED2, ED3)이 인쇄판(RPL)에 없다면 액정표시장치의 유리기판이 깨질 수 있다. 이를 상세히 하면, 유리에 고무가 잘 붙기 때문에 더미패턴들(ED2, ED3)이 인쇄판(RPL)에 없다면 액정표시장치의 유리기판과 인쇄판의 고무가 직접 접촉되므로 인쇄롤러와 함께 인쇄판(RPL)이 회전하면 인쇄판(RPL)의 고무에 붙은 액정표시장치의 유리기판 가장자리가 들어 올려진다. 따라서, 고무에 붙은 유리기판의 가장자리에 작용하는 힘과 진공흡착된 유리기판의 다른 부분에 작용하는 힘에 의해 유리기판이 깨질 수 있다. 다시 말하여, 액정표시장치의 유리기판은 스테이지에 진공흡착되어 있고 그 일단이 인쇄롤러의 고무에 붙어 들어 올려지면서 진공흡착된 고정부분과 들어 올려지는 부분 사이에서 유리기판이 깨진다. 제2 및 제3 더미패턴(ED2, ED3)에는 배향막물질이 도포되기 때문에 그 더미패턴들(ED2, ED3)는 인쇄판(RPL)의 고무와 유리기판이 직접 접촉되는 것을 방지하여 인쇄판(RPL)에 유리기판이 붙는 현상을 방지할 수 있다.
음각패턴들(EGR, GR)은 인쇄판(RPL)의 양측과 중앙 부분에 세로 방향으로 형 성되는 확장 음각패턴들(EGR)과, 화소 어레이 양각패턴들(PA1 내지 PA6) 사이에서 가로 방향으로 형성되는 화소 어레이간 음각패턴들(GR)을 포함한다. 확장 음각패턴들(EGR) 각각은 화소 어레이 양각패턴들(PA1 내지 PA6)의 양측에 더미 양각패턴이 없기 때문에 화소 어레이 양각패턴들(PA1 내지 PA6)의 양측에서 기존보다 넓게 확장된다. 다시 말하여, 수지판들(RUB1, RUB2)의 끝단과 화소 어레이 양각패턴(PA1 내지 PA6) 사이에 형성되는 확장 음각패턴(EGR) 내에는 어떠한 양각패턴도 존재하지 않는다. 인쇄판(RPL)의 좌측 가장자리에 형성된 확장 음각패턴들(EGR)의 폭은 화소 어레이 양각패턴들(PA1, PA3, PA5)의 좌측 가장자리와 인쇄판(RPL)의 좌측 끝단 사이의 폭이다. 인쇄판(RPL)의 우측 가장자리에 형성된 확장 음각패턴들(EGR)의 폭은 화소 어레이 양각패턴들(PA2, PA4, PA6)의 우측 가장자리와 인쇄판(RPL)의 우측 끝단 사이의 폭이다. 인쇄판(RPL)의 중앙부분에 형성된 확장 음각패턴(EGR)의 폭은 좌측열의 화소 어레이 양각패턴들(PA1, PA3, PA5)의 우측 가장자리와 우측열의 화소 어레이 양각패턴들(PA2, PA4, PA6)의 좌측 가장자리 사이의 폭이다.
제1 및 제2 수지판들(RUB1, RUB2)을 접착시키기 위한 접착제(BO)는 인쇄판(RPL)의 중앙부분에 확장 음각패턴(EGR) 내에 위치한다. 따라서, 좌측열의 화소 어레이 양각패턴(PA1, PA3, PA5)과 우측열의 화소 어레이 양각패턴들(PA2, PA4, PA6) 사이에 존재하는 접착제(BO)의 상단 높이가 화소 어레이 양각패턴들(PA1 내지 PA6)의 표면 높이보다 낮기 때문에 그 화소 어레이 양각패턴들 사이에 존재하는 접착제(BO)의 상단이 아닐록스롤러에 접촉되지 않는다.
화소 어레이간 음각패턴들(GR)은 좌측열의 화소 어레이 양각패턴들(PA1, PA3, PA5) 사이마다 형성되고 우측열의 화소 어레이 양각패턴들(PA2, PA4, PA6) 사이마다 형성되는 음각패턴, 최상단의 화소 어레이 양각패턴들(PA1, PA2)과 상단 제1 더미 양각패턴(ED1) 사이에 형성되는 음각패턴, 및 최하단의 화소 어레이 양각패턴들(PA5, PA6)과 하단 제1 더미 양각패턴(ED1) 사이에 형성되는 음각패턴을 포함한다.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 인쇄판(RPL)을 나타낸다. 이 실시예의 인쇄판은 하나의 수지판을 포함한다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 인쇄판(RPL)은 베이스필름(SUBS)과, 그 베이스필름(SUBS) 상에 형성된 수지판(RUB)을 포함한다.
