KR20050054214A - 액정표시장치용 인쇄장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 인쇄패턴의 오정렬을 방지할 수 있는 액정표시장치용 인쇄장치에 관한 것으로, 인쇄물질이 선택적으로 삽입되어 인쇄패턴이 형성되는 클리체와; 상기 인쇄패턴이 형성될 기판이 놓이게 되는 스테이지와; 상기 클리체로부터 인쇄패턴을 전달받아 스테이지상의 기판으로 옮기기 위한 롤러와; 상기 롤러의 외주면에 부착되며, 내부에 다수개의 압전소자가 형성된 탄성부재와; 상기 기판에 형성된 얼라인 키 사이의 거리를 센싱하여 상기 기판의 크기변화를 측정하여 변위신호를 출력하는 변위측정부와; 상기 변위측정부로부터 출력된 변위신호를 입력받아 상기 탄성부재에 내장된 다수개의 압전소자에 전압을 인가하여 상기 탄성부재를 상기 기판의 크기 변화에 따라 X축, Y축 또는 X축과 Y축의 사이각 방향으로 수축 및 팽창시키기 위한 제어부를 포함하여 구성되는 것이다.

Description

액정표시장치용 인쇄장치{The printing device for the liquid crystal display device}

본 발명은 액정표시장치의 제조장비에 관한 것으로, 특히 기판의 변형에 따른 인쇄패턴의 오정렬을 방지할 수 있는 액정표시장치용 인쇄장치에 대한 것이다.

정보화 사회가 발전함에 따라 표시장치에 대한 요구도 다양한 형태로 점증하고 있으며, 이에 부응하여 근래에는 LCD(Liquid Crystal Display), PDP(Plasma Display Panel), ELD(Electro Luminescent Display), VFD(Vacuum Fluorescent Display)등 여러 가지 평판 표시 장치가 연구되어 왔고, 일부는 이미 여러 장비에서 표시장치로 활용되고 있다.

그 중에, 현재 화질이 우수하고 경량, 박형, 저소비 전력의 장점으로 인하여 이동형 화상 표시장치의 용도로 CRT(Cathode Ray Tube)를 대체하면서 LCD가 가장 많이 사용되고 있으며, 노트북 컴퓨터의 모니터와 같은 이동형의 용도 이외에도 방송신호를 수신하여 디스플레이하는 텔레비전, 및 컴퓨터의 모니터 등으로 다양하게 개발되고 있다.

이와 같이 액정표시장치가 여러 분야에서 화면 표시장치로서의 역할을 하기 위해 여러 가지 기술적인 발전이 이루어 졌음에도 불구하고 화면 표시장치로서 화상의 품질을 높이는 작업은 상기 장점과 배치되는 면이 많이 있다.

따라서, 액정표시장치가 일반적인 화면 표시장치로서 다양한 부분에 사용되기 위해서는 경량, 박형, 저 소비전력의 특징을 유지하면서도 고정세, 고휘도, 대면적 등 고 품위 화상을 얼마나 구현할 수 있는가에 발전의 관건이 걸려 있다고 할 수 있다.

이와 같은 액정표시장치는, 화상을 표시하는 액정표시패널과 상기 액정표시패널에 구동신호를 인가하기 위한 구동부로 크게 구분될 수 있으며, 상기 액정표시패널은 공간을 갖고 합착된 제 1, 제 2 기판과, 상기 제 1, 제 2 기판 사이에 주입된 액정층으로 구성된다.

여기서, 상기 제 1 기판(TFT 어레이 기판)에는, 일정 간격을 갖고 일방향으로 배열되는 복수개의 게이트 라인과, 상기 각 게이트 라인과 수직한 방향으로 일정한 간격으로 배열되는 복수개의 데이터 라인과, 상기 각 게이트 라인과 데이터 라인이 교차되어 정의된 각 화소 영역에 매트릭스 형태로 형성되는 복수개의 화소 전극과 상기 게이트 라인의 신호에 의해 스위칭되어 상기 데이터 라인의 신호를 상기 각 화소 전극에 전달하는 복수개의 박막 트랜지스터가 형성되어 있다.

그리고, 제 2 기판(컬러필터 기판)에는, 상기 화소 영역을 제외한 부분의 빛을 차단하기 위한 블랙매트릭스층과, 컬러 색상을 표현하기 위한 R, G, B 칼라필터층과 화상을 구현하기 위한 공통 전극이 형성되어 있다.

이와 같은 상기 제 1, 제 2 기판은 스페이서(spacer)에 의해 일정 공간을 갖고 시일재(sealant)에 의해 합착되고 상기 두 기판 사이에 액정층이 형성된다.

한편, 상기 제 1 기판과 제 2 기판의 마주보는 면에는 각각 배향막이 형성되고 상기 액정층을 배향시키기 위하여 러빙처리된다.

