KR100852751B1 - 공기유동경로를 조정할 수 있는 코팅-건조 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 코팅장치에 관한 것이다. 본 발명에 의한 코팅장치는 챔버; 가스를 상기 챔버로부터 퍼내기 위해 상기 챔버와 통하는 진공시스템; 상기 챔버의 내부에 배치되고, 기판을 지지하기 위한 지지플레인을 가지는 지지플랫폼; 및 상기 지지플랫폼의 지지플레인에 배치되는 배플구조물;을 구비하며, 상기 기판은 그 기판의 표면에 배치되는 포토레지스트층을 가지며, 상기 포터레지스트층은 용제를 구비하며, 상기 배플구조물은 상기 기판을 둘러서 배치된다. 따라서, 상기 진공시스템이 가스를 상기 챔버로부터 퍼내는 동안 상기 포토레지스트층의 용제는 원활하게 제거될 수 있다.

챔버, 진공시스템, 지지플랫폼, 배플구조물

Description

공기유동경로를 조정할 수 있는 코팅-건조 장치{Coating-drying apparatus capable of adjusting air flow path}

도 1은 본 발명의 바람직할 실시예에 따른 공기유동경로를 조정할 수 있는 코팅장치를 보인 구조도.

도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 공기유동경로를 조정할 수 있는 코팅장치를 보인 구조도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

50:코팅장치 52:챔버

54:진공시스템 56:지지플랫폼

56a:지지플레인 58:배출구

60:리드 62:기판

64:포토레지스트층 66:배플구조물

본 발명은 코팅장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 공기유동경로를 조정하기 위해, 지지플랫폼에 배치되는 배플구조물을 사용하는 코팅-건조 장치에 관한 것 이다.

LCD들은 작은 치수와 적은 전력소비라는 이점때문에 모니터와 평판TV시장에서 주류제품이 되어 왔다. LCD들에 있어서, 칼라필터(color filter)는 LCD가 칼라이미지를 표시할 수 있게 하는 매우 중요한 부품들 중의 하나이다.

LCD의 표준치수와 스크린치수가 증가함에 따라, 열저항성이 있는 칼라필터에 대한 요구가 증가하고 있다. 칼라필터를 제조하는 방법들 중에서, 안료를 살포하는 방법(Pigment dispersion)이 일반적이고 신뢰할 만하다. 상기 안료살포 방법에 따르면, 안료와 포토레지스트(Photoresist)는 바람직한 칼라 포토레지스트층 (Color Photoresist layer), 예컨대 빨간색의 포토레지스트층을 형성하기 위해 혼합된다. 상기 빨간색의 포토레지스트층이 유리기판(glass substrate)에 코팅된 후, 상기 유리기판에 칼라필터 패턴을 형성하도록 노출되고(exposed) 현상되고(developed) 구워진다(baked). 상기 단계를 반복적으로 수행함으로써, 녹색의 칼라필터 패턴과 파란색의 칼라필터 패턴을 형성하여 LCD의 칼라필터들을 형성한다.

그러나, 일반적인 코팅장치에 의하면, 칼라필터들에 결점(Defect)들이 발생한다. 상기 칼라필터들을 제조할 때, 상기 포토레지스트층이 코팅된 후에 상기 포토레지스트층의 용제(solvent)가 제거된다. 일반적으로, 상기 용제를 제거하는 과정은 두 단계를 포함한다. 첫번째 단계는 상기 포터레지스트층의 용제를 천천히 퍼내고(pump out), 두번째 단계는 전체공정시간이 줄어들도록 상기 용제를 더 빠르게 퍼낸다. 그러나, 공기유동경로는, 일반적인 코팅장치의 디자인 때문에 상기 포토레지스트층에 근접하여 있다. 따라서, 상기 포터레지스트층이 균일하지 않은 두께 를 가지게 된다. 상기 포토레지스트층의 불균일한 두께 때문에 발생하는 결점을 일반적으로 VCD(vacuum chamber drying) 무라(mura)라고 한다.

