KR101002003B1 - 노즐 세정장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 세정시간을 단축함과 아울러 노즐의 재오염을 막을 수 있는 노즐의 세정 장치 및 세정방법에 관한 것이다.

본 발명에 따른 기판 상에 유기물을 분사하는 노즐을 세정하기 위한 세정장치는 상기 노즐의 길이 방향을 따라 한 방향으로 이동하면서 상기 노즐을 세정하는 다수개의 세정부를 구비하는 것을 특징으로 한다.

Description

노즐 세정장치 및 방법{Apparatus And Method For Cleaning Nozzle}

도 1은 종래 기판 상에 박막을 형성하기 위한 스핀리스 코팅장치를 나타내는 도면이다.

도 2는 도 1에 도시된 스핀리스 코팅장치의 노즐을 세정하기 위한 세정장치를 나타내는 도면이다.

도 3은 본 발명에 따른 스핀리스 코팅장치의 노즐을 세정하기 위한 세정장치를 나타내는 도면이다.

도 4a 내지 도 4e는 도 3에 도시된 세정장치를 이용한 세정방법을 설명하기 위한 도면이다.

도 5는 스핀리스 코팅장치를 이용하여 형성된 액정표시패널을 나타내는 도면이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

2,102 : 노즐 4,104 : 유기물질

6,122 : 홈 10,106 : 기판

81 : 칼라필터 어레이 기판 82 : 칼라필터

84 : 공통전극 86 : 액정

91 : 박막트랜지스터 어레이 기판 90 : 박막트랜지스터

92 : 화소전극 116,118 : 이동부재

120 : 세정장치 110,112,114,130 : 세정블레이드

본 발명은 노즐 세정장치 및 그 세정방법에 관한 것으로, 특히 세정시간을 단축함과 아울러 노즐의 재오염을 막을 수 있는 노즐의 세정 장치 및 세정방법에 관한 것이다.

액정 표시 장치는 전계를 이용하여 액정의 광투과율을 조절함으로써 화상을 표시하게 된다. 이러한 액정 표시 장치는 액정 표시 장치는 상/하부 기판에 대향하게 배치된 화소 전극과 공통 전극 사이에 형성되는 전계에 의해 액정을 구동하게 된다.

액정 표시 패널은 서로 대향하여 합착된 박막트랜지스터 어레이 기판 및 컬러필터 어레이 기판과, 두 기판 사이에서 셀갭을 일정하게 유지시키기 위한 스페이서와, 그 셀갭에 채워진 액정을 구비한다.

박막트랜지스터 어레이 기판은 다수의 신호 배선들 및 박막 트랜지스터와, 그들 위에 액정 배향을 위해 도포된 배향막으로 구성된다. 컬러필터 어레이 기판 은 칼러 구현을 위한 칼라 필터 및 빛샘 방지를 위한 블랙 매트릭스와, 그들 위에 액정 배향을 위해 도포된 배향막으로 구성된다.

이러한 액정 표시 장치에서 박막 트랜지스터 어레이 기판과 컬러필터 어레이 기판은 다수의 마스크 공정으로 형성된다. 마스크 공정은 박막 증착 공정, 세정 공정, 포토리소그래피 공정, 식각 공정, 포토레지스트 박리 공정, 검사 공정 등과 같은 많은 공정을 포함한다. 이 중 포토리소그래피 공정시 이용되는 포토레지스트 또는 박막으로 이용되는 유기절연물질을 포함하는 유기물질은 기판 상에 스핀리스(Spinless)방법으로 코팅된다.

스핀리스 코팅방법은 회전척의 회전에 의해 기판 상에 박막이 코팅되는 스핀코팅방법에 비해 유리기판의 크기에 상관없이 박막특성이 균일하다.

이 스핀리스 코팅방법은 도 1에 도시된 바와 같이 기판(1) 상부에 위치하는 스핀리스 노즐(2)에서 유기물질(4)이 분사되어 기판(1) 상에 코팅된다. 이러한 스핀리스 노즐(2)은 사용횟수가 많아질수록 노즐(2) 표면에 유기물질(4)의 일부가 남아 오염이 발생된다. 이를 방지하기 위해 스핀리스 노즐(2)을 소정횟수 사용한 후 도 2에 도시된 세정장치를 이용하여 스핀리스 노즐(2)을 세정한다.

도 2는 도 1에 도시된 노즐을 세정하기 위한 세정장치를 나타내는 도면이다.