상기 액정표시장치를 제작하기 위해서는 여러 번의 박막 증착 공정(thin film deposition process)과, 포토리소그래피 공정(photolithography process)과, 식각 공정(etching process)을 거쳐야 한다. 특히, 박막트랜지스터와 칼라필터층 및 블랙매트랙스층을 제작하기 위해서는 포토레지스트를 증착하고 마스크를 이용한 노광 및 현상 공정에 의해 포토레지스트의 패턴을 형성한 후, 상기 포토레지스트 패턴을 마스크로 이용하여 식각 공정을 거쳐야 하지만, 이러한 포토레지스트 패턴 형성 공정은 마스크를 정렬(Align) 시켜야 하는 등의 제조 공정이 복잡하고 대면적 표시소자에는 적합하지 않다는 문제점이 있었다.

따라서, 근래에는 노광 공정 없이도 패터닝된 포토레지스트 패턴을 간단하게 형성할 수 있는 인쇄법이 제시되고 있다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 상기의 인쇄 방법에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 종래의 인쇄장치에 대한 개략적인 구성도이다.

종래의 인쇄장치는, 도 1에 도시한 바와 같이, 인쇄물질이 삽입되어 인쇄패턴(R)이 형성되는 클리체(cliche)(1)와, 상기 인쇄패턴(R)을 형성할 기판(3)이 놓이게 되는 스테이지(2)와, 상기 클리체(1)로부터 상기 인쇄패턴(R)을 전달받아 스테이지(2)상의 기판(3)으로 옮겨 상기 기판(3)상에 인쇄패턴(R)을 형성하기 위한 롤러(4)로 구성되어 있다.

여기서, 상기 클리체(1)에는 레지스트와 같은 인쇄물질이 삽입되는 다수개의 오목한 홈(H)이 형성되어 있고, 상기 기판(3)이 올려진 스테이지(2)는 상기 클리체(1)와 서로 연결되어 있으며, 상기 스테이지(2) 위에는 롤러(4)가 위치될 수 있다.

즉, 상기 롤러(4)는 상기 스테이지(2)와 클리체(1) 사이를 이동하면서 클리체(1)의 오목한 홈(H)에 채워지는 인쇄패턴(R)을 상기 기판(3) 위로 옮겨 붙이는 역할을 한다.

이와 같이 구성된 종래의 인쇄장비를 이용한 인쇄패턴의 인쇄방법을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2a 및 도 2c는 종래의 인쇄장비를 이용한 인쇄 공정단면도이다.

종래의 인쇄공정은, 크게 인쇄물질을 인쇄패턴(R)에 대한 모양이 형성된 홈(H)에 삽입하는 단계와, 상기 인쇄패턴(R)을 롤러(4)에 묻히는 단계와, 상기 인쇄패턴(R)이 묻은 롤러(4)를 기판(3) 위에 굴림으로써 상기 기판(3) 위에 인쇄패턴(R)을 형성하는 단계로 이루어진다.

구체적으로, 도 2a에 도시한 바와 같이, 다수개의 홈(H)이 형성된 클리체(1) 위에 인쇄물질을 도포한 후, 닥터 블레이드(doctor blade)(10)를 사용하여 상기 인쇄물질이 도포된 클리체(1) 위를 평평하게 밀어준다.

이때, 상기 클리체(1)의 움푹 패인 홈(H)에만 상기 인쇄물질이 삽입되며, 그 이외의 곳은 인쇄물질이 제거되어 인쇄패턴(R)이 형성된다.

이어서, 도 2b에 도시한 바와 같이, 롤러(4)를 클리체(1) 위에 굴리면서 상기 클리체(1)의 홈(H)에 형성되어 있던 인쇄패턴(R)을 상기 롤러(4)에 묻힌다. 상기 롤러(4)에 묻은 인쇄패턴(R)은 상기 클리체(1)에 형성된 인쇄패턴(R)을 그대로 따라간다.

이후, 도 2c에 도시한 바와 같이, 상기 인쇄패턴(R)이 형성된 롤러(4)를 기판(3)상에서 굴려 상기 인쇄패턴(R)을 기판(3) 위에 그대로 전사시킨다.

이렇게 하여 상기 기판(3)에는 상기 클리체(1)에 형성된 인쇄패턴(R)이 그대로 인쇄된다.

그러나, 종래의 액정표시장치용 인쇄장치에는 다음과 같은 문제점이 있었다.

