KR101260366B1 - 개선된 스프레이 방식의 패턴 형성 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 개선된 스프레이 방식의 패턴 형성 장치 및 방법을 개시한다.
본 발명의 제 1 실시예에 따른 스프레이 방식의 패턴 형성 장치는 기판 상에 잉크를 스프레이 방식으로 분사하는 잉크 스프레이 장치; 및 상기 기판 상에 형성될 패턴에 대응되는 패턴홀을 구비하는 마스크를 포함하고, 상기 마스크는 상기 기판 상에 접촉 상태로 제공되며, 상기 잉크 스프레이 장치 및 상기 마스크는 정지된 상태에서 한 번의 스프레이 동작에 의해 상기 기판 상에 상기 패턴을 형성하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제 2 실시예에 따른 스프레이 방식의 패턴 형성 장치는 기판 상에 잉크를 스프레이 방식으로 분사하는 잉크 스프레이 장치; 상기 기판 및 상기 잉크 스프레이 장치에 각각 연결되는 제 1 전원 장치; 상기 기판 상에 형성될 패턴에 대응되는 패턴홀을 구비하는 도전성 마스크; 및 상기 도전성 마스크에 연결되는 제 2 전원 장치를 포함하고, 상기 도전성 마스크는 상기 기판 상에 비접촉 상태로 제공되며, 상기 잉크 스프레이 장치 및 상기 도전성 마스크는 정지된 상태에서 한 번의 스프레이 동작에 의해 상기 기판 상에 상기 패턴을 형성하는 것을 특징으로 한다.

Description

개선된 스프레이 방식의 패턴 형성 장치 및 방법{Improved Spray-Type Pattern Forming Apparatus and Method}
본 발명은 스프레이 방식의 패턴 형성 장치 및 방법에 관한 것이다.
좀 더 구체적으로, 본 발명은 기판 상에 특정 사이즈의 패턴용 마스크 또는 도전성 마스크를 각각 접촉 상태 또는 비접촉 상태로 위치시킨 후 하나 이상의 스프레이 장치로 구성된 스프레이 방식의 박막 패턴 장치를 정지 상태에서 상기 마스크 또는 도전성 마스크 상에 잉크를 도포시킴으로써, 특히 소형 사이즈의 패턴을 신속하게 대량으로 형성할 수 있으며, 복수의 동일 또는 상이한 패턴을 한 번에 형성할 수 있고, 패턴 형성에 필요한 공정 수를 현저하게 줄일 수 있고, 미세 선폭의 패턴 형성이 가능하며, 형성된 패턴의 품질이 크게 향상되고, 전체 제조 시간 및 비용이 크게 감소되는 개선된 스프레이 방식의 패턴 형성 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 PDP 패널, LCD 패널, 또는 OLED(유기 발광소자)과 같은 유기 EL 패널과 같은 FPD 또는 FPD의 부품을 제조하기 위해서는 글래스와 같은 기재(基材) 또는 작업물(work piece: 이하 "기판"이라 한다) 상에 R, G, B 픽셀 등과 같은 패턴을 형성하여야 한다. 이러한 패턴 형성 장치의 하나로 종래 기술에서는 고진공에서 마스크와 스프레이 장치로 구성된 패턴 형성 장치를 사용하여 포토레지스트(PR)액 또는 금속 페이스트(paste)(이하 통칭하여 "잉크"라 한다)를 기판 상에 도포시켜 패턴을 형성한다.
좀 더 구체적으로, 도 1a는 종래 기술에 따른 스프레이 방식의 패턴 형성 장치의 개략적인 사시도를 도시한 도면이고, 도 1b는 종래 기술에 따른 스프레이 방식의 패턴 형성 장치의 개략적인 단면도를 도시한 도면이다.
도 1a 및 도 1b를 참조하면, 종래 기술에 따른 스프레이 방식의 패턴 형성 장치(100)는 기판(130) 상에 잉크를 스프레이 방식으로 분사하는 잉크 스프레이 장치(110); 및 상기 기판(130)과 상기 잉크 스프레이 장치(110) 사이에 제공되며, 복수개의 슬릿(122)을 구비한 마스크(120)를 포함한다.
상술한 종래 기술에 따른 스프레이 방식의 패턴 형성 장치(100)에서 사용되는 잉크 스프레이 장치(110)는 예를 들어 중앙 부분에 제공되며, 잉크가 분사되는 잉크 분사구(112)와 상기 중앙 분사구(112)의 양 측면에 제공되며, 캐리어 가스(carrier gas)가 분사되는 한 쌍의 캐리어 가스 분사구(114)로 구성되는 2유체 노즐로 구현될 수 있다. 이러한 잉크 스프레이 장치(110)에서는, 잉크 분사구(112)를 통해 분사되는 잉크가 한 쌍의 캐리어 가스 분사구(114)를 통해 분사되는 캐리어 가스에 의해 스프레이 방식으로 마스크(120) 상으로 분사된다.
또한, 종래 기술에 따른 스프레이 방식의 패턴 형성 장치(100)에서 사용되는 마스크(120)는 기판(130)의 사이즈와 거의 동일한 사이즈를 구비한 사각 형상의 마스크이다. 이러한 마스크(120)의 재질로는 예를 들어 스틸과 같은 금속 재질 또는 세라믹 재질이 사용된다.
