KR101294231B1 - Nozzle coating device and methode for fabricating the color filter substarte using the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 제 1 슬릿노즐과, 상기 제 1 슬릿노즐과 마주하며 그 끝단부가 제 1 폭을 갖는 일정 길이의 다수의 바(bar)가 서로 이격하여 형성됨으로써 각각이 제 2 폭을 갖는 슬릿을 형성하는 갭 노즐슬릿과, 상기 제 1 슬릿노즐과 상기 갭 노즐슬릿을 사이에 두고 마주한 제 2 슬릿노즐이 체결되어 구성된 슬릿헤드와; 상기 슬릿헤드와 연결된 공급 라인과; 상기 공급라인과 연결된 펌핑수단과; 상기 펌핑수단과 연결된 저장탱크와; 상기 슬릿헤드의 하부에 위치한 스테이지를 포함하는 노즐 코팅 장치 및 이를 이용한 컬러필터 기판의 제조 방법을 제공한다.The present invention provides a slit having a second width by forming a first slit nozzle and a plurality of bars of a predetermined length facing the first slit nozzle and having end portions thereof having a first width. A slit head configured by coupling a gap nozzle slit to be formed and a second slit nozzle facing each other with the first slit nozzle and the gap nozzle slit interposed therebetween; A supply line connected to the slit head; Pumping means connected to the supply line; A storage tank connected to the pumping means; Provided is a nozzle coating apparatus including a stage positioned below the slit head, and a method of manufacturing a color filter substrate using the same.
노즐코팅장치, 슬릿헤드, 슬릿, 바(bar), 컬러필터패턴 Nozzle coating device, slit head, slit, bar, color filter pattern
Description
도 1은 일반적인 액정표시장치의 분해사시도.1 is an exploded perspective view of a general liquid crystal display device.
도 2는 종래의 슬릿 코팅장치를 이용하여 컬러 레지스트를 기판상에 코팅하는 공정을 간략히 도시한 도면.Figure 2 is a simplified view showing a process of coating a color resist on a substrate using a conventional slit coating apparatus.
도 3은 본 발명에 따른 노즐 코팅 장치의 슬릿헤드에 대한 사시도.3 is a perspective view of a slit head of the nozzle coating apparatus according to the present invention.
도 4는 본 발명에 따른 노즐 코팅 장치의 슬릿헤드의 측면에 대한 단면도.4 is a cross-sectional view of a side of a slit head of a nozzle coating apparatus according to the present invention.
도 5는 본 발명에 따른 노즐 코팅 장치의 슬릿헤드에 있어 제 1 슬릿노즐과 갭 노즐만을 결합한 상태의 정면도.5 is a front view of a state in which only the first slit nozzle and the gap nozzle are combined in the slit head of the nozzle coating apparatus according to the present invention;
도 6은 본 발명에 따른 노즐 코팅 장치의 슬릿헤드의 하면을 도시한 도면.6 is a view showing the lower surface of the slit head of the nozzle coating apparatus according to the present invention.
본 발명에 따른 노즐 코팅 장치를 이용하여 기판상에 적, 녹, 청색 컬러필터 패턴을 형성하는 것을 간략히 도시한 도면.Briefly showing the formation of a red, green, blue color filter pattern on a substrate using a nozzle coating apparatus according to the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
101 : 노즐 코팅 장치 103 : 슬릿헤드101: nozzle coating device 103: slit head
105 : 제 1 슬릿노즐 110 : 갭 슬릿노즐105: first slit nozzle 110: gap slit nozzle
120 : 제 2 슬릿노즐 150 : 약액 공급 라인120: second slit nozzle 150: chemical liquid supply line
155 : 펌핑수단 160 : 약액 저장 탱크155 pumping means 160 chemical storage tank
165 : 스테이지 180 : 기판165
183 : 적색 컬러필터 패턴183: Red color filter pattern
본 발명은 코팅 장치에 관한 것으로, 더욱 상세히는 소정의 이격간격을 갖는 스트라이프 형태의 패턴을 형성할 수 있는 노즐 코팅 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a coating apparatus, and more particularly to a nozzle coating apparatus capable of forming a stripe-shaped pattern having a predetermined spacing interval.