종래의 액정표시장치용 인쇄장치는 단지 클리체에 형성된 인쇄패턴을 그대로 기판상에 전사하기 때문에, 상기 기판이 열처리 공정등을 거쳐 변형되게 되면 상기 인쇄패턴은 상기 기판의 원하지 않는 위치에 형성되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 롤러의 외주면에 탄성부재를 형성하고, 상기 탄성부재에 인가되는 전압의 크기에 따라 늘어나거나 줄어드는 압전소자를 내장하여 상기 탄성부재를 기판의 변화정도에 따라 팽창시키거나 수축시킴으로써, 상기 탄성부재에 묻은 인쇄패턴의 위치를 상기 기판의 변화정도에 따라 변화시킬 수 있는 액정표시장치용 인쇄장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 액정표시장치용 인쇄장치는, 인쇄물질이 선택적으로 삽입되어 인쇄패턴이 형성되는 클리체와; 상기 인쇄패턴이 형성될 기판이 놓이게 되는 스테이지와; 상기 클리체로부터 인쇄패턴을 전달받아 스테이지상의 기판으로 옮기기 위한 롤러와; 상기 롤러의 외주면에 부착되며, 내부에 다수개의 압전소자가 형성된 탄성부재와; 상기 기판에 형성된 얼라인 키 사이의 거리를 센싱하여 상기 기판의 크기변화를 측정하여 변위신호를 출력하는 변위측정부와; 상기 변위측정부로부터 출력된 변위신호를 입력받아 상기 탄성부재에 내장된 다수개의 압전소자에 전압을 인가하여 상기 탄성부재를 상기 기판의 크기 변화에 따라 X축, Y축 또는 X축과 Y축의 사이각 방향으로 수축 및 팽창시키기 위한 제어부를 포함하여 구성되는 것을 그 특징으로 한다.

여기서, 상기 탄성부재는 실리콘 고무 또는 우레탄과 같은 탄성물질을 사용하는 것을 특징으로 한다.

상기 탄성부재는 상기 압전소자의 크기변화를 감지 및 측정하여 상기 제어부로 피드백 신호를 출력하는 변위센서를 더 포함되어 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 변위측정부는 액정표시장치의 합착공정에 사용되는 얼라인 키 확인용 카메라를 사용하는 것을 특징으로 한다.

상기 압전소자는 상기 탄성부재의 내부에서 X축 및 Y축 방향으로 서로 수직하게 다수개 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 탄성부재는 상기 롤러의 외주면을 완전히 감싸지 않도록 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 인쇄 물질은 레지스트를 사용하는 것을 특징으로 한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장용 인쇄장치를 좀 더 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치용 인쇄장치의 개략적인 구성도이고, 도 4는 도 3의 탄성부재에 대한 개략적인 구성도이며, 도 5는 압전소자의 크기변화에 의한 탄성부재의 변화 및 인쇄패턴의 변화를 설명하기 위한 롤러의 단면도이다.

본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치용 인쇄장치는, 도 3에 도시된 바와 같이, 인쇄물질이 삽입되어 인쇄패턴(R)이 형성되는 클리체(101)와; 상기 인쇄패턴(R)을 형성할 기판(300)이 놓이게 되는 스테이지(102)와; 상기 클리체(101)로부터 인쇄패턴(R)을 전달받아 상기 스테이지(102)상의 기판(300)으로 옮기기 위한 롤러(400)와; 상기 롤러(400)의 외주면에 부착되며 내부에 다수개의 압전소자(400b)가 내장되는 탄성부재(400a)와; 상기 기판(300)에 형성된 얼라인(Align) 키 사이의 거리를 센싱하여 상기 기판(300)의 크기변화를 측정하여 변위신호를 출력하는 변위측정부(202)와; 상기 변위측정부(202)로부터 출력된 변위신호를 입력받아 상기 탄성부재(400a)에 내장된 다수개의 압전소자(400b)에 전압을 인가하여 상기 압전소자(400b)가 늘어나거나 줄어들도록하여 상기 탄성부재(400a)를 상기 기판(300)의 크기 변화에 따라 X축, Y축 또는 X축과 Y축의 사이각 방향으로 수축 및 팽창시키기 위한 제어부(201)로 구성되어 있다.

한편, 도면에는 도시하지 않았지만, 상기 스테이지(102)의 하부에는 상기 스테이지(102)를 상기 X축과 Y축의 사이각 방향으로 움직이기 위한 구동축 및 상기 구동축을 구동하기 위한 구동모터가 더 포함되어 있다.

여기서, 상기 클리체(101)에는 다수개의 홈(H)이 형성되어 있으며 상기 홈(H)에는 레지스트와 같은 인쇄물질이 넣어지게 된다.

그리고, 상기 스테이지(102)는 상기 클리체(101)에 연결되어 있어서, 상기 인쇄패턴(R)이 묻은 롤러(400)가 상기 클레체(101)를 굴러 지나가면서 상기 인쇄패턴(R)을 바로 상기 기판(300)상에 연속적으로 인쇄할 수 있도록 한다.

즉, 상기 롤러(400)는 상기 스테이지(102)와 클리체(101) 사이를 이동하면서 클리체(101)의 오목한 홈(H)에 채워지는 인쇄패턴(R)을 상기 기판(102)상에 옮겨 붙이는 역할을 한다.