상술한 종래 기술에 따른 스프레이 방식의 패턴 형성 장치(100)에서는 잉크 스프레이 장치(110)가 마스크(120) 상에 구비된 복수개의 슬릿(122)의 길이 방향(A)을 따라 이동하면서, 잉크와 캐리어 가스가 잉크 스프레이 장치(110)의 잉크 분사구(112) 및 캐리어 가스 분사구(114)를 통해 동시에 마스크(120) 상으로 분사된다. 이 때, 잉크는 캐리어 가스에 의해 스프레이 방식으로 분사되어 마스크(120) 상에 구비된 복수개의 슬릿(122)을 통과하여 기판(130) 상에 도포된다. 그 결과, 슬릿(122)에 대응되는 복수의 패턴(132)이 기판(130) 상에 형성된다.
상술한 종래 기술에 따른 스프레이 방식의 패턴 형성 장치(100)에서는 마스크(120)는 기판(130)의 사이즈와 거의 동일한 사이즈를 구비한 사각 형상의 마스크로 구현되므로 마스크(120)와 기판(130)을 이동시키지 않고도 패턴(132)이 기판(130) 상에 형성된다는 장점이 있지만 이하에서 기술하는 바와 같은 문제점이 발생한다.
도 1c는 종래 기술에 따른 스프레이 방식의 패턴 형성 장치에 사용되는 마스크가 자중에 의해 휘어진 상태를 개략적인 도시한 도면이다.
도 1c를 참조하면, 종래 기술에 따른 스프레이 방식의 패턴 형성 장치(100)에 사용되는 마스크(120)는 기판(130)과 거의 동일한 사이즈를 가지므로, 금속 재질 또는 세라믹 재질의 마스크(120)가 자중에 의해 휘어진다. 따라서 마스크(120)에 구비된 복수의 슬릿(122)도 휘어지게 되고, 그에 따라 복수의 패턴(132)이 동일한 폭을 갖도록 형성하는 것이 불가능해진다.
상술한 바와 같이 마스크(120)가 자중에 의한 휘어짐에 따라, 기판(130) 상에 형성되는 복수의 패턴(132)은 각각 상이한 폭으로 형성되어 최종 생성된 기판(130)에 불량이 발생하여, 전체 제조 시간 및 비용이 현저하게 증가한다.
또한, 복수의 패턴(132)을 기판(130) 상에 형성할 때 마스크(120)와 기판(130)을 이동시키지 않지만, 잉크 스프레이 장치(110)가 마스크(120) 상에 구비된 복수개의 슬릿(122)의 길이 방향(A)을 따라 이동하여야 한다. 따라서, 잉크 스프레이 장치(110)의 이동 속도가 일정하게 유지되지 않으면 복수의 패턴(132)이 상이한 도포 높이로 도포되어 최종 생성된 기판(130)에 불량이 발생하여, 전체 제조 시간 및 비용이 추가로 증가한다.
또한, 상술한 종래 기술의 스프레이 방식의 패턴 형성 장치(100)는 기판(130)과 거의 동일한 사이즈의 마스크(120)가 사용되고 또한 대형 기판(130) 상에 복수의 패턴(132)을 형성하기 위한 것으로, 예를 들어 기판(130)이 터치 패널 스크린(TPS)이고 패턴(132)이 터치 패널 스크린(TPS)의 외곽 둘레에 형성되는 전극 패턴인 경우와 같이 10 인치 x 10 인치 이하의 소형 사이즈의 패턴을 형성하는데 적용하기에는 적합하지 않다.
상술한 소형 사이즈의 패턴을 형성하기 위한 또 다른 종래 기술에서는 증착 포토 에칭 공정 및 장치가 사용되고 있었다. 그러나, 이러한 증착 포토 에칭 공정 및 장치는 공정이 상당히 복잡하고 대형 설비가 요구되어 초기 투자 및 제조 비용이 매우 높다는 문제점이 있었다.
따라서, 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 새로운 방안이 요구된다.
