CN101824370A - 狭缝式涂布机的清洗剂、用于制造显示器的狭缝式涂布机和显示器的制造方法 - Google Patents
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Abstract
公开了狭缝式涂布机的清洗剂，制造显示器的狭缝式涂布机和显示器的制造方法。狭缝式涂布机的清洗剂包含约70～约90wt％的丙二醇单甲醚、约5～约20wt％的丙二醇单甲醚乙酸酯和约5～约20wt％的乙基(3-乙氧基)丙酸酯。
Description
本申请是中国发明申请(发明名称：狭缝式涂布机的清洗剂、用于制造显示器的狭缝式涂布机和显示器的制造方法，申请日：2007年2月9日；申请号：200710008055.7)的分案申请。
本申请要求2006年2月13日提交的韩国专利申请No.2006-0013590的权益，该专利申请的公开内容在这里通过引用并入本文。
技术领域
本发明涉及狭缝式涂布机(slit coater)的清洗剂、用于制造显示器的狭缝式涂布机以及显示器的制造方法。
背景技术
现今对例如液晶显示器(LCD)设备、等离子体显示板(PDP)设备和有机发光二极管(OLED)设备等平板显示器的需求越来越大。
通常，在制造这样的平板显示设备时，在基板上形成涂层。此涂层通过例如曝光和显影得以图案化。
涂层可以使用旋转式涂布或狭缝式涂布方法(slit coating)来形成。借助狭缝式涂布方法，带有细长喷嘴的狭缝式涂布机在基板上运动的同时经由喷嘴将涂层液体喷到基板上。
此外在必要的时候使用清洗剂来清洗狭缝式涂布机。例如在利用不同颜色的彩色光敏液体形成液晶显示设备的彩色滤光片时，在用新的彩色光敏液体代替所述彩色光敏液体前需要清洗狭缝式涂布机。
但是通常情况下狭缝式涂布机的喷嘴非常狭窄以至于狭缝式涂布机不能有效地得到清洗。
发明内容
本发明提供一种能够有效清洗狭缝式涂布机的狭缝式涂布机用清洗剂。
本发明提供一种具有有效清洗能力的、用于制造显示设备的狭缝式涂布机。
本发明提供一种能够有效清洗狭缝式涂布机的制造显示设备的方法。
根据本发明，提供一种用于狭缝式涂布机的清洗剂。该清洗剂包括约70～约90wt％的丙二醇单甲醚；约5～约20wt％的丙二醇单甲醚乙酸酯；及约5～约20wt％的乙基(3-乙氧基)丙酸酯。
例如，丙二醇单甲醚的含量为约75～约85wt％，丙二醇单甲醚乙酸酯的含量为约7～约13wt％，乙基(3-乙氧基)丙酸酯的含量为约7～约13wt％。
例如，清洗剂进一步包括约5～约10wt％的丙酮。
根据本发明，提供一种用于狭缝式涂布机的清洗剂。该清洗剂包括约80～约97wt％的丙二醇单甲醚乙酸酯；及约3～约20wt％的丙酮。
例如，丙二醇单甲醚乙酸酯的含量为约90～约95wt％，丙酮的含量为约5～约10wt％。
例如，清洗剂进一步包括约5～约15wt％的丙二醇单甲醚。
例如，清洗剂还可以进一步包括约5～约15wt％的乙基(3-乙氧基)丙酸酯。
根据本发明，提供一种用来制造显示器的狭缝式涂布机。该狭缝式涂布机包括：狭缝式喷嘴、向狭缝式喷嘴提供至少两种不同颜色的彩色光敏液体的彩色光敏液体供应装置，和向狭缝式喷嘴提供狭缝式涂布机用清洗剂的供应装置。该清洗剂包括：约70～约90wt％的丙二醇单甲醚，约5～约20wt％的丙二醇单甲醚乙酸酯和约5～约20wt％的乙基(3-乙氧基)丙酸酯。
例如，狭缝式涂布机用清洗剂包括：约75～约85wt％的丙二醇单甲醚，约7～约13wt％的丙二醇单甲醚乙酸酯和约7～约13wt％的乙基(3-乙氧基)丙酸酯。
例如，狭缝式涂布机用清洗剂进一步包括约5～约10wt％的丙酮。
根据本发明，提供一种用来制造显示器的狭缝式涂布机。该狭缝式涂布机包括：狭缝式喷嘴、向狭缝式喷嘴提供至少两种不同颜色的彩色光敏液体的彩色光敏液体供应装置，和向狭缝式喷嘴提供狭缝式涂布机清洗剂用清洗剂的清洗剂供应装置。该清洗剂包括：约80～约97wt％的丙二醇单甲醚乙酸酯和约3～约20wt％的丙酮。