일반적인 방법은 상기 VCD 무라를 첫번째 배출(exhausting)단계의 시간을 연장함으로써 해결한다. 그러나, 이 방법은 제조효율을 떨어뜨린다.

따라서, 본 발명의 목적은 공기유동경로를 조정하여 포토레지스트층의 불균일한 두께를 가지는 것을 방지하고 제조효율을 향상시킬 수 있게 하는 코팅 장치를 제공하고자 하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 공기유동경로를 조정할 수 있는 것으로, 챔버; 가스를 상기 챔버로부터 퍼내기 위해 상기 챔버와 통하는 진공시스템; 상기 챔버의 내부에 배치되고, 기판을 지지하기 위한 지지플레인을 가지는 지지플랫폼; 및 상기 지지플랫폼의 지지플레인에 배치되는 배플구조물;을 구비하며, 상기 기판은 그 기판의 표면에 배치되는 포토레지스트층을 가지며, 상기 포토레지스트층은 용제를 구비하며, 상기 배플구조물은, 상기 진공시스템이 가스를 상기 챔버로부터 퍼내는 동안 상기 포토레지스트층의 용제가 원활하게 제거될 수 있도록, 상기 기판을 둘러서 배치되는 것을 특징으로 한다.

상기 코팅장치는 슬릿(slit) 코팅장치를 포함하여 이루어진 것이 바람직하고, 상기 포토레지스트층은 칼라필터링을 하는 칼라 포토레지스트층인 것이 바람직하며, 상기 배플구조물의 높이는 상기 기판의 두께보다 더 큰 것이 바람직하다.

그리고, 상기 기판에 대향하는 배플구조물의 측벽은, 상기 지지플랫폼의 지지플레인에 수직인 측벽인 것이 바람직하고, 상기 기판에 대향하는 배플구조물의 측벽은, 상기 지지플랫폼의 지지플레인에 경사진 측벽인 것도 가능하다.

상기 챔버는, 상기 지지플랫폼의 하측에 배치되고 상기 진공시스템과 통하는 적어도 하나의 배출구를 가지는 것이 바람직하다.

공기유동경로를 조정할 수 있는 본 발명의 다른 실시예에 의하면, 챔버; 가스를 상기 챔버로부터 퍼내기 위해 상기 챔버와 통하는 진공시스템; 상기 챔버의 내부에 배치되고, 기판을 지지하기 위한 지지플레인을 가지는 지지플랫폼; 및 상기 지지플랫폼의 지지플레인에 배치되는 배플구조물;을 구비하며, 상기 기판은 그 기판의 표면에 배치되는 포토레지스트층을 가지며, 상기 포토레지스트층은 용제를 구비하며, 상기 배플구조물은, 상기 진공시스템이 가스를 상기 챔버로부터 퍼내는 동안 상기 포토레지스트층의 용제가 원활하게 제거될 수 있도록, 상기 기판을 둘러서 배치되고 그 높이가 상기 기판의 두께보다 더 큰 것을 특징으로 한다.

상기 코팅장치는 슬릿(slit) 코팅장치를 포함하여 이루어진 것이 바람직하고, 상기 포토레지스트층은 칼라필터링을 하는 칼라 포토레지스트층인 것이 바람직하며, 상기 기판에 대향하는 배플구조물의 측벽은, 상기 지지플랫폼의 지지플레인에 수직인 측벽인 것이 바람직하다. 그리고, 상기 기판에 대향하는 배플구조물의 측벽은, 상기 지지플랫폼의 지지플레인에 경사진 측벽인 것도 가능하다.

상기 챔버는, 상기 지지플랫폼의 하측에 배치되고 상기 진공시스템과 통하는 적어도 하나의 배출구를 가지는 것이 바람직하다.