도 2에 도시된 세정장치는 스핀리스 노즐(2)과 대응되는 영역에 홈(6)이 형성된 세정러버(8)를 구비한다. 이러한 세정러버(8)의 홈(6)에 오염된 스핀리스 노즐(2)이 삽입된 후 세정러버(8)가 좌우를 반복해서 움직여 스핀리스 노즐(2)을 세정하게 된다.

그러나, 스핀리스 노즐(2)에 부착된 오염물질이 세정 러버(8)에 의해 완전히 제거되지 않고 재 부착되는 경우가 종종 발생하게 된다. 오염물질이 재부착된 스핀리스 노즐(2)을 이용하여 기판 상에 유기물질을 형성하는 경우 박막 불량이 발생하는 문제점이 있다.

또한, 세정효과를 높히기 위해 세정러버에 시너(Thinner)를 분사해 세정러버(8)를 세정하게 된다. 이 때, 세정 러버(8)에 분사된 시너가 건조되지 않고 잔존하는 경우가 종종 발생된다. 그 세정 러버(8)와 접촉되는 스핀리스 노즐에 세정러버에 부착된 오염물질이 부착되어 그 스핀리스 노즐을 이용하여 도포되는 박막 불량이 발생하는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 세정시간을 단축함과 아울러 노즐의 재오염을 막을 수 있는 노즐의 세정 장치 및 세정방법을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 기판 상에 유기물을 분사하는 노즐을 세정하기 위한 세정장치는 상기 노즐의 길이 방향을 따라 한 방향으로 이동하면서 상기 노즐을 세정하는 다수개의 세정부를 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 다수개의 세정부 각각은 상기 노즐과 대응하는 홈을 가지도록 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 노즐의 세정장치는 상기 다수개의 세정부를 상기 노즐의 길이방향으로 따라 한 방향으로 이동시키기 위한 이동부재를 추가로 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 다수개의 세정부는 상기 노즐에 부착된 유기물질을 일정량을 제거하기 위한 제1 블레이드와; 상기 노즐에 부착된 유기물질과 세정액을 제거하기 위한 제2 및 제3 블레이드를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 다수개의 세정부는 충격을 흡수할 수 있는 재질로 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 기판 상에 유기물을 분사하는 노즐을 세정하기 위한 세정방법은 상기 노즐의 길이 방향을 따라 한 방향으로 이동하는 다수개의 세정부를 이용하여 상기 노즐을 세정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 노즐을 세정하는 단계는 상기 노즐과 대응하는 홈을 가지는 상기 다수개의 세정부를 이용하여 상기 노즐을 세정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 노즐을 세정하는 단계는 상기 노즐의 길이 방향을 따라 한 방향으로 이동시키는 이동부재를 이용하여 상기 다수개의 세정부를 이동시키면서 상기 노즐을 세정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 노즐을 세정하는 단계는 상기 노즐에 부착된 유기물질을 제1 세정 블레이드를 통해 일정량을 제거하는 단계와; 상기 노즐에 부착된 유기물질과 세정액을 제2 및 제3 세정 블레이드를 통해 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부도면을 참조한 실시예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도 3 내지 도 5를 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명에 따른 스핀리스 코팅기를 세정하기 위한 세정장치를 나타내는 도면이다.

도 3에 도시된 세정장치(120)는 스핀리스 노즐(102)을 세정하는 적어도 두 개의 세정 블레이드(blade)(바람직하게는 3개의 세정블레이드)(130)와, 그 세정블레이드(130)를 일측방향으로 이동시키기 위한 제1 이동부재(116)를 구비한다.

적어도 두 개의 세정블레이드(130) 중 제1 세정블레이드(110)는 제2 이동부재(118)에 의해 하강된 스핀리스 노즐(102)에 부착된 유기물질(예를 들어, 유기절연물질 또는 포토레지스트)을 일정량 제거하게 된다. 제2 및 제3 세정 블레이드(112,114)는 제1 세정 블레이드(110)에 의해 제거되지 않고 스핀리스 노즐(102)에 잔존하는 유기물질을 세정액, 예를 들어 시너(Thinner)를 완전히 제거하게 된다. 여기서, 세정 블레이드(130) 대신에 종래에 이용된 세정 러버를 이용할 수도 있다. 또한, 적어도 두 개의 세정블레이드(130)는 모두 동일한 재질로 형성되거나 서로 다른 재질로 형성된다. 예를 들어, 제1 세정 블레이드(110)는 유기물질의 제거효율이 높은 재질로 형성되고, 제2 블레이드(112)는 시너의 제거효율이 높은 재질로 형성된다. 한편, 적어도 두개의 세정 블레이드(130)는 쿠션(cushion)기능을 가지 도록 충격을 흡수할 수 있는 재질로 형성되어 스핀리스 노즐(102)과의 접촉성이 좋아져 스핀리스 노즐(102)에 남아있는 유기물질의 제거가 용이하다.