베이스필름(SUBS)은 PET 등으로 제작된다. 인쇄롤러에 인쇄판(RPL)을 부착할 때, 수지판 취부면의 반대측 베이스필름 표면이 인쇄롤러에 부착된다.
수지판들(RUB)에는 양각패턴들(ED1, ED2, PA1 내지 PA3)과 음각패턴들(EGR, GR)이 형성된다.
양각패턴들은 인쇄판(RPL)의 상하단 가장자리에 형성되는 제1 더미 양각패턴(ED1), 인쇄판(RPL)의 양측 가장자리에 형성되는 다수의 제2 더미 양각패턴(ED2), 및 다수의 화소 어레이 양각패턴들(PA1 내지 PA3)을 포함한다. 제1 더미 양각패턴(ED1)은 인쇄롤러의 회전방향(x)과 나란한 직선패턴으로 형성되어 인쇄롤러의 회전방향(x)에서 볼 때 화소 어레이 양각패턴들(PA1 내지 PA6)과 중첩되지 않는다. 제2 더미 양각패턴들(ED2)은 인쇄롤러의 회전방향(x)에서 볼 때 화소 어레 이 양각패턴들(PA1 내지 PA3)과 중첩되지 않도록 인쇄판(RPL)의 양측에서 각각 섬패턴으로 형성된다. 제2 더미 양각패턴(ED2)은 도면에서 사각형 패턴으로 형성된 예를 보여 주지만 이에 국한되는 것이 아니라 삼각형이나 원형 등 다른 형상의 패턴으로 형성될 수 있다.
더미 양각패턴들(ED1, EP2) 모두는 인쇄롤러의 회전방향(x)에서 볼 때 화소 어레이 양각패턴들(PA1 내지 PA3)과 중첩되지 않는다. 따라서, 더미 양각패턴들(ED1, EP2)로 인하여 아닐록스롤러에 대한 닥터롤러의 압입량이 달라지거나 아닐록스롤러와 닥터블레이트 사이의 간격이 달라져 아닐록스롤러 상의 배향막물질에 얼룩이 발생하더라도 그 얼룩 위치가 화소 어레이 양각패턴들(PA1 내지 PA3)에 영향을 줄 수 없는 위치에만 존재하므로 아닐록스롤러의 다음 회전시에 아닐록스롤러의 얼룩이 인쇄판의 화소 어레이 양각패턴들(PA1 내지 PA3)에 전파되지 않는다. 화소 어레이 양각패턴들(PA1 내지 PA3)은 액정표시장치의 모유리기판에 형성될 화소 어레이들 각각에 대응하는 크기와 형태의 양각패턴들로써 배향막물질을 모유리기판에 전사한다. 양각패턴들(ED1, ED2, PA1 내지 PA3) 각각에는 도 2 또는 도 8의 배향막 인쇄장치의 아닐록스롤러로부터 공급되는 배향막물질이 도포된다. 양각패턴들(ED1, ED2, PA1 내지 PA3) 각각의 표면에는 배향막물질을 안정하게 머금을 수 있도록 미세한 요철패턴이 형성된다.
전술한 바와 같이 인쇄판(RPL)에 제2 더미패턴(ED2)이 없다면 인쇄판(RPL)의 고무가 유리기판에 직접 접촉한 상태에서 들려지므로 액정표시장치의 유리기판이 깨질 수 있다.
음각패턴들(EGR, GR)은 인쇄판(RPL)의 양측에 세로 방향으로 형성되는 확장 음각패턴들(EGR)과, 화소 어레이 양각패턴들(PA1 내지 PA3) 사이에서 가로 방향으로 형성되는 화소 어레이간 음각패턴들(GR)을 포함한다. 확장 음각패턴들(EGR) 각각은 화소 어레이 양각패턴들(PA1 내지 PA3)의 양측에 더미 없기 때문에 화소 어레이 양각패턴들(PA1 내지 PA3)의 양측에서 기존보다 넓게 확장된다. 인쇄판(RPL)의 좌측 가장자리에 형성된 확장 음각패턴들(EGR)의 폭은 화소 어레이 양각패턴들(PA1 내지 PA3)의 좌측 가장자리와 인쇄판(RPL)의 좌측 끝단 사이의 폭이다. 인쇄판(RPL)의 우측 가장자리에 형성된 확장 음각패턴들(EGR)의 폭은 화소 어레이 양각패턴들(PA1 내지 PA3)의 우측 가장자리와 인쇄판(RPL)의 우측 끝단 사이의 폭이다. 화소 어레이간 음각패턴들(GR)은 화소 어레이 양각패턴들(PA1 내지 PA3) 사이마다 형성되는 음각패턴들과, 최상단의 화소 어레이 양각패턴(PA1)과 상단 제1 더미 양각패턴(ED1) 사이에 형성되는 음각패턴, 및 최하단의 화소 어레이 양각패턴들(PA3)과 하단 제1 더미 양각패턴(ED1) 사이에 형성되는 음각패턴을 포함한다.