例如，狭缝式涂布机用清洗剂包括：约90～约95wt％的丙二醇单甲醚乙酸酯和约5～约10wt％的丙酮。
例如，狭缝式涂布机用清洗剂进一步包括约5～约15wt％的丙二醇单甲醚。
例如，狭缝式涂布机的清洗剂进一步包括约5～约15wt％的乙基(3-乙氧基)丙酸酯。
根据本发明实施例，提供了一种制造显示器的方法。该方法包括：通过狭缝喷嘴将第一种彩色光敏液体涂覆在基板上以形成第一彩色光敏层；对该第一彩色光敏层进行图案化以形成第一底部彩色滤光片(sub colorfilter)；向狭缝式喷嘴供应狭缝式涂布机用清洗剂以清洗狭缝式喷嘴。该清洗剂包括：约70～90wt％的丙二醇单甲醚，5～20wt％的丙二醇单甲醚乙酸酯和5～20wt％的乙基(3-乙氧基)丙酸酯。该方法进一步包括通过狭缝式喷嘴将第二种彩色光敏液体涂覆在第一底部彩色滤光片上以形成第二彩色光敏层。
例如，狭缝式涂布机用清洗剂包括：约75～约85wt％的丙二醇单甲醚，约7～约13wt％的丙二醇单甲醚乙酸酯和约7～约13wt％的乙基(3-乙氧基)丙酸酯。
例如，狭缝式涂布机用清洗剂进一步包括：约5～约10wt％的丙酮。
根据本发明实施例，提供了一种制造显示器的方法。该方法包括：通过狭缝式喷嘴将第一彩色光敏液体涂覆在基板上以形成第一彩色光敏层，对此第一彩色光敏层进行图案化以形成第一底部彩色滤光片以及，向狭缝式喷嘴供给狭缝式涂布机清洗剂以清洗狭缝式喷嘴。该清洗剂包括：约80～约97wt％的丙二醇单甲醚乙酸酯和约3～约20wt％的丙酮。该方法进一步包括通过狭缝式喷嘴将第二彩色光敏液体涂覆在第一底部彩色滤光片上以形成第二彩色光敏层。
例如，狭缝式涂布机用清洗剂包括：约90～约95wt％的丙二醇单甲醚乙酸酯和约5～约10wt％的丙酮。
例如，狭缝式涂布机用清洗剂进一步包括：约5～约15wt％的丙二醇单甲醚。
例如，狭缝式涂布机用清洗剂进一步包括：约5～约15wt％的乙基(3-乙氧基)丙酸酯。
附图说明
从下面结合附图的描述可以进一步详细地理解本发明的实施方式，其中：
图1示出了根据本发明示例性实施方式的狭缝式涂布机的方块图。
图2示出根据本发明示例性实施方式的狭缝式涂布机的狭缝式喷嘴的立体图；
图3示出图2沿III-III线的剖视图；
图4示出图2沿IV-IV线的剖视图；
图5和图6分别示出了根据本发明的测试结果；
图7示出了采用根据本发明示例性实施方式的狭缝式涂布机制造的显示设备；
图8示出了根据本发明示例性实施方式制造显示设备方法的流程图；以及
图9A到9G分别示出了根据本发明示例性实施方式制造显示器的方法。
具体实施方式
下文中结合附图对本发明的示例性实施方式进行描述。其中，相同的附图标记表示相同的元件，并且根据需要避免重复描述。
下面结合图1对根据本发明的示例性实施方式的狭缝式涂布机进行描述。
如图1所示，狭缝式涂布机1包括狭缝式喷嘴10，彩色光敏液体供应装置20和清洗剂供应装置30。狭缝式涂布机1还可以进一步包括使狭缝式喷嘴10在平面上运动的传动器。
狭缝式喷嘴10被供应以来自彩色光敏液体供应装置20的彩色光敏液体，且该喷嘴将所供给的彩色光敏液体排放在基板上。这里将对狭缝式喷嘴10进行详细描述。
彩色光敏液体供应装置20包括3个彩色光敏液体存储罐21a，22a和23a和分别与彩色光敏液体存储罐21a，22a和23a相连接的质流控制器21b，22b和23b。彩色光敏液体存储罐21a，22a和23a分别储存不同颜色的彩色光敏液体，例如分别为蓝色、绿色和红色的光敏液体。
清洗剂供应装置30包括清洗剂存储罐30a和与清洗剂存储罐30a相连接的质流控制器30b。
彩色光敏液体供应装置20和清洗剂供应装置30分别向狭缝式喷嘴10供给彩色光敏液体和清洗剂。狭缝式喷嘴10将彩色光敏液体排放在基板上或使用清洗剂来清洗狭缝式喷嘴10内部。