본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 기판 상에 특정 사이즈의 패턴용 마스크 또는 도전성 마스크를 각각 접촉 상태 또는 비접촉 상태로 위치시킨 후 하나 이상의 스프레이 장치로 구성된 스프레이 방식의 박막 패턴 장치를 정지 상태에서 상기 마스크 또는 도전성 마스크 상에 잉크를 도포시킴으로써, 특히 소형 사이즈의 패턴을 신속하게 대량으로 형성할 수 있으며, 복수의 동일 또는 상이한 패턴을 한 번에 형성할 수 있고, 패턴 형성에 필요한 공정 수를 현저하게 줄일 수 있고, 미세 선폭의 패턴 형성이 가능하며, 형성된 패턴의 품질이 크게 향상되고, 전체 제조 시간 및 비용이 크게 감소되는 개선된 스프레이 방식의 패턴 형성 장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 제 1 특징에 따른 스프레이 방식의 패턴 형성 장치는 기판 상에 잉크를 스프레이 방식으로 분사하는 잉크 스프레이 장치; 및 상기 기판 상에 형성될 패턴에 대응되는 패턴홀을 구비하는 마스크를 포함하고, 상기 마스크는 상기 기판 상에 접촉 상태로 제공되며, 상기 잉크 스프레이 장치 및 상기 마스크는 정지된 상태에서 한 번의 스프레이 동작에 의해 상기 기판 상에 상기 패턴을 형성하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제 2 실시예에 따른 스프레이 방식의 패턴 형성 장치는 기판 상에 잉크를 스프레이 방식으로 분사하는 잉크 스프레이 장치; 상기 기판 및 상기 잉크 스프레이 장치에 각각 연결되는 제 1 전원 장치; 상기 기판 상에 형성될 패턴에 대응되는 패턴홀을 구비하는 도전성 마스크; 및 상기 도전성 마스크에 연결되는 제 2 전원 장치를 포함하고, 상기 도전성 마스크는 상기 기판 상에 비접촉 상태로 제공되며, 상기 잉크 스프레이 장치 및 상기 도전성 마스크는 정지된 상태에서 한 번의 스프레이 동작에 의해 상기 기판 상에 상기 패턴을 형성하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제 3 특징에 따른 스프레이 방식의 패턴 형성 방법은 a) 기판 상에 형성될 패턴에 대응되는 패턴홀이 형성된 마스크를 상기 기판과 접촉 상태로 위치시키는 단계; b) 상기 마스크 상에 잉크 및 캐리어 가스를 스프레이 방식으로 분사하는 잉크 스프레이 장치를 제공하는 단계; 및 c) 상기 잉크 스프레이 장치 및 상기 마스크는 정지된 상태에서 한 번의 스프레이 동작에 의해 상기 기판 상에 상기 패턴을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제 4 특징에 따른 스프레이 방식의 패턴 형성 방법은 a) 기판 상에 형성될 제 1 내지 제 n 패턴에 대응되는 제 1 내지 제 n 패턴홀이 형성된 제 1 내지 제 n 마스크를 상기 기판과 접촉 상태로 위치시키는 단계; b) 상기 제 1 내지 제 n 마스크 상에 각각 잉크 및 캐리어 가스를 스프레이 방식으로 분사하는 제 1 내지 제 n 잉크 스프레이 장치를 제공하는 단계; 및 c) 상기 제 1 내지 제 n 잉크 스프레이 장치 및 상기 제 1 내지 제 n 마스크는 정지된 상태에서 한 번의 스프레이 동작에 의해 상기 기판 상에 상기 제 1 내지 제 n 패턴을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 개선된 스프레이 방식의 패턴 형성 장치 및 방법을 사용하면 다음과 같은 장점이 달성된다.
1. 마스크/도전성 마스크와 스프레이 방식의 박막 패턴 장치가 정지 상태에서 기판 상에 잉크를 도포하므로 특히 소형 사이즈의 패턴이 신속하게 대량으로 형성될 수 있다.
2. 복수의 동일 또는 상이한 패턴을 한 번에 형성할 수 있다.
3. 패턴 형성에 필요한 공정 수가 현저하게 줄어든다.
4. 도전성 마스크를 사용하는 경우 홀보다 좁은 미세 선폭의 패턴 형성이 가능하다.
5. 마스크 또는 도전성 마스크와 스프레이 방식의 박막 패턴 장치가 정지 상태에서 잉크를 도포하므로 패턴의 도포 높이가 균일하게 형성되어 패턴의 품질이 크게 향상된다.
6. 상술한 1 내지 5의 효과로 인하여 전체 제조 시간 및 비용이 크게 감소된다.
본 발명의 추가적인 장점은 동일 또는 유사한 참조번호가 동일한 구성요소를 표시하는 첨부 도면을 참조하여 이하의 설명으로부터 명백히 이해될 수 있다.
도 1a는 종래 기술에 따른 스프레이 방식의 패턴 형성 장치의 개략적인 사시도를 도시한 도면이다.
도 1b는 종래 기술에 따른 스프레이 방식의 패턴 형성 장치의 개략적인 단면도를 도시한 도면이다.
도 1c는 종래 기술에 따른 스프레이 방식의 패턴 형성 장치에 사용되는 마스크가 자중에 의해 휘어진 상태를 개략적인 도시한 도면이다.
도 2a 및 도 2b는 각각 터치 패널 스크린의 외곽 전극 패턴 중 일부 및 전부를 도시한 도면이다.
도 2c는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 스프레이 방식의 패턴 형성 장치의 개략적인 사시도를 도시한 도면이다.
도 2d는 도 2c에 도시된 본 발명의 제 1 실시예에 따른 스프레이 방식의 패턴 형성 장치의 개략적인 단면도를 도시한 도면이다.
도 2e는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 스프레이 방식의 패턴 형성 장치의 개략적인 사시도를 도시한 도면이다.
도 2f는 도 2e에 도시된 본 발명의 제 2 실시예에 따른 스프레이 방식의 패턴 형성 장치의 개략적인 단면도를 도시한 도면이다.
도 2g 내지 도 2i는 본 발명의 스프레이 방식의 패턴 형성 장치를 적용하여 패턴을 형성하는 방법을 설명하기 위한 제 1 실시예의 개략적인 도면이다.