본 발명의 실시예에 따른 인쇄판(RPL)에는 전술한 바와 같이 인쇄롤러의 회전방향(x)에서 볼 때 화소 어레이 양각패턴들과 더미 양각패턴을 중첩시키지 않으므로 아닐록스롤러 상의 배향막물질에 얼룩이 거의 형성되지 않는다. 따라서, 본 발명의 실시예에 따른 인쇄장치는 도 2에서 닥터롤러(26)를 제거하여 도 8과 같이 닥터블레이드만으로도 아닐록스롤러에 도포되는 배향막물질의 두께를 균일하게 할 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예에 따른 인쇄장치는 아닐록스롤러에 도포되는 배향막물질에 얼룩이 거의 형성되지 않고 그 두께를 쉽게 균일하게 할 수 있으므로 기존보다 롤러들의 회전속도를 높여 배향막 인쇄공정의 공정시간을 단축할 수 있다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 배향막 인쇄장치는 인쇄판(RPL)이 감겨진 인쇄롤러(61), 아닐록스롤러(62), 닥터블레이드(64), 및 디스펜서(65)를 구비한다.
인쇄롤러(61)는 아닐록스롤러(62)와 접하여 아닐록스롤러(62)로부터 배향막물질(63)을 공급받는다. 배향막물질(63)로는 폴리이미드(Polyimide)가 선택될 수 있다. 인쇄롤러(61)의 일측에는 피니언기어가 취부되고 그 피니언기어는 랙기어에 치합된다. 이 인쇄롤러(61)는 피니언 및 랙기어와 연동하여 회전함과 동시에 액정표시장치의 유리기판(60)을 가로지르는 직선 화살표 방향을 따라 직선 이동하면서 인쇄판(RPL) 상에 도포된 배향막물질(63)을 액정표시장치의 유리기판(60) 상에 전사한다. 이렇게 인쇄롤러(61)가 액정표시장치의 유리기판(60) 상에 배향막물질을 전사시키는 동안 유리기판(60)은 스테이지 상에서 진공흡착되어 있다.
아닐록스롤러(62)에는 디스펜서(65)로부터 배향막물질(63)이 공급된다. 아닐록스롤러(62)와 인쇄롤러(61)가 서로 반대방향으로 회전하면서 아닐록스롤러(62)에 도포된 배향막물질(63)이 인쇄롤러(61)에 전달된다.
닥터블레이드(64)는 디스펜서(65)에 의해 아닐록스롤러(62)에 공급되는 배향막물질(63)을 깎아내어 아닐록스롤러(62) 상에 도포된 배향막물질의 두께를 균일하게 하고 얼룩을 지운다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 인쇄판과 이를 이용한 배향막 인쇄방법은 인쇄롤러의 회전방향에서 볼 때 인쇄판에 형성된 화소 어레이 양각패턴 양측에 더미 양각패턴을 제거하여 더미패턴의 단차로 인하여 아닐록스롤러 상의 배향막물질에 얼룩이 발생되는 현상을 최소화할 수 있을 뿐 아니라 그러한 얼룩이 인쇄판의 화소 어레이 양각패턴들에 전파되는 현상을 예방할 수 있다. 나아가, 본 발명의 실시예에 따른 인쇄판과 이를 이용한 배향막 인쇄방법은 인쇄판의 고무와 유리기판이 직접 접촉되지 않도록 인쇄롤러의 회전방향에서 볼 때 화소 어레이 양각패턴들과 중첩되지 않는 위치에 더미 양각패턴을 형성하여 배향막 인쇄공정에서 인쇄판의 고무와 유리기판의 흡착으로 인한 유리기판의 파손을 방지할 수 있다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
도 1은 액티브 매트릭스 액정표시장치에서 일부 화소 어레이의 구조를 나타내는 도면이다.
도 2는 배향막 인쇄장치를 보여 주는 단면도이다.
도 3은 도 2와 같은 배향막 인쇄장치에서 닥터롤러의 끌림자국을 보여 주는 사시도이다.
도 4는 도 2에 도시된 인쇄판의 구조를 상세히 보여 주는 평면도와, 선 "Ⅰ-Ⅰ'"을 따라 절취한 단면도이다.