在本发明的示例性实施方式中，清洗剂供应装置30供应第一种清洗剂或第二种清洗剂。第一种清洗剂包括约5～约20wt％的丙二醇单甲醚乙酸酯(PGMEA)，约70～约90wt％的丙二醇单甲醚(PGME)和约5～约20wt％的乙基(3-乙氧基)丙酸酯(EEP)。例如，第一种清洗剂可以包括约7～约13wt％的PGMEA，约75～约85wt％的PGME和约7～约13wt％的EEP。
PGMEA在约25℃下的比重是约0.968，粘度为约1.3cps。在一个大气压下PGMEA的沸点大约为145～146℃，闪点为约42℃。当PGMEA的含量低于约5wt％或高于约20wt％时，第一种清洗剂的溶解性受到影响。当EEP的含量低于约5wt％或高于约20wt％时，第一种清洗剂的溶解性也受到影响。由于EEP比PGMEA或PGMA价格更高，因此EEP的用量越多，第一种清洗剂的制造成本将会越高。
第一种清洗剂还可以进一步包含约5～约10wt％的丙酮。
第二种清洗剂包括约80～约97wt％的PGMEA和约3～约20wt％的丙酮。例如，第二种清洗剂可以包括约90～约95wt％的PGMEA和约5～约10wt％的丙酮。
当丙酮的含量低于约3wt％时，清洗剂的清洗能力不是很有效。第二种清洗剂的清洗能力随着丙酮含量的提高而增强。然而，当丙酮的含量高于约20wt％时，闪点降至大约-1℃，从而有可能导致危险的工艺条件。
表1给出了第二种清洗剂的闪点与丙酮含量之间的关系。除丙酮外第二种清洗剂的其余成分为PGMEA。
表1
| 丙酮含量(wt％) | 闪点(℃) |
| 5 | 19 |
| 10 | 10 |
| 20 | -1 |
| 30 | -7 |
第二种清洗剂还可以进一步包括约5～约15wt％的PGMEA和/或约5～约15wt％的EEP。
参照图2到4，狭缝式喷嘴10是伸长的，分别被供应以来自彩色光敏液体供应装置20和清洗剂供应装置30的彩色光敏液体和清洗剂。狭缝式喷嘴10的宽度(w)可以根据待涂覆的基板尺寸而改变。比如狭缝式喷嘴的宽度(w)可以为大约800～2000mm。
狭缝式喷嘴10包括互相紧挨着的第一亚主体11和第二亚主体12。第一亚主体11比第二亚主体12更复杂。第一亚主体11包括：喷射器13、空腔14和喷嘴部分15。
喷射器13与彩色光敏液体供应装置20和清洗剂供应装置30相连接，从而被供应以分别来自上述装置的彩色光敏液体和清洗剂。将喷射器13布置于狭缝式喷嘴10纵向方向的中心附近。
空腔14与喷射器13相连接，延伸至喷射器13的相对侧。相对于喷射器13，空腔14的两侧是对称的。
将供应至喷射器13的彩色光敏液体或清洗剂通过空腔14供应至喷嘴部分15。空腔14与喷射器13间的距离越大，空腔14的位置越低。空腔14的倾角，例如，悬角(hanger angle)θ，大约为1°。
第一亚主体11和第二亚主体12面对面设置且它们之间存在小的缝隙(g)从而形成喷嘴部分15。喷嘴部分15与空腔14相连接，喷嘴部分15的缝隙(g)可为60～140μm左右。
喷嘴部分15的喷口长度(L)根据空腔14的位置而改变。也就是说，空腔14位于顶部时，此时位于狭缝式喷嘴10中心的喷嘴部分15的喷口长度(L)最长，而空腔14位于底部时，此时位于狭缝式喷嘴10两端的喷嘴部分15的喷口长度最短。
下面，结合测试结果，描述第一种清洗剂和第二种清洗剂。
测试是为了检测在施用清洗剂时，基板上所形成的蓝色滤光片随时间被洗掉多少。
例如，通过注射器将蓝色光敏液体(YB-755TM，可从DongWoo精细化学品公司(R.O.K)获得)滴在基板上并干燥基板以得到蓝色滤光片。蓝色光敏液体的固体物质含量为12wt％左右，溶剂包含PGMEA和EEP(约6∶4)的混合物。
通过计量泵将清洗剂以约1.3mL/min的流量供应在蓝色滤光片上。为了减小误差，根据蓝色滤光片的干燥状态，同时将蓝色光敏液体滴在相同基板的蓝色滤光片上。