최근에 액정표시장치는 소비전력이 낮고, 휴대성이 양호한 기술 집약적이며, 부가가치가 높은 차세대 첨단 디스플레이(display)소자로 각광받고 있다. Recently, liquid crystal displays have been spotlighted as next generation advanced display devices having low power consumption, good portability, high technology value, and high added value.
이러한 액정표시장치 중에서도 각 화소(pixel)별로 전압의 온(on),오프(off)를 조절할 수 있는 스위칭 소자인 박막트랜지스터가 구비된 액티브 매트릭스형 액정표시장치가 해상도 및 동영상 구현능력이 뛰어나 가장 주목받고 있다.Of these liquid crystal display devices, an active matrix type liquid crystal display device having a thin film transistor, which is a switching device capable of controlling voltage on and off for each pixel, .
일반적으로, 액정표시장치는 박막트랜지스터 및 화소전극을 형성하는 어레이 기판 제조 공정과 컬러필터 및 공통 전극을 형성하는 컬러필터 기판 제조 공정을 통해 각각 어레이 기판 및 컬러필터 기판을 형성하고, 이들 두 기판 사이에 액정을 개재하는 셀 공정을 거쳐 완성된다. In general, a liquid crystal display device forms an array substrate and a color filter substrate through an array substrate manufacturing process for forming thin film transistors and pixel electrodes, and a color filter substrate manufacturing process for forming color filters and common electrodes, And a liquid crystal interposed therebetween.
좀 더 자세히, 액정표시장치의 구조에 대해 일반적인 액정표시장치의 분해사시도인 도 1을 참조하여 설명하면, 도시한 바와 같이, 액정층(30)을 사이에 두고 어레이 기판(10)과 컬러필터 기판(20)이 대면 합착된 구성을 갖는데, 이중 하부의 어레이 기판(10)은 투명한 기판(12)의 상면으로 종횡 교차 배열되어 다수의 화소영역(P)을 정의하는 복수개의 게이트 배선(14)과 데이터 배선(16)을 포함하며, 이들 두 배선(14, 16)의 교차지점에는 박막트랜지스터(Tr)가 구비되어 각 화소영역(P)에 마련된 화소전극(18)과 일대일 대응 접속되어 있다.In more detail, the structure of the liquid crystal display will be described with reference to FIG. 1, which is an exploded perspective view of a general liquid crystal display. As shown in FIG. 1, the
또한, 상기 어레이 기판과 마주보는 상부의 컬러필터 기판(20)은 투명기판(22)의 배면으로 상기 게이트 배선(14)과 데이터 배선(16) 그리고 박막트랜지스터(Tr) 등의 비표시 영역을 가리도록 각 화소영역(P)을 테두리하는 격자 형상의 블랙매트릭스(25)가 형성되어 있으며, 이들 격자 내부에서 각 화소영역(P)에 대응되게 순차적으로 반복 배열된 적, 녹, 청색 컬러필터층(26)이 형성되어 있으며, 상기 블랙매트릭스(25)와 적, 녹 ,청색 컬러필터층(26)의 전면에 걸쳐 투명한 공통전극(28)이 구비되어 있다.Also, the upper
그리고, 도면상에 나타나지는 않았지만, 이들 두 기판(10, 20)은 그 사이로 개재된 액정층(30)의 누설을 방지하기 위하여 가장자리 따라 실링제(sealant) 등으로 봉함(封函)된 상태에서 각 기판(10, 20)과 액정층(30)의 경계부분에는 액정의 분자배열 방향에 신뢰성을 부여하는 상, 하부 배향막이 개재되며, 각 기판(10, 20)의 적어도 하나의 외측면에는 편광판이 구비되어 있다. Although not shown in the drawings, the two
또한, 어레이 기판의 외측면으로는 백라이트(back-light)가 구비되어 빛을 공급하는 바, 게이트 배선(14)으로 박막트랜지스터(T)의 온(on)/오프(off) 신호가 순차적으로 스캔 인가되어 선택된 화소영역(P)의 화소전극(18)에 데이터배선(16)의 화상신호가 전달되면 이들 사이의 수직전계에 의해 그 사이의 액정분자가 구동되고, 이에 따른 빛의 투과율 변화로 여러 가지 화상을 표시할 수 있다.In addition, a back-light is provided on the outer surface of the array substrate to supply light. The on / off signals of the thin film transistor T are sequentially scanned by the