도 2j는 본 발명의 스프레이 방식의 패턴 형성 장치를 적용하여 패턴을 형성하는 방법을 설명하기 위한 제 2 실시예의 개략적인 도면이다.
도 3a는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 스프레이 방식의 패턴 형성 방법의 플로우차트를 도시한 도면이다.
도 3b는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 스프레이 방식의 패턴 형성 방법의 플로우차트를 도시한 도면이다.
이하에서 본 발명의 실시예 및 도면을 참조하여 본 발명을 설명한다.
도 2a 및 도 2b는 각각 터치 패널 스크린의 외곽 전극 패턴 중 일부 및 전부를 도시한 도면이다.
도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예는 예를 들어 터치 패널 스크린(TPS)의 외곽 전극 패턴 중 일부(230a) 및 전부(230b)와 같이 소형 사이즈의 패턴을 형성하는데 적용될 수 있다. 이하에서는 본 발명의 실시예가 적용될 소형 사이즈의 패턴으로 터치 패널 스크린(TPS)의 외곽 전극 패턴이 예시적으로 기술되지만, 당업자라면 본 발명이 패널 스크린(TPS) 이외의 임의의 기판 상에 형성될 임의의 소형 사이즈의 패턴에 적용될 수 있다는 것을 충분히 이해할 수 있을 것이다. 여기서, "소형 사이즈"는 통상 10 인치 x 10 인치 이내의 사이즈가 바람직하지만 이에 제한되는 것은 아니다. 따라서, 본 발명은 후술하는 바와 같이 마스크 또는 전도성 마스크와 패턴 형성 장치가 기판에 대해 이동함이 없이 정지된 상태에서 기판 상에 한 번의 잉크 분사 동작으로 원하는 패턴을 형성할 수 있는 경우에 적용될 수 있다는 점에 유의하여야 한다.
도 2c는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 스프레이 방식의 패턴 형성 장치의 개략적인 사시도를 도시한 도면이고, 도 2d는 도 2c에 도시된 본 발명의 제 1 실시예에 따른 스프레이 방식의 패턴 형성 장치의 개략적인 단면도를 도시한 도면이다.
도 2c 및 도 2d를 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 스프레이 방식의 패턴 형성 장치(200)는 기판(230) 상에 잉크를 스프레이 방식으로 분사하는 잉크 스프레이 장치(210); 및 상기 기판(230) 상에 형성될 패턴(232)에 대응되는 패턴홀(222)을 구비하는 마스크(220)를 포함하고, 상기 마스크(220)는 상기 기판(230) 상에 접촉 상태로 제공되며, 상기 잉크 스프레이 장치(210) 및 상기 마스크(220)는 정지된 상태에서 한 번의 스프레이 동작에 의해 상기 기판(230) 상에 상기 패턴(232)을 형성하는 것을 특징으로 한다. 여기서, 잉크 스프레이 장치(210)는 후술하는 바와 같이 상기 패턴(232)의 사이즈에 따라 하나의 잉크 스프레이 장치 또는 복수의 잉크 스프레이 장치가 사용될 수 있다.
도 2e는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 스프레이 방식의 패턴 형성 장치의 개략적인 사시도를 도시한 도면이고, 도 2f는 도 2e에 도시된 본 발명의 제 2 실시예에 따른 스프레이 방식의 패턴 형성 장치의 개략적인 단면도를 도시한 도면이다.
도 2e 및 도 2f를 참조하면, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 스프레이 방식의 패턴 형성 장치(200)는 기판(230) 상에 잉크를 스프레이 방식으로 분사하는 잉크 스프레이 장치(210); 상기 기판(230) 및 상기 잉크 스프레이 장치(210)에 각각 연결되는 제 1 전원 장치(216); 상기 기판(230) 상에 형성될 패턴(232)에 대응되는 패턴홀(222)을 구비하는 도전성 마스크(220); 및 상기 도전성 마스크(220)에 연결되는 제 2 전원 장치(217)를 포함하고, 상기 도전성 마스크(220)는 상기 기판(230) 상에 비접촉 상태로 제공되며, 상기 잉크 스프레이 장치(210) 및 상기 도전성 마스크(220)는 정지된 상태에서 한 번의 스프레이 동작에 의해 상기 기판(230) 상에 상기 패턴(232)을 형성하는 것을 특징으로 한다. 여기서, 잉크 스프레이 장치(210)는 후술하는 바와 같이 상기 패턴(232)의 사이즈에 따라 하나의 잉크 스프레이 장치 또는 복수의 잉크 스프레이 장치가 사용될 수 있다.
상술한 본 발명의 제 1 및 제 2 실시예에 따른 스프레이 방식의 패턴 형성 장치(200)에서 사용되는 잉크 스프레이 장치(210)는 중앙 부분에 제공되며, 잉크가 분사되는 잉크 분사구(212)와 상기 중앙 분사구(212)의 양 측면에 제공되며, 캐리어 가스가 분사되는 한 쌍의 캐리어 가스 분사구(214)로 구성되는 2유체 노즐로 구현될 수 있다.
