KR100968770B1 - 현상액 도포장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 기판상에 현상액을 도포하는 도포장치에 관한 것으로서, 기판에 대응되도록 일정 길이로 형성되는 하우징과 상기 하우징의 일측면에 형성하되 외부의 약액공급부와 연결되는 다수개의 약액공급구 및 상단부가 상기 약액공급구와 연통되어 투입되는 약액을 일시 저장하는 약액저장부를 구비하고, 상기 약액저장부의 약액을 기판상에 분사하는 약액토출부를 구비하되, 상기 약액토출부에는 유동되는 약액이 일정 간격 이격되어 외부로 토출되도록 토출수단을 구비함으로써, 현상액이 기판 전체 표면에 균일하게 도포될 수 있게 하고, 또한 약액저장부의 하단부에는 다수개의 기포배출구를 더 구비하여 현상액의 유동시 발생되는 기포(bubble)가 신속하고 효과적으로 배출될 수 있게 함으로써, 현상액이 기판상에 불균일하게 도포되거나 기판상에 얼룩 등이 발생되는 것을 방지할 수 있는 현상액 도포장치에 관한 것이다.

현상액, 약액저장부, 약액토출부

Description

현상액 도포장치{A develop puddle nozzle}

본 발명은 기판상에 현상액을 도포하는 도포장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 다개의 약액공급구에 상단부가 연통되도록 하우징에 내설되는 약액저장부와 약액을 기판에 토출하는 약액토출부를 구비하되, 약액토출부에는 약액이 일정 간격으로 토출되게 하는 토출수단을 구비함으로써, 현상액이 일정 간격으로 균일하게 기판 전체 표면에 도포될 수 있게 하고, 또한 현상액의 유동시 발생되는 기포가 상기 약액저장부의 하단부에 설치되는 기포배출구를 통해 신속하고 효과적으로 배출될 수 있게 함으로써, 현상액이 기판상에 불균일하게 도포되거나 또는 얼룩 등이 발생되는 것을 방지할 수 있게 한 현상액 도포장치에 관한 것이다.

일반적으로 액정표시소자(LCD:Liquid Crystal Display) 또는 플라즈마 표시소자(PDP:Plasma Display Panel) 등과 같은 대표적인 평판 디스플레이 장치는 기본적으로 평판 GLASS를 기판으로 사용하게 되며, 이러한 기판은 표면에 절연층, 컬러층, 편광층 등 여러 박막층이 형성되고, 또한 반송장치에 로딩되어 이동되면서 약액도포공정, 노광공정, 현상공정, 세정공정, 건조공정 등 다양한 처리 공정을 통해 제조되게 된다.

상기와 같은 제조공정 중에서 현상공정은 기판상의 레지스트막을 현상처리하기 위한 공정으로서, 기판상에 현상액을 균일하게 도포하여 노광공정에서 빛을 받은 부분과 받지 않은 부분으로 구별될 수 있게 함으로써, 기판상의 레지스트막을 선택적으로 현상처리하게 되는 것이다.

현상액은 기판 상부에 설치되는 노즐로부터 기판 표면에 골고루 분사되게 되며, 이때 기판의 불량을 방지하고, 또한 고품질의 기판을 제조하기 위하여 현상액이 신속하게 기판 전체 표면에 균일하게 도포되는 것이 무엇보다도 중요하다.

따라서 현상 노즐은 현상액이 기판상에 신속하고 균일하게 도포될 수 있도록 기판 상부에 설치되게 되며, 현상액이 최적의 분사압력과 속도로 기판 전체 표면에 균일하게 분사될 수 있도록 설치된다.

이하 도 1과 도 2를 참조하여 종래의 현상 노즐을 설명한다.

도 1은 종래의 현상 노즐의 사시도를 나타낸 것이고, 도 2는 도 1의 단면도를 나타낸 것이다.

도시된 바와 같이, 현상 노즐(100)은 전면플레이트(110)와 백플레이트(120)로 구성된다.

전면플레이트(110)와 백플레이트(120)는 전후 방향에서 서로 밀착 결합되게 되며, 전면플레이트(110)와 백플레이트(120)가 밀착되는 중앙부에는 길이 방향을 따라 현상액을 일시 저장하는 챔버(125)가 형성된다.

이때 전면플레이트(110)에는 챔버(125)에 현상액을 투입하는 다수개의 약액 공급구(116)가 관통 형성된다.