이러한 구성을 갖는 액정표시장치의 제조에 있어 특히 컬러필터 기판은, 종래의 슬릿 코팅장치를 이용하여 컬러 레지스트를 기판상에 코팅하는 공정을 간략히 도시한 도 2를 참조하면, 투명한 기판(50)상에 적, 녹, 청색의 나타내는 안료를 포함하며 감광성 특성으로 갖는 컬러 레지스트를 순차적으로 스핀코팅 또는 슬릿코팅 장치(70)를 이용하여 전면에 코팅하여 컬러 레지스트층(52)을 형성한 후, 이를 노광 마스크를 이용한 노광 및 현상을 실시함으로써 패터닝하여 적, 녹, 청색의 컬러필터 패턴을 포함하는 컬러필터층을 형성함으로써 제작할 수 있었다. In the manufacture of the liquid crystal display device having such a configuration, in particular, the color filter substrate, referring to FIG. 2, which briefly illustrates a process of coating a color resist on a substrate using a conventional slit coating apparatus, is formed on a
따라서, 적, 녹, 청색의 컬러필터 패턴을 갖는 컬러필터층을 형성하기 위해서는 3회의 노광 및 현상을 진행해야 함을 알 수 있다.Therefore, in order to form a color filter layer having red, green, and blue color filter patterns, it can be seen that three times of exposure and development must be performed.
하지만, 최근에는 액정표시장치의 가격 경쟁력을 높이기 생산성 향상에 힘쓰고 있으며, 특히 어레이 기판과 컬러필터 기판의 제조에 마스크 공정을 최소화하는데 주력하고 있다.However, in recent years, efforts have been made to improve productivity by increasing the price competitiveness of liquid crystal displays, and in particular, focus on minimizing the mask process in manufacturing array substrates and color filter substrates.
마스크 공정은 최소한 노광 마스크를 이용한 노광과, 현상의 공정을 포함하는 바, 마스크 공정을 줄임으로써 석영 등으로 이루어져 그 단가가 매우 높은 노광 마스크에 대한 비용을 줄일 수 있으며, 나아가 재료비를 절감할 수 있기 때문이다.The mask process includes at least an exposure using an exposure mask and a development process. By reducing the mask process, the mask process is made of quartz or the like, thereby reducing the cost of an exposure mask having a very high cost and further reducing material costs. Because.
이러한 추세에 힘입어 최근에는 각 화소영역에 분자단위의 입자를 분사하여 상기 적, 녹, 청의 컬러필터 패턴을 형성하는 잉크젯 장치를 이용한 컬러필터층 형성 방법이 제안되었지만, 컬러 레지스트의 점도가 높아 잉크젯 장치 헤드의 매우 미세한 크기를 갖는 노즐이 막힘으로 해서 패턴 불량이 심하게 발생하며, 잉크젯 장치의 비용 또한 매우 비싸며, 분자 단위의 입자크기로 분사됨으로써 적, 녹, 청색의 컬러필터 패턴을 갖는 컬러필터층을 형성하는 데에는 매우 오랜 시간을 필요로 하는 바, 단위 시간당 생산성 측면에서 매우 취약함을 보이고 있다.Thanks to this trend, in recent years, a method of forming a color filter layer using an inkjet device in which the particles of red, green, and blue are formed by injecting particles in each pixel region to form the red, green, and blue color filters has been proposed, but the inkjet device has a high viscosity of color resists. Due to the clogging of the nozzle with a very fine size of the head, bad pattern defects occur, and the cost of the inkjet device is very expensive, and the color filter layer having red, green, and blue color filter patterns is formed by spraying with the particle size of the molecular unit. It takes a very long time to do so, and it is very weak in terms of productivity per unit time.
본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 소정간격으로 이격하는 형태로 컬러필터 패턴을 형성할 수 있는 노즐 코팅 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a nozzle coating apparatus that can be formed to solve the above-described problems, and to form a color filter pattern in a form spaced at a predetermined interval.