도 5는 도 4에 도시된 인쇄판에 의해 배향막이 인쇄될 액정표시장치의 모유리기판을 보여 주는 평면도이다.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 인쇄판의 구조를 상세히 보여 주는 평면도와, 선 "Ⅱ-Ⅱ'" 및 선 "Ⅲ-Ⅲ'"을 따라 절취한 단면도이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 인쇄판의 구조를 상세히 보여 주는 평면도와, 선 "Ⅳ-Ⅳ'" 및 선 "Ⅴ-Ⅴ'"을 따라 절취한 단면도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 배향막 인쇄장치를 보여 주는 단면도이다.
〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉
20, 60 : 액정표시장치의 유리기판 21, 61 : 인쇄롤러
22,62 : 아닐록스롤러 23, 63 : 배향막물질
24, 64 : 닥터블레이드 25, 65 : 디스펜서
26 : 닥터롤러 RPL : 수지판

Claims (10)

  1. 인쇄롤러에 감겨지고 아닐록스롤러로부터 공급되는 배향막물질을 액정표시장치의 유리기판에 전사하는 인쇄판에 있어서,
    수지판;
    상기 수지판 상에 형성되어 액정표시장치의 유리기판에 형성될 화소 어레이에 배향막을 인쇄하기 위한 다수의 화소 어레이 양각패턴들;
    상기 인쇄롤러의 회전방향에서 볼 때 상기 화소 어레이 양각패턴들을 피하는 위치에서 상기 수지판 상에 형성되는 다수의 더미 양각패턴들; 및
    상기 화소 어레이 양각패턴들 사이와 상기 더미 양각패턴들 사이에서 상기 수지판 상에 형성되는 음각패턴을 구비하는 것을 특징으로 하는 인쇄판.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 수지판은 2장 이상의 수지판들을 포함하는 것을 특징으로 하는 인쇄판.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 수지판들이 접합되는 베이스필름; 및
    상기 수지판들의 대향하는 측면들을 접합하기 위한 접착제를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 인쇄판.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 더미 양각패턴들은 상기 인쇄롤러의 회전방향에서 볼 때 상기 화소 어레이 양각패턴과 중첩되지 않는 위치에서만 상기 수지판 상에 형성되는 것을 특징으로 하는 인쇄판.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 수지판의 끝단과 상기 화소 어레이 양각패턴 사이에 형성되는 음각패턴 내에서 어떠한 양각패턴도 존재하지 않는 것을 특징으로 하는 인쇄판.
  6. 인쇄롤러에 감겨지고 아닐록스롤러로부터 공급되는 배향막물질을 액정표시장치의 유리기판에 전사하는 인쇄판을 이용한 배향막 인쇄방법에 있어서,
    액정표시장치의 기판 상에 형성될 화소 어레이에 배향막을 인쇄하기 위한 다수의 화소 어레이 양각패턴들, 상기 인쇄롤러의 회전방향에서 볼 때 상기 화소 어레이 양각패턴들을 피하는 위치에 배치되는 다수의 더미 양각패턴들, 및 상기 화소 어레이 양각패턴들 사이와 상기 더미 양각패턴들 사이에 배치되는 음각패턴을 포함한 수지판으로 상기 인쇄판을 제작하는 단계;
    상기 인쇄판을 상기 인쇄롤러에 감고 상기 아닐록스롤러에 배향막물질을 도포한 후에 상기 아닐록스롤러와 상기 인쇄롤러를 회전시켜 상기 아닐록스롤러 상의 배향막물질을 상기 인쇄판에 전달하는 단계; 및
    상기 액정표시장치의 기판 상에서 상기 인쇄롤러를 회전시킴과 동시에 상기 액정표시장치의 기판을 가로지르는 방향으로 직선이동시켜 상기 인쇄판의 양각패턴들에 도포된 배향막물질을 상기 액정표시장치의 기판 상에 전사하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 배향막 인쇄방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 인쇄판의 베이스필름 상에 2장 이상의 수지판들이 접합되고, 상기 수지판들 의 대향하는 측면들 사이에 접착제가 충진된 것을 특징으로 하는 배향막 인쇄방법.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 더미 양각패턴들은 상기 인쇄롤러의 회전방향에서 볼 때 상기 화소 어레이 양각패턴과 중첩되지 않는 위치에서만 상기 수지판 상에 형성되는 것을 특징으로 하는 배향막 인쇄방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 수지판의 끝단과 상기 화소 어레이 양각패턴 사이에 형성되는 음각패턴 내에서 어떠한 양각패턴도 존재하지 않는 것을 특징으로 하는 배향막 인쇄방법.
  10. 제 6 항에 있어서,
    상기 아닐록스롤러와 일정한 간격을 대고 대향하도록 닥터블레이드를 설치하 여 상기 아닐록스롤러가 회전하는 동안 상기 닥터블레이드만으로 상기 아닐록스롤러에 도포된 배향막물질의 두께를 균일하게 하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배향막 인쇄방법.
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