본 발명은 후술할 발명의 상세한 설명, 즉 여러 도면으로 묘사된 바람직한 실시예의 설명으로 당해기술분야에서 통상의 지식을 가진 자들에게 명확해질 것이다.

도 1은 본 발명의 바람직할 실시예에 따른 공기유동경로를 조정할 수 있는 코팅장치를 보인 구조도이다. 본 발명의 일실시예에 따르면, 슬릿 코팅장치 (slit coating apparatus)가 본 발명을 설명하기 위한 예로 주어진다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않고 스핀 코팅장치 (spin coating apparatus)와 같은 다른 코팅장치에 적용되거나 다른 포토레지스트층이나 코팅재료를 제조하는 용도로 사용될 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 코팅장치(50)는 챔버(52), 진공시스템(54), 지지플랫폼(56)을 포함하여 이루어진다. 상기 진공시스템(54)은, 진공상태가 요구되면 가스를 상기 지지플랫폼(56)의 하측에 배치된 배출구(58)를 통해 상기 챔버(52)로부터 배출시킬 수 있도록, 상기 챔버(52)와 통하도록 그 챔버(52)에 연결된다. 상기 챔버(52)는 개방가능한 리드(60)(lid)를 가지며, 상기 지지플랫폼(56)은 기판 (62)(예컨대, 투명한 기판)을 지지하기 위한 지지플레인(56a)(support plane)을 가진다. 코팅공정이 시작되기 전에, 상기 리드(60)가 개방되고 기판(62)이 상기 챔버 (52)의 내부로 로딩된다. 상기 기판(62)은 상기 지지플랫폼(56)의 지지플레인(56a)에 정렬되게 배치된다. 그런 다음, 상기 리드(60)가 폐쇄되고 상기 기판(62)의 상측에 배치된다. 상기 코팅공정이 진행되는 도중에, 상기 코팅재료는 노즐(미도시)로부터 분사되고, 상기 기판(62)의 표면에 포토레지스트층(64)을 형성한다. 본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 포토레지스트층(64)은 빨간색이나 녹색 또는 파란색 의 포토레지스트층(64)과 같은 칼라필터링 효과를 가지는 칼라필터층이나, 이에 한정되지 않는다. 상기 포토레지스트층(64)은 많은 양의 용제를 함유한다. 상기 용제는 노출공정 및 현상공정이 수행되기 이전에 제거되어야 한다.

상기 코팅장치(50)는 상기 지지플랫폼(56)의 지지플레인(56a)에 배치되는 배플구조물(66)(baffle structure)을 구비하고, 상기 배플구조물(66)은 상기 기판 (62)을 둘러서 배치된다. 상기 배플구조물(66)의 높이는 기판(62)의 두께보다 더 크고, 본 실시예에서 상기 기판(62)과 대향하는 배플구조물(66)의 측벽은 상기 지지플랫폼(56)의 지지플레인(56a)에 수직이다. 상기 배플구조물(66)은 상기 용제를 포토레지스트층(64)에서 퍼내는 동안 공기유동경로나 유속 등을 변경할 수 있다. 상기 배플구조물(66)에 의해, 상기 진공시스템(54)이 가스를 상기 챔버(52)로부터 퍼내는 동안, 상기 공기유동경로가 도 1에 화살표로 도시한 바와 같이 상승된다. 이에 따라, 상기 포토레지스트층(64)이 불균일한 두께를 갖는 것이 방지되고, 상기 포토레지스트층(64)의 용제가, 도 1에 점선으로 도시된 바와 같이, 균일하게 제거된다.

도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 공기유동경로를 조정할 수 있는 코팅장치 (50)를 보인 구조도이다. 앞에서 설명한 실시예와의 차이점을 비교하기 위해, 동일한 요소들은 도 1,2에서 동일한 부호로 표시한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 코팅장치(50)는 챔버(52), 상기 챔버(52)와 통하는 진공시스템(54), 지지플랫폼(56) 및 리드(60)를 포함하여 이루어진다.