제1 이동부재(116)는 적어도 두 개의 세정 블레이드(130)를 우에서 좌로, 또는 좌에서 우로 이동시킨다. 즉, 제1 이동부재(116)는 적어도 두 개의 세정 블레이드(130)를 스핀리스 노즐(102)의 길이방향을 따라 한 방향으로 이동시킨다.

이와 같이, 본 발명에 따른 스핀리스 노즐의 세정장치는 쿠션기능을 가지고 있어 스핀리스 노즐과의 접촉성이 좋아져 노즐에 남았는 유기물질의 제거가 용이하다. 또한, 본 발명에 따른 스핀리스 노즐의 세정장치는 노즐의 길이방향을 따라 한 방향으로 이동하는 적어도 두개의 세정 블레이드를 이용하여 스핀리스 노즐을 세정한다. 이에 따라, 세정시간을 단축할 수 있으며 세정장치의 오염으로부터 노즐의 재오염을 방지할 수 있다.

도 4a 내지 도 4e는 본 발명에 따른 세정방법을 설명하기 위한 도면이다.

먼저, 스핀리스 노즐(102)을 통해 분사되는 유기물질(104)이 도 4a에 도시된 바와 같이 기판 상에 분사되어 기판(106) 상에 코팅된다. 이러한 공정을 소정 반복한 후 오염된 스핀리스 노즐(102)은 세정부를 이동하게 된다. 한편, 스핀리스 노즐(102)을 세정하기 위한 세정부(110,112,114)는 도 4b에 도시된 시너(140)를 이용하여 세정된 후 스핀리스 노즐(102)의 세정공정에 투입된다.

시너에 의해 세정된 세정부와 스핀리스 노즐(102)이 서로 접촉할 수 있도록 스핀리스 노즐(102)은 도 4c에 도시된 바와 같이 제2 이동부재(118)를 통해 하강하게 된다.

하강된 스핀리스 노즐(102)은 적어도 두 개의 세정 블레이드(130)와 접촉한 후 제1 이동부재(116)를 통해 적어도 두 개의 세정 블레이드(130)가 도 4d 및 도 4e에 기재된 바와 같이 우에서 좌로 또는 좌에서 우로 이동하여 스핀리스 노즐(102)에 부착된 오염물질을 제거하게 된다.

도 5는 본 발명에 따른 스핀리스 코팅장치를 이용하여 형성되는 액정패널을 나타내는 도면이다.

도 5에 도시된 액정패널은 액정(86)을 사이에 두고 합착된 컬러필터 어레이 기판(81)과 TFT 어레이 기판(91)을 구비한다.

액정(86)은 자신에게 인가된 전계에 응답하여 회전됨으로써 TFT 어레이 기판(91)을 경유하여 입사되는 빛의 투과량을 조절하게 된다.

컬러필터 어레이 기판(81)은 상부기판(80a)의 배면 상에 형성되는 컬러필터(82) 및 공통전극(84)을 구비한다. 컬러필터(82)는 적(R), 녹(G) 및 청(B) 색의 컬러필터층이 스트라이프(Stripe) 형태로 배치되어 특정 파장대역의 빛을 투과시킴으로써 컬러표시를 가능하게 한다. 인접한 색의 컬러필터(82)들 사이에는 도시하지 않은 블랙 매트릭스(Black Matrix)가 형성되어 인접한 셀로부터 입사되는 빛을 흡수함으로써 콘트라스트의 저하를 방지하게 된다.

TFT 어레이 기판(91)은 하부기판(80b)의 전면에 게이트절연막을 사이에 두고 절연되는 데이터라인(99)과 게이트라인(94)이 상호 교차되도록 형성되며, 그 교차부에 TFT(90)가 형성된다.