또한, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 스프레이 방식의 패턴 형성 장치(200)에서 사용되는 도전성 마스크(220)의 재질로는 예를 들어 구리 또는 알루미늄과 같은 높은 전도성을 구비한 재질로 구현될 수 있다.
상술한 본 발명의 제 1 및 제 2 실시예에 따른 스프레이 방식의 패턴 형성 장치(200)에서는 잉크 스프레이 장치(210) 및 마스크(220)/도전성 마스크(220)는 기판(230)에 대해 정지 상태를 유지한다. 그 후, 잉크와 캐리어 가스가 잉크 스프레이 장치(210)의 잉크 분사구(212) 및 캐리어 가스 분사구(214)를 통해 동시에 마스크(220)/도전성 마스크(220)의 복수의 패턴홀(222) 상으로 분사된다. 이 경우, 기판(230) 상에 형성될 패턴(232)의 사이즈가 소형이므로 마스크(220)/도전성 마스크(220)의 사이즈도 소형이며, 그에 따라 스프레이 방식의 패턴 형성 장치(200)의 사이즈도 소형이다. 따라서, 잉크 스프레이 장치(210) 및 상기 도전성 마스크(220)는 기판(230)에 대해 이동함이 없이 정지된 상태에서 한 번의 스프레이 동작에 의해 상기 기판(230) 상에 패턴(232)을 형성할 수 있다.
한편, 도 2e 및 도 2f에 도시된 제 2 실시예의 경우, 잉크 스프레이 장치(210)는 제 1 전원 장치(216)의 양극에 의해 연결되어 있고, 기판(230)은 제 1 전원 장치(216)의 음극에 연결되어 있다. 따라서, 잉크 스프레이 장치(210) 내의 잉크는 양전하(+)로 하전되어 스프레이 방식으로 분사된다. 또한, 도전성 마스크(220)는 제 2 전원 장치(217)의 양극에 연결되어 있다. 기판(230)이 음극에 연결되어 있으므로 양전하(+)로 하전된 잉크는 도전성 마스크(220)에 형성된 패턴홀(222)을 통과하여 기판(230) 상에 패턴(232)을 형성한다. 이 경우, 도전성 마스크(220)는 양극에 연결되어 있으므로, 양전하(+)로 하전된 잉크는 반발력에 의해 패턴홀(222)과 비접촉 상태로 통과한다. 따라서, 기판(230) 상에 형성되는 패턴(232)의 선폭(P)은 패턴홀(222)의 폭(W)보다 좁은 미세 선폭이 형성될 수 있다.
또한, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 스프레이 방식의 패턴 형성 장치(200)에서는 잉크 스프레이 장치(210)가 기판(230)에 대해 정지 상태를 유지하고 마스크(220)가 기판(230) 상에 접촉 상태로 제공되어 자중에 의한 휘어짐이 발생하지 않는다. 따라서, 기판(230) 상에 형성되는 패턴(232)은 동일한 폭으로 형성되므로 기판(230)의 불량 발생 가능성이 제거된다.
또한, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 스프레이 방식의 패턴 형성 장치(200)에서는 잉크 스프레이 장치(210)가 기판(230)에 대해 정지 상태를 유지하고 전도성 마스크(220)가 기판(230) 상에 비접촉 상태로 제공되지만 소형 사이즈이므로 자중에 의한 휘어짐이 실질적으로 발생하지 않는다. 따라서, 기판(230) 상에 형성되는 패턴(232)은 실질적으로 동일한 폭으로 형성되므로 기판(230)의 불량 발생 가능성이 실질적으로 제거된다.
나아가, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 스프레이 방식의 패턴 형성 장치(200)에서는 양전하(+)로 하전된 잉크가 양극에 연결된 도전성 마스크(220)의 상부 표면과 접촉할 수 없다. 따라서, 도전성 마스크(220)의 패턴홀(222)의 막힘이 방지되고 또한 도전성 마스크(220)의 상부에도 잉크가 쌓이는 것이 방지된다. 따라서, 도전성 마스크(220)의 세정 공정이 불필요하게 되어 전체 공정 시간 및 비용이 크게 감소된다.
도 2g 내지 도 2i는 본 발명의 스프레이 방식의 패턴 형성 장치를 적용하여 패턴을 형성하는 방법을 설명하기 위한 제 1 실시예의 개략적인 도면이다.
도 2g 내지 도 2i를 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 패턴 형성 방법에서는 예를 들어 터치 패널 스크린(TPS)와 같은 소형 사이즈의 기판(230) 상에 외곽 전극의 일부에 대응되는 제 1 패턴(232a) 또는 외곽 전극의 전부에 대응되는 제 2 패턴(232b)의 형성이 요구된다(도 2g 참조).
이를 위해, 상술한 제 1 패턴(232a) 또는 제 2 패턴(232b)에 각각 대응되는 제 1 패턴홀(222a) 또는 제 2 패턴홀(222b)이 형성된 마스크(220)가 기판(230) 상에 접촉 상태로 제공된다(도 2h 참조). 도 2h에서 제 1 패턴(232a) 또는 제 2 패턴(232b)에 각각 대응되는 제 1 패턴홀(222a) 또는 제 2 패턴홀(222b)이 형성된 도전성 마스크(220)가 사용되는 경우, 도전성 마스크(220)는 기판(230) 상에 비접촉 상태로 제공된다.