图5示出了比较例1到4的结果。
图6示出了实施例1到3的结果。
参照图5，在比较例1到3中，分别单独使用PGMEA，PGME和EEP，经过约50秒后保留少量的蓝色滤光片。相反，在比较例4中，使用了约70wt％的PGMEA和约30wt％的丙酮，经过大约30秒后，大部分蓝色滤光片被清除。尽管比较例4显示了有效的清洗能力，但具有不能接受的-7℃闪点。
参照图6，在实施例1中，采用约80wt％的PGME，约10wt％的EEP和约10wt％的PGMEA，约50秒后大部分蓝色滤光片被清除。在实施例2中，采用约90wt％的PGMEA和约10wt％的丙酮，约40秒后大部分蓝色滤光片被清除。在实施例3中，采用90wt％的PGMEA和5wt％的丙酮清洗，约50秒后大部分蓝色滤光片被清除。
从测试结果，可以得到如下结论：对于蓝色滤光片，相对于比较例1到3，实施例1到3提供了改进的清洗能力。
前面的结果对红色和绿色滤光片也适用。
下文，结合图7，描述了使用根据本发明的示例性实施方式的狭缝式涂布机制造的显示设备。
根据本发明的示例性实施方式制造的液晶显示器(LCD)100包括：薄膜晶体管基板110，彩色滤光片基板120和插入薄膜晶体管基板110和彩色滤光片基板120之间的液晶层130。
薄膜晶体管基板110包括：绝缘基板111，以及在绝缘基板111上形成的多个薄膜晶体管112。钝化层113覆盖在薄膜晶体管112上。钝化层113的一部分被除去以形成接触孔114，经由该孔来曝光薄膜晶体管112。由透明导电材料制成的像素电极115经由接触孔114与薄膜晶体管112相连接。
彩色滤光片基板120包括绝缘板121和在绝缘板121上形成的格栅状的黑色基体122。例如，黑色基体122可以由含有黑色颜料的有机材料制成。形成与薄膜晶体管112和薄膜晶体管基板112的导线相应的黑色基体122。
例如，彩色滤光片123在黑色基体122之间形成。彩色滤光片123由有机材料制成且包括3个不同颜色的亚层123a，123b和123c。最外层124和由例如透明导电材料制成的普通电极(common electrode)125形成在黑色基体122和彩色滤光片层123上。
像素电极115和普通电极125产生的电场决定了布置在薄膜晶体管基板110和彩色滤光片基板120之间的液晶层130中的液晶的排列。借助液晶层130调节来自薄膜晶体管基板110下部的光的透射率。当光经过彩色滤光片层123和附在彩色滤光片基板120外表面上的偏光片时，光就具有了颜色。
在下文，结合图8到图9G，描述根据本发明的示例性实施方式的制备显示器的方法。
参照图6，首先，按照操作S100，在绝缘基板121上形成格栅状的黑色基体122，如图9A和9B所示。
然后，如图9C和9D所示，按照操作S200，通过狭缝式涂布机1，在表面形成有黑色基体122的绝缘基板121上涂覆蓝色光敏液体，以形成蓝色光敏层126a。从彩色光敏液体存储罐21a向狭缝式喷嘴10供应蓝色光敏液体，在绝缘基板121上运动的同时，在绝缘基板121上涂覆蓝色光敏层126a。
接着，如图9E所示，按照操作S300，对蓝色的光敏层126a进行图案化以形成蓝色滤光片123a，同时，向狭缝式喷嘴10供应清洗剂。
例如，蓝色光敏层126a通过预烘焙、曝光、显影、清洗和后烘焙形成蓝色滤光片123a。预烘焙可以借助热板进行约2～约4分钟，后烘焙可以在约200～约230℃下进行约20～约60分钟。
随着蓝色滤光片126a的图案化工艺，从清洗剂供应装置30向狭缝式喷嘴10供给清洗剂并清洗模腔14和喷嘴部分15。根据本发明的示例性实施方式，清洗剂包括第一种清洗剂或第二种清洗剂。
当狭缝式喷嘴10中存留蓝色光敏液体时，由于狭缝式喷嘴10内蓝色光敏液体中的溶剂蒸发会造成喷嘴部分15的阻塞，或可能会产生颗粒。清洗剂将蓝色光敏液体从狭缝式喷嘴10中推出去从而清洗狭缝式喷嘴10，由此避免了喷嘴部分15被阻塞和产生颗粒。而且，清洗剂有效地清除了蓝色光敏液体，从而避免了随后供给的绿色光敏液体与蓝色光敏液体混合。