그리고, 상기 롤러(400)는 원기둥의 형상을 가지며, 상기 롤러(400)의 외주면의 둘레를 따라 탄성부재(400a)가 형성되는데, 상기 인쇄패턴(R)은 상기 탄성부재(400a)의 표면에 붙게 된다.

여기서, 상기 탄성부재(400a)는 상기 롤러(400)의 외주면의 둘레를 완전하게 둘러싸지 않고 약간의 여유공간(400c)을 두고 둘러싸도록 형성된다.

이것은, 상기 탄성부재(400a)가 상기 롤러(400)의 둘레를 따라 팽창할 경우 상기 탄성부재(400a)의 끝단이 서로의 팽창방향을 방해할 수 있기 때문이다.

한편, 상기 롤러(400)는 상기 클레체(101)의 길이에 비해 훨씬 큰 지름을 가지므로 상기 롤러(400)가 상기 클리체(101)의 전체면을 굴러가는 동안에도 한 바퀴의 회전을 다 하지 못하므로, 상기 여유공간(400c)은 상기 클리체(101)의 인쇄패턴(R)과 접촉하지 않는다.

한편, 상기 기판(300)은 표시 영역과 비표시 영역으로 구분되며, 상기 표시 영역에는 서로 수직교차하여 배열되는 다수개의 게이트 라인 및 다수개의 데이터 라인과, 상기 각 게이트 라인 및 데이터 라인이 교차되는 부분에 형성되는 박막트랜지스터 등이 구비될 영역이고, 상기 비표시 영역은 상기 게이트 라인 및 데이터 라인에 구동신호를 인가하기 위한 패드가 형성될 영역이다. 그리고, 상기 표시 영역(22)은 실제 화상이 표시되는 액티브 영역과, 상기 액티브 영역의 외곽부 둘레를 둘러싸는 액정마진 영역으로 구분된다.

이와 같은 기판(300)의 상기 비표시 영역의 가장자리에는 얼라인 키가 형성되어 있는데, 상기 변위측정부(202)는 상기 얼라인 키의 위치를 확인하여 상기 기판(300)의 크기변화를 감지 및 측정하여 변위신호를 출력하게 된다.

여기서, 상기 얼라인 키는 상기 기판(300)을 또 다른 대향 기판(도시되지 않음)과 정확하게 합착시키기 위해 형성되는 것이다.

여기서, 상기 얼라인 키는 상기 기판(300)의 비표시 영역의 네 개의 모서리에 형성되는데, 상기 기판(300)이 증착공정시 가해지는 열처리에 의해서 수축 또는 팽창하게 되면 상기 기판(300)의 비표시 영역에 형성된 얼라인 키간의 거리도 서로 가까워지거나 서로 멀어지게 된다.

그러므로, 상기 변위측정부(202)는 상기 얼라인 키간의 거리를 측정함으로써 상기 기판(300)이 X축, Y축 또는 상기 X축 및 Y축의 사이각 방향으로 얼마만큼 변화하였는지를 측정하게 된다.

여기서, 상기 변위측정부(202)는 종래의 액정표시장치의 합착공정시 얼라인 키의 위치를 확인하기 위한 카메라를 사용하여 대신할 수 있다.

그리고, 상기 제어부(201)는 상기 기판(300)의 X축, Y축 또는 X축과 Y축의 사이각 방향으로의 변화량과 상기 변화량에 대하여 상기 압전소자(400b)에 가해질 전압의 크기에 대한 정보가 담긴 룩업테이블을 구비하고 있어서, 상기 변위측정부(202)로부터 출력된 변위신호를 입력받아 상기 룩업테이블로부터 상기 기판(300)의 X축, Y축 또는 X축과 Y축의 사이각 방향에 대한 크기변화량을 읽어들여서 이에 해당하는 전압을 출력한다.

여기서, 상기 제어부(201)에서 출력되는 전압은 상기 롤러(400)의 중심부를 통해 상기 각 압전소자(400b)에 연결되는 배선에 의해서 전달될 수 있다.

또한, 상기 탄성부재(400a)의 내부에는 다수개의 압전소자(400b)가 X축 방향 및 Y축 방향으로 배열되어 있으며, 상기 압전소자(400b)는 상기 제어부(201)에서 출력된 전압에 따라 그의 크기가 늘어나거나 줄어든다.

구체적으로, 상기 X축 방향으로 배열된 압전소자(400b)는 X축 방향으로 늘어나거나 줄어들게 되고, 상기 Y축 방향으로 배열된 압전소자(400b)는 Y축 방향으로 늘어나거나 줄어들게되어, 상기와 같은 압전소자(400b)의 크기 변화에 의해 상기 압전소자(400b)가 내장된 탄성부재(400a) 또한 그의 크기가 X축, Y축 또는 X축과 Y축의 사이각 방향으로 수축되거나 팽창되게 된다.