또한 챔버(125) 하측부에는 상단부가 챔버(125)의 하단부와 연통되고, 하단부는 외부와 연통되도록 토출챔버(115)가 형성된다.

토출챔버(115)는 챔버(125)와 대응되게 노즐(100)의 길이 방향을 따라 형성됨으로써, 노즐(100)의 하단 중앙부에는 길이 방향으로 슬롯 형태의 현상액 토출구가 형성되게 된다.

따라서 현상액은 외부에서 약액공급구(116)를 통해 챔버(125)로 투입된 후, 투입압력에 의해 토출챔버(115)로 이동한 후, 토출챔버(115) 하단의 토출구를 통해 기판(도시하지 않음)상에 분사되게 된다.

이때 현상액은 노즐(100) 하단의 슬롯 형태의 토출구를 통해 기판상에 분사되기 때문에 커튼(curtain) 형태로 분사되게 된다.

그러나 상기와 같은 종래의 현상 노즐은 다음과 같은 문제점들이 있었다.

첫째, 노즐 내부의 유로에는 현상액이 노즐 내의 유동로를 따라 유동될 때 챔버나 토출챔버의 내측면과 접촉하게 되면서 다수의 기포가 발생되기 때문에 이 기포에 의해 현상액의 유동이 방해될 뿐 아니라, 현상액이 기포와 함께 기판상에 분사됨으로써, 기판 전체 표면에 불균일하게 도포되는 문제점이 있었고, 둘째, 현상액이 커튼(curtain) 형태로 분사되기 때문에 현상액의 표면장력에 의해 분사과정에서 인접된 현상액끼리 서로 달라붙는 현상이 발생되어 균일도가 떨어질 뿐 아니라, 기판 전체에 대해 분사 유량을 적절하게 조정할 수 없는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 본 발명의 목적은 외부로부터 현상액이 투입되는 약액저장부와 약액을 토출하는 약액토출부를 구비하되, 약액토출부에는 현상액이 일정 간격으로 이격되어 토출되는 디스펜싱(Dispensing) 형태로 분사될 수 있도록 토출수단을 구비함으로써, 현상액 토출시 인접된 현상액이 표면장력 등에 의해 서로 달라붙는 현상을 최소화하여 현상액이 기판 전체 표면에 균일하게 도포될 수 있게 하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 상기 약액저장부의 하단부에 다수개의 기포배출구를 구비하여 기포가 신속하고 효과적으로 배출될 수 있게 함으로써, 기포에 의해 현상액의 유동이 방해되는 것을 방지할 뿐 아니라, 현상액이 기판상에 불균일하게 도포되거나 얼룩 등이 발생되는 것을 방지하고자 하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 기판에 대응되게 일정 길이로 형성되는 하우징과, 상기 하우징의 일측면에 형성되며 약액이 공급될 수 있게 외부의 약액공급부와 연결되는 다수개의 약액공급구와, 상단부가 상기 약액공급구와 연통되도록 상기 하우징에 내설되어 상기 투입된 약액을 일시 저장하는 약액저장부와, 상단부가 상기 약액저장부의 하단부와 연통되어 유입되는 약액을 기판상에 토출하는 약액토출부 및 상기 약액토출부로부터 유동되는 약액이 일정 간격 이격되어 외 부로 토출되도록 상기 약액토출부 하단부에 설치되는 토출수단을 포함하여 구성된다.

본 발명의 상기 하우징은 전면플레이트와 상기 전면플레이트의 후면에 밀착 결합되는 백플레이트로 구성하되, 상기 약액저장부는 상기 백플레이트의 전면에 길이 방향을 따라 일정 깊이의 음각으로 형성되어 서로 연통되게 연속적으로 배열 형성되는 삼각 형상의 다수개의 버퍼챔버로 구성될 수 있다.

또한 상기 각각의 버퍼챔버의 하단부에는 약액의 흐름이 용이하도록 경사지게 형성되는 안내면이 구비될 수 있다.

한편 본 발명의 상기 약액토출부는 상기 전면플레이트의 후면 하부에 길이 방향을 따라 일정깊이의 음각으로 형성될 수 있다.

또 본 발명의 상기 토출수단은 상기 약액토출부의 하단부 내측면에 일정 간격으로 이격되게 토출구가 형성되도록 배열 설치되는 다수개의 안내돌기로 구성된다.

이때 상기 안내돌기의 상부에는 약액이 토출구로 원할하게 이동될 수 있게 상단이 맞닿아 서로 마주 보도록 경사면이 형성되게 할 수 있다.