然后，如图9F所示，按照S400操作在蓝色的滤光片123a上形成绿色光敏层126b。在此过程中，从彩色光敏液体存储罐21b向狭缝式喷嘴10供给绿色光敏液体，狭缝式喷嘴10在绝缘基板121上移动的同时，在绝缘基板121上涂覆绿色光敏层126b。
根据本发明的示例性实施方式，清洗剂能够有效清除光敏液体。由此，当将光敏液体更换为新的光敏液体时，减少了不同光敏液体混合的可能性。
而后，对绿色光敏层126b进行图案化以形成绿色滤光片123b。同样的处理工艺适用于红色滤光片123c，形成彩色滤光片123，如图9G所示。
下一步，在彩色滤光片123上形成外涂层124和透明电极层125而完成彩色滤光片基板120的制造。
然后，将薄膜晶体管基板110固定在彩色滤光片基板120上。最后，如图7所示，通过在薄膜晶体管基板110和彩色滤光片基板120之间注入液晶层130而形成液晶显示设备100。
根据本发明的示例性实施方式，清洗剂的用途不局限于制造彩色滤光片。当狭缝式涂布机中的两种光敏液体的一种换成另一种的时候，可以使用该清洗剂。而且，在清洗及管理使用单一光敏液体的狭缝式涂布机时，也可以使用该清洗剂。
由上面的描述显然可知，本发明提供了一种能够有效地清洗狭缝式涂布机的狭缝式涂布机用清洗剂。
而且，本发明提供了一种具有高效清洗能力的、用于制造显示器的狭缝式涂布机和使用此狭缝式涂布机制造显示器的方法。
尽管已经描述了本发明的示例性实施方式，但需要进一步注意的是：在不偏离权利要求书所限定的本发明的精神及范围的情况下，本领域的普通技术人员能够对其做出各种变化。
Claims (12)
1.一种用于狭缝式涂布机的清洗剂，包括约80～约97wt％的丙二醇单甲醚乙酸酯和约3～约20wt％的丙酮。
2.根据权利要求1所述的清洗剂，其中丙二醇单甲醚乙酸酯的含量为约90～约95wt％，且丙酮含量为约5～约10wt％。
3.根据权利要求1所述的清洗剂，进一步包括约5～约15wt％的丙二醇单甲醚。
4.根据权利要求1所述的清洗剂，进一步包括约5～约15wt％的乙基(3-乙氧基)丙酸酯。
5.一种用于制造显示设备的狭缝式涂布机，包括：
狭缝式喷嘴；
向狭缝式喷嘴提供至少两种不同颜色的彩色光敏液体的彩色光敏液体供应装置；及
向狭缝式喷嘴提供狭缝式涂布机用清洗剂的清洗剂供应装置，该清洗剂包括：约80～约97wt％的丙二醇单甲醚乙酸酯和约3～约20wt％的丙酮。
6.根据权利要求5所述的狭缝式涂布机，其中丙二醇单甲醚乙酸酯的含量为约90～约95wt％，丙酮的含量为约5～约10wt％。
7.根据权利要求5所述的狭缝式涂布机，其中狭缝式涂布机用清洗剂进一步包括约5～约15wt％的丙二醇单甲醚。
8.根据权利要求5所述的狭缝式涂布机，其中狭缝式涂布机用清洗剂进一步包括约5～约15wt％的乙基(3-乙氧基)丙酸酯。
9.一种制造显示器的方法，包括：
通过狭缝喷嘴将第一种彩色光敏液体涂覆在基板上以形成第一彩色光敏层；
对该第一彩色光敏层进行图案化以形成第一底部彩色滤光片；向狭缝式喷嘴供应狭缝式涂布机用清洗剂以清洗狭缝喷嘴，该清洗剂包括：约80～约97wt％的丙二醇单甲醚乙酸酯和约3～约20wt％的丙酮；以及
通过狭缝喷嘴将第二种彩色光敏液体涂覆在第一底部彩色滤光片上以形成第二彩色光敏层。
10.根据权利要求9所述的方法，其中丙二醇单甲醚乙酸酯的含量为约90～约95wt％，丙酮的含量为约5～约10wt％。
11.根据权利要求9所述的方法，其中狭缝式涂布机用清洗剂进一步包括约5～约15wt％的丙二醇单甲醚。
12.根据权利要求9所述的方法，其中狭缝式涂布机用清洗剂进一步包括约5～约15wt％的乙基(3-乙氧基)丙酸酯。
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