그 후, 마스크(220)/전도성 마스크(220) 상의 제 1 패턴홀(222a) 또는 제 2 패턴홀(222b) 상에 각각 하나의 잉크 스프레이 장치(210) 또는 복수의 잉크 스프레이 장치(210)를 위치시킨 후 잉크를 스프레이 방식으로 도포한다(도 2i 참조). 여기서, 잉크 스프레이 장치(210)의 수는 제 1 패턴(232a) 또는 제 2 패턴(232b)의 사이즈에 따라 하나 또는 복수의 잉크 스프레이 장치가 사용될 수 있다는 점에 유의하여야 한다. 이 경우, 하나의 잉크 스프레이 장치(210) 또는 복수의 잉크 스프레이 장치(210)와 마스크(220)/전도성 마스크(220)를 이동함이 없이 한 번의 스프레이 동작에 의해 기판(230) 상에 제 1 패턴(232a) 또는 제 2 패턴(232b)이 형성된다(도 2g 참조).
도 2j는 본 발명의 스프레이 방식의 패턴 형성 장치를 적용하여 패턴을 형성하는 방법을 설명하기 위한 제 2 실시예의 개략적인 도면이다.
도 2j를 참조하면, 본 발명의 본 발명의 제 2 실시예에 따른 패턴 형성 방법에서는 기판(230) 상에 형성될 예를 들어 제 1 내지 제 n 패턴(미도시)에 대응되는 제 1 내지 제 n 패턴홈(222a,222b,222c,222n)을 각각 구비한 제 1 내지 제 n 마스크(220a,220b,220c,220n)가 기판(230) 상에 접촉 상태로 제공되어 있다. 이 경우, 제 1 내지 제 n 패턴홈(222a,222b,222c,222n)은 서로 상이하거나 동일한 패턴홈일 수 있다. 또한, 도 2j에서 제 1 내지 제 n 마스크(220a,220b,220c,220n)가 각각 도전성 마스크인 경우, 제 1 내지 제 n 도전성 마스크(220a,220b,220c,220n)는 기판(230) 상에 비접촉 상태로 제공된다. 나아가, 제 1 내지 제 n 마스크(220a,220b,220c,220n)/제 1 내지 제 n 도전성 마스크(220a,220b,220c,220n)는 하나의 마스크/하나의 도전성 마스크로 구현될 수 있다.
그 후, 제 1 내지 제 n 마스크(220a,220b,220c,220n)/제 1 내지 제 n 도전성 마스크(220a,220b,220c,220n) 상의 제 1 내지 제 n 패턴홈(222a,222b,222c,222n) 상에 각각 제 1 내지 제 n 잉크 스프레이 장치(210a,210b,210c,210n)를 위치시킨 후 잉크를 스프레이 방식으로 도포한다. 이 경우, 각각 제 1 내지 제 n 잉크 스프레이 장치(210a,210b,210c,210n)와 제 1 내지 제 n 마스크(220a,220b,220c,220n)/제 1 내지 제 n 전도성 마스크(220a,220b,220c,220n)를 이동함이 없이 한 번의 스프레이 동작에 의해 기판(230) 상에 제 1 내지 제 n 패턴(미도시)이 형성될 수 있다. 여기서, 제 1 내지 제 n 잉크 스프레이 장치(210a,210b,210c,210n)는 각각 제 1 내지 제 n 패턴(미도시)의 사이즈에 따라 하나의 제 1 내지 제 n 잉크 스프레이 장치 또는 복수의 제 1 내지 제 n 잉크 스프레이 장치가 사용될 수 있다는 점에 유의하여야 한다.
도 3a는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 스프레이 방식의 패턴 형성 방법의 플로우차트를 도시한 도면이다.
도 3a를 도 2a 내지 도 2i와 함께 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 스프레이 방식의 패턴 형성 방법(300)은 a) 기판(230) 상에 형성될 패턴(232)에 대응되는 패턴홀(222)이 형성된 마스크(220)를 상기 기판(230)과 접촉 상태로 위치시키는 단계(310); b) 상기 마스크(220) 상에 잉크 및 캐리어 가스를 스프레이 방식으로 분사하는 잉크 스프레이 장치(210)를 제공하는 단계(320); 및 c) 상기 잉크 스프레이 장치(210) 및 상기 마스크(220)는 정지된 상태에서 한 번의 스프레이 동작에 의해 상기 기판(230) 상에 상기 패턴(232)을 형성하는 단계(330)를 포함한다.
상술한 본 발명의 제 1 실시예에 따른 스프레이 방식의 패턴 형성 방법(300)에서, 상기 마스크(220)가 도전성 마스크(220)인 경우, 상기 a) 단계에서 상기 도전성 마스크(220)를 상기 기판(230) 상에 비접촉 상태로 위치시킨다.
또한, 상기 본 발명의 제 1 실시예에 따른 스프레이 방식의 패턴 형성 방법(300)에서, 상기 패턴(232)의 사이즈에 따라 상기 잉크 스프레이 장치(210)는 하나의 잉크 스프레이 장치 또는 복수의 잉크 스프레이 장치가 사용될 수 있다.