또 본 발명의 상기 백플레이트의 하단부는 상기 전면플레이트의 하단부보다 일정 길이 더 연장되도록 형성하되, 약액이 용이하게 토출되도록 모서리부가 만곡면으로 형성되게 할 수 있다.

또 본 발명의 상기 약액저장부의 하단부에는 일정 간격으로 외부와 연통되게 배열 형성되어 기포를 배출하는 다수개의 기포배출구가 더 구비된다.

이때 상기 기포배출구는 상기 버퍼챔버의 하부 양측 모서리부에 각각 형성되게 할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 첫째, 현상액이 약액토출부에 구비된 토출수단을 통해 일정 간격으로 이격되어 디스펜싱(Dispensing) 형태로 분사됨으로써, 현상액이 표면장력 등에 의해 서로 달라붙게 되는 현상을 최소화할 수 있기 때문에 현상액이 기판 전체 표면에 균일하게 도포될 수 있게 되어 기판의 불량률이 최소화될 뿐 아니라 고품질의 기판을 제조할 수 있는 효과가 있다.

둘째, 기포에 의한 현상액의 유동 방해를 방지하여 신속하고 효과적인 분사가 이루어질 수 있게 하고, 또한 현상액이 기판상에 불균일하게 도포되는 것을 방지하는 것은 물론 기판 표면에 얼룩 등이 발생되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

이하 본 발명을 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명의 현상액 도포장치의 사시도를 나타낸 것이고, 도 4는 전면플레이트(10)의 배면사시도를 나타낸 것이며, 도 5는 백플레이트(20)의 전면사시도를 나타낸 것이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명은 일정 길이의 하우징(1)이 구비되고, 하 우징(1) 내부에 현상액(이하 '약액'이라 함)이 유동하는 유로가 형성되는 것으로서, 하우징(1)은 전면플레이트(10)와 백플레이트(20)로 구성되며, 전면플레이트(10)와 백플레이트(20)는 전후 방향으로 서로 밀착 결합되게 된다.

이때 하우징(1)의 양단부에는 캡(30)이 각각 구비될 수 있다.

한편 전면플레이트(10)는 도 4에 도시된 바와 같이, 일정 길이의 사각 형상의 바(bar) 형태로서 기판(도시하지 않음)의 길이에 대응되게 형성된다.

전면플레이트(10)의 상측부에는 일정 간격으로 이격되게 다수개의 약액공급구(16)가 관통 형성되고, 중앙부에는 다수개의 기포배출구(17)가 관통 형성되며, 기포배출구(17) 하측에는 약액토출부(15)가 형성된다.

약액공급구(16)는 외부의 약액공급부(도시하지 않음)와 연결되어 약액이 약액저장부(25) 내측으로 투입될 수 있게 하는 것으로서, 전면플레이트(10)의 길이 방향을 따라 일정 간격으로 관통 형성된다.

기포배출구(17)는 약액의 유동시 발생되는 기포를 외부로 배출시키기 위한 것으로서, 약액공급구(16)보다 하측에 관통 형성하되, 약액공급구(16)의 하측 양측부에 각각 위치하도록 일정 간격으로 배열 형성된다.

따라서 기포배출구(17)는 약액공급구(16)보다 하측에 위치하게 되어 기포가 신속하고 효과적으로 배출될 수 있게 되는 것이다.

한편 약액토출부(15)는 길이 방향을 따라 일정 깊이의 음각으로 형성되며, 하단은 약액이 하방으로 토출될 수 있도록 개방되어 형성된다.

또한 약액토출부(15)의 하단부에는 토출수단(11)이 구비된다.

토출수단(11)은 약액이 일정 간격으로 이격되어 디스펜싱(dispensing) 형태로 토출될 수 있게 하는 것으로서, 일정 간격으로 다수개의 토출구(12)(도6에 도시함)가 배열 형성되도록 돌출 형성된 다수개의 안내돌기(18)로 구성된다.

이때 안내돌기(18)는 전면플레이트(10)의 배면과 동일한 면을 형성하도록 돌출 형성되며, 상부는 약액의 흐름이 용이하도록 상단이 서로 맞닿아 마주볼 수 있게 경사면(18a)이 형성된다.

미설명된 다수의 홀(hole)은 전면플레이트(10)와 백플레이트(20)를 고정 결합시키기 위해 나사 등과 같은 체결구 등이 체결되는 체결공들이다.