여기서, 상기 각 압전소자(400b)의 일측에는 상기 압전소자(400b)의 크기 변화를 감지 및 측정하여 상기 제어부(201)로 피드백 신호를 출력하는 변위센서(500)가 형성되어 있다.

상기 변위센서(500)는 상기 제어부(201)에서 출력된 전압에 의해 한번에 원하는 크기로 변화되기가 어려운 압전소자(400b)의 특성을 보완하기 위한 장치이다.

즉, 상기 변위센서(500)는 상기 제어부(201)에서 출력된 전압에 의해서 상기 압전소자(400b)의 크기가 얼마나 변화하였는지를 감지 및 측정하여 상기 제어부(201)로 피드백 신호를 보내게 되고, 상기 제어부(201)는 상기 피드백 신호를 입력받아 상기 압전소자(400b)를 원하는 크기로 변화시키기 위해서 상기 압전소자(400b)에 얼마만큼의 전압을 가해야 하는지를 계산하여 다시 상기 압전소자(400b)에 전압을 인가하게 된다.

여기서, 상기 각 변위센서(500)에서 출력되는 피드백 신호는 상기 롤러(400)의 중심부를 통해 상기 제어부(201)에 연결되는 배선에 의해서 전달될 수 있다.

이와 같이 상기 탄성부재(400a)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 내부에 형성된 압전소자(400b)의 크기 변화에 동기되어 X축, Y축 또는 X축과 Y축의 사이각 방향으로 팽창하거나 수축되므로, 상기 탄성부재(400a)에 형성된 인쇄패턴(R)은 X축, Y축 또는 X축과 Y축의 사이각 방향으로 이동될 수 있다.

여기서, 상기 탄성부재(400a)는 상기 압전소자(400b)의 크기 변화에 쉽게 반응하여 변화될 수 있도록 실리콘 고무 또는 우레탄과 같은 탄성물질을 사용하는 것이 바람직하다.

한편, 상기 탄성부재(400a)는 상기 압전소자(400b)를 중심으로 하였을 때, 상기 롤러(400)의 외주면에 단단하게 부착된 하부 탄성부재(400a)와, 상기 인쇄패턴(R)이 묻혀지는 상부 탄성부재(400a)로 구분할 수 있는데, 상기 탄성부재(400a)의 내부에 형성된 압전소자(400b)의 크기가 변화하였을 때, 상기 하부 탄성부재(400a)는 상기 롤러(400)의 표면에 단단하게 고정되어 있으므로 변화량이 적은 반면, 상기 상부 단성부재(400a)는 상기 압전소자(400b)에만 고정되게 되므로 상기 압전소자(400b)의 크기 변화에 따라 쉽게 변화된다.

따라서, 상기 탄성부재(400a)는 상기 롤러(400)에 단단하게 부착되어야 하는 요건과 또한 상기 압전소자(400b)의 크기변화에 따라 쉽게 변화되어야 하는 요건을 동시에 만족한다.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 액정표시장치용 인쇄장치의 동작을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 6a 및 도 6f는 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치용 인쇄장치를 이용한 인쇄공정단면도이다.

먼저, 반도체 물질이 전면에 증착된 기판(300a)을 상기 스테이지(102)에 안착 및 고정시킨다.

이후, 도 6a에 도시한 바와 같이, 반도체층에 대한 패턴이 형성된 제 1 클리체(101a)의 표면에 인쇄물질을 도포한 후, 닥터 블레이드(doctor blade)(800)를 사용하여 상기 인쇄물질이 도포된 제 1 클리체(101a) 위를 평평하게 밀어준다.

이때, 상기 제 1 클리체(101a)의 움푹 패인 홈(H)에만 상기 인쇄물질이 삽입되게 되고, 나머지 부분에 형성된 인쇄물질은 제거되어, 상기 제 1 클리체(101)에는 반도체층에 대한 인쇄패턴(R)이 형성된다.

이어서, 도 6b에 도시한 바와 같이, 상기 롤러(400)를 상기 제 1 클리체(101a) 위에 굴리면서 상기 제 1 클리체(101a)의 홈(H)에 형성되어 있던 제 1 인쇄패턴(R1)을 롤러(400)의 탄성부재(400a)에 묻힌다.

그러면, 상기 탄성부재(400a)의 표면에는 상기 제 1 클리체(101a)에 형성된 제 1 인쇄패턴(R1)이 그대로 묻혀진다.