도 3b는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 스프레이 방식의 패턴 형성 방법의 플로우차트를 도시한 도면이다.
도 3b를 도 2a 내지 도 2j와 함께 참조하면, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 스프레이 방식의 패턴 형성 방법(300)은 a) 기판(230) 상에 형성될 제 1 내지 제 n 패턴(미도시)에 대응되는 제 1 내지 제 n 패턴홀(222a,222b,222c,222n)이 형성된 제 1 내지 제 n 마스크(220a,220b,220c,220n)를 상기 기판(230)과 접촉 상태로 위치시키는 단계(310); b) 상기 제 1 내지 제 n 마스크(220a,220b,220c,220n) 상에 각각 잉크 및 캐리어 가스를 스프레이 방식으로 분사하는 제 1 내지 제 n 잉크 스프레이 장치(210a,210b,210c,210n)를 제공하는 단계(320); 및 c) 상기 제 1 내지 제 n 잉크 스프레이 장치(210a,210b,210c,210n) 및 상기 제 1 내지 제 n 마스크(220a,220b,220c,220n)는 정지된 상태에서 한 번의 스프레이 동작에 의해 상기 기판(230) 상에 상기 제 1 내지 제 n 패턴(미도시)을 형성하는 단계(330)를 포함한다.
상술한 본 발명의 제 2 실시예에 따른 스프레이 방식의 패턴 형성 방법(300)에서, 상기 제 1 내지 제 n 마스크(220a,220b,220c,220n)가 제 1 내지 제 n 전도성 마스크(220a,220b,220c,220n)인 경우, 상기 a) 단계에서 상기 제 1 내지 제 n 전도성 마스크(220a,220b,220c,220n)를 상기 기판(230) 상에 비접촉 상태로 위치시킨다.
또한, 상기 본 발명의 제 2 실시예에 따른 스프레이 방식의 패턴 형성 방법(300)에서, 상기 제 1 내지 제 n 패턴(미도시)의 사이즈에 따라 상기 제 1 내지 제 n 잉크 스프레이 장치(210a,210b,210c,210n)는 각각 하나의 제 1 내지 제 n 잉크 스프레이 장치 또는 복수의 제 1 내지 제 n 잉크 스프레이 장치가 사용될 수 있다.
또한, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 스프레이 방식의 패턴 형성 방법(300)에서, 상기 제 1 내지 제 n 패턴(미도시)은 각각 서로 동일하거나 또는 서로 상이한 패턴일 수 있다.
또한, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 스프레이 방식의 패턴 형성 방법(300)에서, 상기 제 1 내지 제 n 마스크(220a,220b,220c,220n)는 하나의 마스크로 구현될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에서는 마스크/도전성 마스크와 스프레이 방식의 박막 패턴 장치가 정지 상태에서 기판 상에 잉크를 도포하므로 특히 소형 사이즈의 패턴이 신속하게 대량으로 형성되고, 복수의 동일 또는 상이한 패턴을 한 번에 형성할 수 있으며, 패턴 형성에 필요한 공정 수가 현저하게 줄어들고, 도전성 마스크를 사용하는 경우 홀보다 좁은 미세 선폭의 패턴 형성이 가능하며, 패턴의 도포 높이가 균일하게 형성되어 패턴의 품질이 크게 향상되고, 전체 제조 시간 및 비용이 크게 감소된다는 장점이 달성된다.
다양한 변형예가 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 본 명세서에 기술되고 예시된 구성 및 방법으로 만들어질 수 있으므로, 상기 상세한 설명에 포함되거나 첨부 도면에 도시된 모든 사항은 예시적인 것으로 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 따라서, 본 발명의 범위는 상술한 예시적인 실시예에 의해 제한되지 않으며, 이하의 청구범위 및 그 균등물에 따라서만 정해져야 한다.
100,200: 패턴 형성 장치
110,210,210a,210b,210c,210n: 잉크 스프레이 장치
112,212: 잉크 분사구 114,214: 캐리어 가스 분사구
120,220,220a,220b,220c,220n: 마스크 122: 슬릿
130,230: 기판 132,232,232a,232b: 패턴
216,217: 전원 장치 222,222a,222b,222c,222n: 패턴홀

Claims (15)

  1. 스프레이 방식의 패턴 형성 장치에 있어서,
    기판 상에 잉크를 스프레이 방식으로 분사하는 잉크 스프레이 장치; 및
    상기 기판 상에 형성될 패턴에 대응되는 패턴홀을 구비하는 마스크
    를 포함하고,
    상기 마스크는 상기 기판 상에 접촉 상태로 제공되며, 상기 잉크 스프레이 장치 및 상기 마스크는 정지된 상태에서 한 번의 스프레이 동작에 의해 상기 기판 상에 상기 패턴을 형성하는
    스프레이 방식의 패턴 형성 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 잉크 스프레이 장치는 각각 중앙 부분에 제공되며, 상기 잉크가 분사되는 잉크 분사구와 상기 중앙 분사구의 양 측면에 제공되며, 캐리어 가스가 분사되는 한 쌍의 캐리어 가스 분사구로 구성되는 2유체 노즐로 구현되는 스프레이 방식의 패턴 형성 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 잉크 스프레이 장치는 상기 패턴의 사이즈에 따라 하나의 잉크 스프레이 장치 또는 복수의 잉크 스프레이 장치가 사용되는 스프레이 방식의 패턴 형성 장치.