또한 약액토출부(15)의 상부는 도시된 바와 같이, 체결공을 회피할 수 있도록 다양한 형태로 형성될 수 있을 것이다.

한편 백플레이트(20)는 전면플레이트(10)의 배면에 밀착 결합되는 것으로서, 전면플레이트(10)와 동일한 형상과 크기로 구비되며, 전면플레이트(10)에 결합시킬 수 있게 다수개의 체결공이 전면플레이트(10)의 체결공에 대응되게 형성된다.

백플레이트(20)의 전면에는 길이 방향을 따라 약액저장부(25)(약액토출부와 구분되도록 도3과 도6에는 실선으로 도시함)가 형성된다.

약액저장부(25)는 일정 깊이의 음각으로 형성되며, 삼각 형상의 홈 형태로 형성되는 다수개의 버퍼챔버(26)로 구성된다.

버퍼챔버(26)는 삼각 형상으로 형성하되, 서로 연통되도록 연속적으로 배열되어 형성되며, 모서리부는 약액이 원할하게 유동될 수 있도록 만곡면으로 형성되는 것이 바람직하다.

한편 약액저장부(25)의 버퍼챔버(26) 하단면에는 약액의 흐름이 원할하도록 경사지게 형성되는 안내면(27)이 구비된다.

이하 전면플레이트(10)와 백플레이트(20)가 결합된 상태를 도 6 및 도 7을 참조하여 설명한다.

도 6은 본 발명의 정면도를 나타낸 것이고, 도 7은 도 6의 'A-A' 단면도를 나타낸 것이다.

전면플레이트(10)의 배면에 백플레이트(20)가 결합되면, 도시된 바와 같이 밀착면 상부에는 약액저장부(25)의 버퍼챔버(26)가 일정 공간을 형성하게 되며, 하부에는 약액토출부(15)가 일정 공간을 형성하게 된다.

이때, 약액공급구(16)는 약액저장부(25)의 버퍼챔버(26)의 상단부에 연통되게 되며, 기포배출구(17)는 버퍼챔버(26)의 하단부 양측 모서리부에 각각 위치하게 된다.

한편 약액토출부(15)는 밀착면 하부에 일정 공간을 형성하게 되며, 이때 상단부는 약액저장부(25)의 하단부와 교차되어 연통될 수 있도록 형성됨으로써, 약액이 약액저장부(25)로부터 유입될 수 있게 구비된다.

또한 약액토출부(15)의 하단부에 돌출 형성된 다수개의 안내돌기(18)는 외측면이 백플레이트(20)의 전면에 밀착됨으로써, 약액이 토출될 수 있도록 외부와 연통되는 토출구(12)가 일정 간격으로 배열 형성되게 한다.

한편 백플레이트(20)의 하단면은 전면플레이트(10)의 하단면보다 하측으로 일정 길이 더 연장되도록 형성되며, 이때 약액이 토출되는 토출구(12)에 인접된 백 플레이트(20)의 하단부 모서리는 약액이 방해받지 않고 원할하게 토출될 수 있게 만곡면(29)으로 형성되는 것이 바람직하다.

이하 본 발명의 현상 도포장치의 현상액 토출 과정을 설명한다.

먼저 외부의 약액공급부로부터 약액이 약액공급구(16)로 투입되면, 약액은 도7에 도시된 화살표와 같이 투입 압력에 의해 약액공급구(16)를 통해 1차적으로 약액저장부(25)의 버퍼챔버(26) 상단부로 유입된 후, 버퍼챔버(26)의 양측 경사면을 따라 신속하게 하향 이동되면서 약액저장부(25)에 일시 저장되게 된다.

약액은 약액저장부(25)에 일시 저장됨과 동시에 약액저장부(25)의 하단부를 통해 약액토출부(15)로 이동하게 된다.

이때 약액의 유동과정에서 발생되는 기포는 약액저장부(25)의 하측부에 위치한 다수개의 기포배출구(17)를 통해 외부로 배출되게 된다.

한편 약액토출부(15)로 이동한 약액은 하단부에 형성되는 토출구(12)를 통해 도 6에 도시된 바와 같이 일정 간격으로 디스펜싱(dispensing) 형태로 하방으로 토출되어 기판 전체 표면에 도포되는 것이다.