이후, 상기 제 1 인쇄패턴(R1)이 형성된 롤러(400)를 기판(300a)위로 가져가 굴려가게 됨에 따라, 상기 롤러(400)의 탄성부재(400a)에 묻어 있던 제 1 인쇄패턴(R1)이 상기 기판(300a)의 반도체 물질(500)위에 형성되어, 상기 기판(300a)에는, 도 6c에 도시된 바와 같이, 제 1 인쇄패턴(R1)이 형성된다.

이와 동시에, 변위측정부(202)는 상기 기판(300a)의 가장자리에 형성된 얼라인 키의 위치를 확인하고 상기 기판(300a)의 X축 방향의 얼라인 키간의 초기 거리 및 기판(300a)의 Y축 방향의 얼라인 키간의 초기 거리를 측정하여 상기 X축, Y축 또는 X축과 Y축의 사이각 방향에 따른 얼라인 키간의 초기거리에 대한 정보를 임시 저장한다.

이어서, 도 6d에 도시된 바와 같이, 상기 기판(300a)을 상기 스테이지(102)로부터 탈착시키고, 상기 제 1 인쇄패턴(R1)을 마스크로 하여 상기 반도체 물질(500)을 패터닝하여 반도체층(500a)을 형성한다.

이후, 상기 기판(300a)을 챔버로 옮기고, 상기 반도체층(500a)을 포함한 기판(300a)의 전면에 실리콘질화막(SiNx), 실리콘산화막(SiOx) 등과 같은 물질을 PECVD(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition)공정으로 증착하여 게이트 절연막(600)을 형성하고, 다시 상기 게이트 절연막(600)의 전면에 게이트 물질(700)을 차례로 증착한다.

이후, 상기 게이트 절연막(600) 및 게이트 물질(700)이 전면에 증착된 기판(300a)에 게이트 전극 및 스토리지 전극을 형성하기 위해 상기 기판(300a)을 다시 상기 인쇄장치의 스테이지(102)에 안착 및 고정시킨다.

다음으로, 도 6e에 도시된 바와 같이, 게이트 전극 및 스토리지 전극에 대한 패턴이 형성되어 있는 제 2 클리체(101b)를 준비하고, 상술한 바와 같이, 상기 홈(H)에만 선택적으로 인쇄물질을 삽입하여 상기 게이트 전극 및 스토리지 전극에 대한 제 2 인쇄패턴(R2)을 형성한다.

그리고, 상기 롤러(400)가 상기 제 2 클리체(101b)에 굴러가도록 하여 상기 롤러(400)의 탄성부재(400a)의 표면에 제 2 인쇄패턴(R2)이 형성되도록 한다.

이때, 상기 제 2 인쇄패턴(R2)이 형성된 롤러(400)의 움직임을 중단시키고, 상기 변위측정부(202)를 사용하여 상기 스테이지(102)에 안착 및 고정된 기판(300a)의 얼라인 키를 측정하여 현재 측정된 얼라인 키간의 거리와 이전에 측정되어 저장되었던 초기 얼라인 키간의 거리를 비교한다.

물론, 상기 기판(300a)의 X축 방향의 얼라인 키간의 거리 및 Y축 방향의 얼라인 키간의 거리를 모두 비교하게 된다.

그 결과, 현재 측정된 얼라인 키간의 거리와 이전에 측정된 얼라인 키간의 거리에 차이가 발생하면, 상기 변위측정부(202)는 이전 얼라인 키간의 거리와 현재 얼라인 키간의 거리의 차에 해당하는 정보가 담긴 변위신호를 출력한다.

여기서, 상기 기판(300a)이 Y축 방향으로만 팽창하여 상기 Y축 방향의 얼라인 키간의 거리만 증가되었다고 가정하기로 하자.

그러면, 상기 제어부(201)는 상기 변위신호를 입력받아 룩업테이블(도시되지 않음)에 저장된 상기 거리차에 해당하는 전압을 읽어들이고, 상기 전압을 상기 탄성부재(400a)의 내부에 형성된 Y축 방향으로 배열된 압전소자(400b)에 인가한다.

여기서, 상기 제어부(201)는 상기 현재 얼라인 키간의 거리가 이전 얼라인 키간의 거리보다 늘어났을 경우에는 정극성(+)의 전압을 출력하며, 상기 현재 얼라인 키간의 거리가 이전 얼라인 키간의 거리보다 줄어들었을 경우에는 부극성(-)의 전압을 출력하게 된다.

여기서, 상기 기판(300a)의 현재 얼라인 키간의 거리가 이전 얼라인 키간의 거리보다 증가하였고, 또한, Y축 방향의 얼라인 키간의 거리만이 증가되었다고 가정하였으므로, 상기 제어부(201)에서 출력되는 전압은 정극성의 전압이며, 상기 정극성의 전압은 상기 압전소자(400b) 중 Y축 방향으로 배열된 압전소자(400b)에만 인가된다.