TFT(90)는 게이트라인(94)에 접속된 게이트전극, 데이터라인(99)에 접속된 소스전극, 활성층 및 오믹접촉층을 포함하는 채널부를 사이에 두고 소스전극과 마주보는 드레인전극으로 이루어진다. 이 TFT(90)는 보호막을 관통하는 접촉홀을 통해 화소전극(92)과 접속된다. 이러한 TFT(90)는 게이트라인(94)으로부터의 게이트신호에 응답하여 데이터라인(99)으로부터의 데이터신호를 선택적으로 화소전극(92)에 공급한다.

화소전극(92)은 데이터라인(99)과 게이트라인(94)에 의해 분할된 셀 영역에 위치하며 광투과율이 높은 투명전도성물질로 이루어진다. 이 화소전극(99)은 드레인전극을 경유하여 공급되는 데이터신호에 의해 상부기판(80a)에 형성되는 공통전극(84)과 전위차를 발생시키게 된다. 이 전위차에 의해 하부기판(80b)과 상부기판(80a) 사이에 위치하는 액정(86)은 유전율이방성에 의해 회전하게 된다. 이에 따라, 광원으로부터 화소전극(92)을 경유하여 공급되는 광이 상부기판(80a) 쪽으로 투과된다.

도 5에 도시된 액정표시패널의 각 박막을 형성하기 위해 이용되는 포토레지스트와, 보호막 또는 평탄화층으로 이용되는 유기절연물질은 스핀리스 코팅기에 의해 형성된다. 그 스핀리스 코팅기는 도 3에 도시된 노즐 세정장치를 통해 세정된다.

한편, 본 발명에 따른 노즐 세정 장치 및 세정방법은 액정표시패널 뿐만 아니라 플라즈마 디스플레이 패널, 유기 전계 발광소자, 전계 방출소자를 포함하는 표시소자에도 적용될 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 노즐 세정장치 및 세정방법은 쿠션기능을 가지고 있어 스핀리스 노즐과의 접촉성이 좋아져 노즐에 남았는 유기물질의 제거가 용이하다. 또한, 본 발명에 따른 스핀리스 노즐의 세정장치 및 세정방법은 노즐의 길이방향을 따라 한 방향으로 이동하는 적어도 두개의 세정 블레이드를 이용하여 스핀리스 노즐을 세정한다. 이에 따라, 세정시간을 단축할 수 있으며 세정장치의 오염으로부터 노즐의 재오염을 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.

Claims (9)

1. 기판 상에 유기물을 분사하는 노즐을 세정하기 위한 세정장치에 있어서,

   상기 노즐의 길이 방향을 따라 한 방향으로 이동하면서 상기 노즐을 세정하는 다수개의 세정부를 구비하는 것을 특징으로 하는 노즐의 세정장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 다수개의 세정부 각각은 상기 노즐과 대응하는 홈을 가지도록 형성되는 것을 특징으로 하는 노즐의 세정장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 다수개의 세정부를 상기 노즐의 길이방향으로 따라 한 방향으로 이동시키기 위한 이동부재를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 노즐의 세정장치.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 다수개의 세정부는

   상기 노즐에 부착된 유기물질을 일정량을 제거하기 위한 제1 블레이드와;

   상기 노즐에 부착된 유기물질과 세정액을 제거하기 위한 제2 및 제3 블레이드를 포함하는 것을 특징으로 하는 노즐의 세정장치.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 다수개의 세정부는 충격을 흡수할 수 있는 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 노즐의 세정장치.
6. 기판 상에 유기물을 분사하는 노즐을 세정하기 위한 세정방법에 있어서,

   상기 노즐의 길이 방향을 따라 한 방향으로 이동하는 다수개의 세정부를 이용하여 상기 노즐을 세정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 노즐의 세정방법.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 노즐을 세정하는 단계는

   상기 노즐과 대응하는 홈을 가지는 상기 다수개의 세정부를 이용하여 상기 노즐을 세정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 노즐의 세정방법.
8. 제 6 항에 있어서,

   상기 노즐을 세정하는 단계는

   상기 노즐의 길이 방향을 따라 한 방향으로 이동시키는 이동부재를 이용하여 상기 다수개의 세정부를 이동시키면서 상기 노즐을 세정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 노즐의 세정방법.
9. 제 6 항에 있어서,

   상기 노즐을 세정하는 단계는

   상기 노즐에 부착된 유기물질을 제1 세정 블레이드를 통해 일정량을 제거하는 단계와;

   상기 노즐에 부착된 유기물질과 세정액을 제2 및 제3 세정 블레이드를 통해 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 노즐의 세정방법.

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