따라서 본 발명은 약액투입구(16)보다 낮은 위치에 기포배출구(17)를 형성하여 약액의 유동과정에서 발생되는 기포가 신속하고 효과적으로 기포배출구(17)를 통해 배출될 수 있어 기포에 의해 약액의 유동이 방해되는 것을 방지할 뿐 아니라, 약액이 기판상에 불균일하게 토출되는 것을 방지하게 되며, 약액이 약액토출부(15)에 구비된 다수개의 토출구(12)를 통해 일정 간격의 디스펜싱(Dispensing) 형태로 분사됨으로써, 기판 전체 표면에 대한 토출 균일도를 향상시킬 수 있게 되는 것이 다.

이상, 상기의 실시 예는 단지 설명의 편의를 위해 예시로서 설명한 것에 불과하므로 특허청구범위를 한정하는 것은 아니다.

도 1은 종래의 현상 노즐의 사시도,

도 2는 종래의 현상 노즐의 단면도,

도 3은 본 발명의 현상액 도포장치의 사시도,

도 4는 본 발명에 구비된 전면플레이트의 배면사시도,

도 5는 본 발명에 구비된 백플레이트의 전면사시도,

도 6은 본 발명의 현상액 도포장치의 정면도,

도 7은 도 6의 'A-A' 단면도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 하우징 10,110 : 전면플레이트

11 : 토출수단 12 : 토출구

15 : 약액토출부 16,116 : 약액공급구

17 : 기포배출구 18 : 안내돌기

18a : 경사면 20,120 : 백플레이트

25 : 약액저장부 26 : 버퍼챔버

29 : 만곡면 30,130 : 캡

100 : 노즐 115 : 토출챔버

125 : 챔버

Claims (9)

1. 기판에 대응되게 일정 길이로 형성하되, 전면플레이트와 상기 전면플레이트의 후면에 밀착 결합되는 백플레이트로 구성되는 하우징;

   상기 전면플레이트에 관통 형성되며 약액이 공급될 수 있게 외부의 약액공급부와 연결되는 다수개의 약액공급구;

   상단부가 상기 약액공급구와 연통되도록 상기 하우징에 내설되어 상기 투입된 약액을 일시 저장하는 약액저장부;

   상단부가 상기 약액저장부의 하단부와 연통되어 유입되는 약액을 기판상에 토출하는 약액토출부; 및

   상기 약액토출부로부터 유동되는 약액이 일정 간격 이격되어 외부로 토출되도록 상기 약액토출부 하단부에 설치되는 토출수단;으로 구성하되,

   상기 약액저장부는 상기 백플레이트의 전면에 길이 방향을 따라 일정 깊이의 음각으로 형성되어 서로 연통되게 연속적으로 배열 형성되는 삼각 형상의 다수개의 버퍼챔버로 구성되고,

   상기 토출수단은 상기 약액토출부의 하단부에 일정 간격으로 이격되게 토출구가 형성되도록 약액토출부의 하부 일측면에 돌출되어 배열 설치되는 다수개의 안내돌기로 구성되는 것을 특징으로 하는 현상액 도포장치.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,

   상기 각각의 버퍼챔버의 하단부에는 약액의 흐름이 용이하도록 경사지게 형성되는 안내면이 구비되는 것을 특징으로 하는 현상액 도포장치.
4. 제1항에 있어서,

   상기 약액토출부는 상기 전면플레이트의 후면 하부에 길이 방향을 따라 일정깊이의 음각으로 형성되는 것을 특징으로 하는 현상액 도포장치.
5. 삭제
6. 제1항에 있어서,

   상기 안내돌기의 상부에는 약액이 토출구로 원할하게 이동될 수 있게 상단이 맞닿아 서로 마주 보도록 경사면이 형성되는 것을 특징으로 하는 현상액 도포장치.
7. 제4항에 있어서,

   상기 백플레이트의 하단부는 상기 전면플레이트의 하단부보다 일정 길이 더 연장되도록 형성하되, 약액이 용이하게 토출되도록 모서리부가 만곡면으로 형성되 는 것을 특징으로 하는 현상액 도포장치.
8. 제1항, 제3항, 제4항, 제6항, 및 제7항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 약액저장부의 하단부에는 일정 간격으로 외부와 연통되게 배열 형성되어 기포를 배출하는 다수개의 기포배출구가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 현상액 도포장치.
9. 제8항에 있어서,

   상기 기포배출구는 상기 버퍼챔버의 하부 양측 모서리부에 각각 형성되는 것을 특징으로 하는 현상액 도포장치.

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