앞에서 설명한 실시예와 달리, 본 실시예에서 상기 기판(62)과 대향하는 배 플구조물(66)의 측벽은 수직한 측벽 대신에 경사진 측벽이다. 상술한 바와 같이, 상기 배플구조물(66)의 기능은 공기유동경로나 유속 등을 변경하는 것이다. 상기 배플구조물(66)의 경사진 측벽구조는, 도 2에 화살표로 도시된 바와 같이, 상기 포토레지스트층(64)의 용제를 균일하게 제거할 수 있게 하고, 도 2에 점선으로 도시된 바와 같이, 낮은 공기유동경로로 인해 포토레지스트층(64)이 불균일한 두께를 가지는 것을 방지할 수 있게 한다.

요약하면, 상기 배플구조물(66)은 공기유동경로를 조정할 수 있다. 또한, 상기 배플구조물(66)은 공기의 유동단면적(cross-sectional area of flow field)을 줄여 공기유동경로를 상승시킬 수 있게 한다. 본 발명에 의한 코팅장치(50)는 위에서 설명한 실시예들에 한정되지 않음은 자명하다. 예를 들어, 상기 배플구조물(66)의 높이, 모양, 재질, 위치와 같은 디자인 변수들은 다른 코팅장치(50)나 설계사양에 따라 변경될 수 있다. 상기 배플구조물(66)에 의해, 상기 포토레지스트층(64)의 용제를 더 빠르게 제거할 수 있어서, 제조효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 상기 공기유동경로의 상승은 상기 포토레지스트층(64)이 불균일한 두께를 가지는 것을 방지하고 제품의 품질을 높여 준다.

이상, 본 발명에 대한 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며 본 발명이 속하는 기술분야에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있음은 자명하다.

상술한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 코팅장치에는 다음과 같은 효과가 기대된다.

즉, 본 발명에서는 공기유동경로를 조정할 수 있도록 배플구조물이 마련됨으로써, 포토레지스트층이 불균일한 두께를 가지는 것을 방지할 수 있고 제품의 제조효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (13)

1. 공기유동경로를 조정할 수 있는 코팅장치로서,

   상기 코팅장치는:

   챔버;

   가스를 상기 챔버로부터 퍼내기 위해 상기 챔버와 통하는 진공시스템;

   상기 챔버의 내부에 배치되고, 기판을 지지하기 위한 지지플레인을 가지는 지지플랫폼; 및

   상기 지지플랫폼의 지지플레인에 배치되는 배플구조물;을 포함하고,

   상기 기판은 그 기판의 표면에 배치되는 포토레지스트층을 가지며,

   상기 포토레지스트층은 용제를 구비하며,

   상기 챔버는, 상기 지지플랫폼의 하측에 배치되고 상기 진공시스템과 통하는 적어도 하나의 배출구를 가지며,

   상기 배플구조물은, 상기 진공시스템이 가스를 상기 챔버로부터 퍼내는 동안 상기 포토레지스트층의 용제가 원활하게 제거될 수 있도록, 상기 기판을 완전히 에워싸는 형태로 둘러서 배치되고, 그리고 배플구조물의 높이가 상기 기판의 두께보다 더 큰 것을 특징으로 하는 코팅장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 코팅장치는 슬릿(slit) 코팅장치를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 코팅장치.
3. 제1항에 있어서,

   상기 포토레지스트층은 칼라필터링을 하는 칼라 포토레지스트층인 것을 특징으로 하는 코팅장치.
4. 제1항에 있어서,

   상기 기판에 대향하는 배플구조물의 측벽은, 상기 지지플랫폼의 지지플레인에 수직인 측벽인 것을 특징으로 하는 코팅장치.
5. 제1항에 있어서,

   상기 기판에 대향하는 배플구조물의 측벽은, 상기 지지플랫폼의 지지플레인에 경사진 측벽인 것을 특징으로 하는 코팅장치.
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