  4. 스프레이 방식의 패턴 형성 장치에 있어서,
    기판 상에 잉크를 스프레이 방식으로 분사하는 잉크 스프레이 장치;
    상기 기판 및 상기 잉크 스프레이 장치에 각각 연결되는 제 1 전원 장치;
    상기 기판 상에 형성될 패턴에 대응되는 패턴홀을 구비하는 도전성 마스크; 및
    상기 도전성 마스크에 연결되는 제 2 전원 장치
    를 포함하고,
    상기 도전성 마스크는 상기 기판 상에 비접촉 상태로 제공되며,
    상기 잉크 스프레이 장치 및 상기 도전성 마스크는 정지된 상태에서 한 번의 스프레이 동작에 의해 상기 기판 상에 상기 패턴을 형성하는
    스프레이 방식의 패턴 형성 장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 잉크 스프레이 장치는 각각 중앙 부분에 제공되며, 상기 잉크가 분사되는 잉크 분사구와 상기 중앙 분사구의 양 측면에 제공되며, 캐리어 가스가 분사되는 한 쌍의 캐리어 가스 분사구로 구성되는 2유체 노즐로 구현되는 스프레이 방식의 패턴 형성 장치.
  6. 제 4항에 있어서,
    상기 도전성 마스크는 전도성 재질로 구현되는 스프레이 방식의 패턴 형성 장치.
  7. 제 4항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 잉크 스프레이 장치는 상기 패턴의 사이즈에 따라 하나의 잉크 스프레이 장치 또는 복수의 잉크 스프레이 장치가 사용되는 스프레이 방식의 패턴 형성 장치.
  8. 스프레이 방식의 패턴 형성 방법에 있어서,
    a) 기판 상에 형성될 패턴에 대응되는 패턴홀이 형성된 마스크를 상기 기판과 접촉 상태로 위치시키는 단계;
    b) 상기 마스크 상에 잉크 및 캐리어 가스를 스프레이 방식으로 분사하는 잉크 스프레이 장치를 제공하는 단계; 및
    c) 상기 잉크 스프레이 장치 및 상기 마스크는 정지된 상태에서 한 번의 스프레이 동작에 의해 상기 기판 상에 상기 패턴을 형성하는 단계
    를 포함하는 스프레이 방식의 패턴 형성 방법.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 마스크가 도전성 마스크인 경우, 상기 a) 단계에서 상기 도전성 마스크를 상기 기판 상에 비접촉 상태로 위치시키는 스프레이 방식의 패턴 형성 방법.
  10. 제 8항 또는 제 9항에 있어서,
    상기 패턴의 사이즈에 따라 상기 잉크 스프레이 장치는 하나의 잉크 스프레이 장치 또는 복수의 잉크 스프레이 장치가 사용되는 스프레이 방식의 패턴 형성 방법.
  11. 스프레이 방식의 패턴 형성 방법에 있어서,
    a) 기판 상에 형성될 제 1 내지 제 n 패턴에 대응되는 제 1 내지 제 n 패턴홀이 형성된 제 1 내지 제 n 마스크를 상기 기판과 접촉 상태로 위치시키는 단계;
    b) 상기 제 1 내지 제 n 마스크 상에 각각 잉크 및 캐리어 가스를 스프레이 방식으로 분사하는 제 1 내지 제 n 잉크 스프레이 장치를 제공하는 단계; 및
    c) 상기 제 1 내지 제 n 잉크 스프레이 장치 및 상기 제 1 내지 제 n 마스크는 정지된 상태에서 한 번의 스프레이 동작에 의해 상기 기판 상에 상기 제 1 내지 제 n 패턴을 형성하는 단계
    를 포함하는 스프레이 방식의 패턴 형성 방법.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 제 1 내지 제 n 마스크가 제 1 내지 제 n 전도성 마스크인 경우, 상기 a) 단계에서 상기 제 1 내지 제 n 전도성 마스크를 상기 기판 상에 비접촉 상태로 위치시키는 스프레이 방식의 패턴 형성 방법.
  13. 제 11항 또는 제 12항에 있어서,
    상기 제 1 내지 제 n 패턴의 사이즈에 따라 상기 제 1 내지 제 n 잉크 스프레이 장치는 각각 하나의 제1 내지 제 n 잉크 스프레이 장치 또는 복수의 제 1 내지 제 n 잉크 스프레이 장치가 사용되는 스프레이 방식의 패턴 형성 방법.
  14. 제 11항 또는 제 12항에 있어서,
    상기 제 1 내지 제 n 패턴은 각각 서로 동일하거나 또는 서로 상이한 패턴인 스프레이 방식의 패턴 형성 방법.
  15. 제 11항 또는 제 12항에 있어서,
    상기 제 1 내지 제 n 마스크는 하나의 마스크로 구현되는 스프레이 방식의 패턴 형성 방법.
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