그러면, 상기 Y축 방향의 압전소자(400b)는 상기 인가된 정극성의 전압에 따라 Y축 방향으로 늘어나게 되며, 이에 따라 상기 Y축 방향의 압전소자(400b)를 내장하고 있는 탄성부재(400a)도 Y축 방향으로 팽창하게 된다.

여기서, 상기 압전소자(400b)의 일측에는 변위센서(500)가 형성되어 있는데, 상술한 바와 같아. 상기 변위센서(500)는 상기 제어부(201)에서 출력된 전압에 의해 한번에 원하는 크기로 변화되기가 어려운 압전소자(400b)의 특성을 보완하기 위한 장치이다.

즉, 상기 변위센서(500)는 상기 제어부(201)에서 출력된 전압에 의해서 상기 압전소자(400b)의 크기가 얼마나 변화하였는지를 감지 및 측정하여 상기 제어부(201)로 피드백 신호를 보내게 되고, 상기 제어부(201)는 상기 피드백 신호를 입력받아 상기 압전소자(400b)를 원하는 크기로 변화시키기 위해서 상기 압전소자(400b)에 얼마만큼의 전압을 가해야 하는지를 계산하여 다시 상기 압전소자(400b)에 전압을 인가하여 상기 압전소자(400b)가 원하는 크기만큼 변화되도록 한다.

따라서, 상기 Y축 방향으로 배열된 압전소자(400b)의 크기 변화에 의해서 상기 압전소자(400b)를 내장하고 있는 탄성부재(400a)도 Y축 방향으로 팽창하게 되며, 상기 탄성부재(400a)의 표면에 형성된 제 2 인쇄패턴(R2)간의 거리도 Y축 방향으로 늘어나게 된다.

따라서, 도 6f의 (b)에 도시된 바와 같이, 상기 인쇄패턴(R)은 상기 팽창된 기판(300a)의 정확한 위치에 형성되게 된다.

여기서, 도 6f의 (a)는 팽창되지 않은 정상상태의 기판(300b)을 나타낸 것으로, 상기 기판(300b)에는 팽창되지 않은 정상상태의 탄성부재(400a)에 형성된 인쇄패턴(R`)이 인쇄된 것이고, 도 6f의 (b)는 Y축 방향으로 팽창한 기판(300a)을 나타낸 것으로, 상기 기판(300a)에는 Y축 방향으로 팽창한 탄성부재(400a)에 형성된 제 2 인쇄패턴(R2)이 인쇄된 것이다.

상기 도 6f의 (b)에 형성된 점선으로 표시된 인쇄패턴(R`)를 보면 알 수 있듯이, 상기 Y축으로 팽창된 기판(300a)에 정상상태의 탄성부재(400a)에 형성된 인쇄패턴(R`)이 인쇄된다면, 상기 인쇄패턴(R`)은 반도체층(500a)을 완전히 벗어나서 형성되게 되므로 이후 형성되는 게이트 전극도 상기 반도체층(500a)을 완전히 벗어나게 된다.

따라서, 이와 같이 상기 기판(300a)이 팽창한 방향으로 상기 탄성부재(400a)도 팽창시킴으로써, 상기 제 2 인쇄패턴(R2)을 원하는 곳에 정확하게 인쇄할 수 있다.

이후, 상기 제 2 인쇄패턴(R2)을 마스크로 하여 상기 게이트 물질을 식각하여 게이트 전극 및 스토리지 전극을 형성한다.

그리고, 게이트 전극 및 스토리지 전극을 마스크로 하여 불순물을 주입하여 상기 반도체층(500a)의 양쪽에 각각 소스 영역 및 드레인 영역을 형성하고, 상기 소스 영역 및 드레인 영역 그리고, 스토리지 전극을 포함한 기판의 전면에 제 1 층간 절연막 및 도전층을 차례로 형성한다.

이어서, 상기 제 1 층간 절연막 및 도전층이 형성된 기판의 변화 여부를 전술한 바와 같은 과정을 거쳐 확인하고, 이에 따라 상기 인쇄패턴간의 거리를 늘리거나 줄여 상기 도전층의 상부에 화소전극에 대한 인쇄패턴을 형성하고, 상기 인쇄패턴을 마스크로 상기 도전층을 선택적으로 제거하여 상기 스토리지 전극을 오버랩하는 화소전극을 형성한다.

다음으로, 상기 화소전극을 포함한 기판의 전면에 제 2 층간 절연막 및 보호층을 차례로 형성한다.

이어서, 상기 제 2 층간 절연막 및 보호층이 형성된 기판의 변화 여부를 전술한 바와 같은 과정을 거쳐 확인하고, 이에 따라 상기 인쇄패턴간의 거리를 늘리거나 줄여 상기 반도체층(500a)의 소스 영역 및 드레인 영역 그리고, 상기 화소전극의 일부에 상응하는 상기 보호층상에 소스 콘택홀, 드레인 콘택홀 및 화소 콘택홀에 대한 인쇄패턴을 형성한 후, 상기 인쇄패턴을 마스크로 하여 상기 제 1 층간 절연막, 제 2 층간 절연막 및 보호층을 제거하여 상기 반도체층(500a)의 소스 영역 및 드레인 영역 그리고, 상기 화소전극의 일부는 노출시키는 소스 콘택홀 및 드레인 콘택홀 그리고, 화소 콘택홀을 형성한다.

다음으로, 상기 소스 콘택홀 및 드레인 콘택홀 그리고, 화소 콘택홀이 형성된 기판의 전면에 금속층을 증착한다.

이후, 상기 금속층이 형성된 기판의 변화 여부를 전술한 바와 같은 과정을 거쳐 확인하고, 이에 따라 롤러에 형성되는 인쇄패턴간의 거리를 늘리거나 줄여 상기 금속층상에 제 1 전극 및 제 2 전극에 대한 인쇄패턴을 형성하고, 상기 인쇄패턴을 마스크로 하여 상기 금속층을 선택적으로 제거하여 소스 영역과 상기 드레인 영역을 연결하는 제 1 전극 및 상기 드레인 영역과 상기 화소전극을 연결하는 제 2 전극을 형성한다.

이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시예 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 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

이상에서 설명한 본 발명에 따른 액정표시장치용 인쇄장치에는 다음과 같은 효과가 있다.

본 발명에 따른 액정표시장치용 인쇄기판은 롤러의 외주면에 탄성부재가 형성되어 있으며, 상기 탄성부재에 인가되는 전압의 크기에 따라 늘어나거나 줄어드는 압전소자가 내장되어 상기 탄성부재를 기판의 변화정도에 따라 팽창시키거나 수축시킴으로써, 상기 탄성부재에 묻은 레지스트의 위치를 상기 기판의 변화정도에 따라 변화시킬 수 있다.

따라서, 기판의 크기가 변화하더라도 상기 기판의 원하는 위치에 정확하게 인쇄패턴을 형성할 수 있으므로, 레지스트의 오정렬에 의한 레이어의 부정확한 패터닝을 방지할 수 있다.

도 1은 종래의 인쇄장치에 대한 개략적인 구성도

도 2a 및 도 2c는 종래의 인쇄장비를 이용한 인쇄 공정단면도

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치용 인쇄장치의 개략적인 구성도

도 4는 도 3의 탄성부재에 대한 개략적인 구성도

도 5는 압전소자의 크기변화에 의한 탄성부재의 변화 및 인쇄패턴의 변화를 설명하기 위한 롤러의 단면도

도 6a 및 도 6f는 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치용 인쇄장치를 이용한 인쇄공정단면도

＊도면의 주요부에 대한 부호 설명

101 : 클리체 102 : 스테이지

201 : 제어부 202 : 변위측정부

300 : 기판 400 : 롤러

400a : 탄성부재 400b : 압전소자

H : 홈 R : 인쇄패턴

Claims (7)

1. 인쇄물질이 선택적으로 삽입되어 인쇄패턴이 형성되는 클리체와;

   상기 인쇄패턴이 형성될 기판이 놓이게 되는 스테이지와;

   상기 클리체로부터 인쇄패턴을 전달받아 스테이지상의 기판으로 옮기기 위한 롤러와;

   상기 롤러의 외주면에 부착되며, 내부에 다수개의 압전소자가 형성된 탄성부재와;

   상기 기판에 형성된 얼라인 키 사이의 거리를 센싱하여 상기 기판의 크기변화를 측정하여 변위신호를 출력하는 변위측정부와;

   상기 변위측정부로부터 출력된 변위신호를 입력받아 상기 탄성부재에 내장된 다수개의 압전소자에 전압을 인가하여 상기 탄성부재를 상기 기판의 크기 변화에 따라 X축, Y축 또는 X축과 Y축의 사이각 방향으로 수축 및 팽창시키기 위한 제어부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치용 인쇄장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 탄성부재는 실리콘 고무 또는 우레탄과 같은 탄성물질을 사용하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치용 인쇄장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 탄성부재는 상기 압전소자의 크기변화를 감지 및 측정하여 상기 제어부로 피드백 신호를 출력하는 변위센서를 더 포함되어 구성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치용 인쇄장치.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 변위측정부는 액정표시장치의 합착공정에 사용되는 얼라인 키 확인용 카메라를 사용하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치용 카메라.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 압전소자는 상기 탄성부재의 내부에서 X축 및 Y축 방향으로 서로 수직하게 다수개 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치용 인쇄장치.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 탄성부재는 상기 롤러의 외주면을 완전히 감싸지 않도록 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치용 인쇄장치.
7. 제 1 항에 있어서,

   상기 인쇄 물질은 레지스트를 사용하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치용 인쇄장치.