본 발명에 따른 노즐 코팅장치를 이용하여 마스크 공정의 진행없이 적, 녹, 청색의 컬러필터 패턴을 형성함으로써 컬러필터 기판의 제조에 있어 생산성을 향상시키는 것을 또 다른 목적으로 한다.Another object of the present invention is to improve productivity in manufacturing a color filter substrate by forming a color filter pattern of red, green, and blue without proceeding a mask process using the nozzle coating apparatus according to the present invention.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 노즐 코팅 장치는, 제 1 슬릿노즐과, 상기 제 1 슬릿노즐과 마주하며 그 끝단부가 제 1 폭을 갖는 일정 길이의 다수의 바(bar)가 서로 이격하여 형성됨으로써 각각이 제 2 폭을 갖는 슬릿을 형성하는 갭 노즐슬릿과, 상기 제 1 슬릿노즐과 상기 갭 노즐슬릿을 사이에 두고 마주 한 제 2 슬릿노즐이 체결되어 구성된 슬릿헤드와; 상기 슬릿헤드와 연결된 공급 라인과; 상기 공급라인과 연결된 펌핑수단과; 상기 펌핑수단과 연결된 저장탱크와;In the nozzle coating apparatus according to the present invention for achieving the above object, a plurality of bars of a predetermined length facing the first slit nozzle and the first slit nozzle and the end portion thereof having a first width are spaced apart from each other. A slit head formed by fastening a gap nozzle slit, each forming a slit having a second width, and a second slit nozzle facing each other with the first slit nozzle and the gap nozzle slit interposed therebetween; A supply line connected to the slit head; Pumping means connected to the supply line; A storage tank connected to the pumping means;
상기 슬릿헤드의 하부에 위치한 스테이지를 포함한다. And a stage located below the slit head.
이때, 상기 제 1 슬릿노즐 또는 제 2 슬릿노즐의 내측면에는 홈부를 더욱 포함하며, 상기 슬릿헤드는, 상기 홈부와 상기 공급라인을 연결하는 공급구를 더욱 포함하며, 상기 홈부와 상기 다수의 바(bar)와 슬릿은 서로 연결되는 것이 특징이다.At this time, the inner surface of the first slit nozzle or the second slit nozzle further comprises a groove portion, the slit head further comprises a supply port connecting the groove portion and the supply line, the groove portion and the plurality of bars Bars and slits are characterized by being connected to each other.
또한, 상기 제 1 폭은 상기 제 2 폭의 2배 내지 3배의 크기를 갖는 것이 특징이며, 상기 제 2 폭은 70㎛ 내지 140㎛ 인 것이 특징이며, 상기 펌핑 수단은 다이아프램 타입의 펌프 또는 튜브 프램 타입의 펌프 또는 시린지 펌프 중 하나인 것이 바람직하다. In addition, the first width is characterized in that it has a size of 2 to 3 times the second width, the second width is characterized in that the 70㎛ to 140㎛, the pumping means is a diaphragm type pump or It is preferable that it is either a tube-type pump or a syringe pump.
본 발명에 따른 액정표시장치용 컬러필터 기판의 제조 방법은, 기판을 제 1 노즐 코팅 장치의 스테이지 상에 안착시키는 단계와; 상기 제 1 노즐 코팅 장치의 노즐헤드 또는 상기 스테이지를 일방향으로 일정속도로 이동시키며 동시에 상기 노즐헤드로부터 적색 레지스트를 연속적으로 토출하여 상기 기판상에 서로 일정간격 이격하는 스트라이프 타입의 적색 컬러필터 패턴을 형성하는 단계와; 상기 적색 컬러필터 패턴이 형성된 기판을 제 2 노즐 코팅 장치의 스테이지 상에 안착시키는 단계와; 상기 제 2 노즐 코팅장치의 노즐헤드 또는 상기 스테이지를 일방향으로 일정속도로 이동시키며 동시에 상기 노즐헤드로부터 녹색 레지스트를 연속적으로 토출하여 상기 기판상에 서로 일정간격 이격하는 스트라이프 타입의 녹색 컬러필터 패 턴을 형성하는 단계와; 상기 녹색 컬러필터 패턴이 형성된 기판을 제 3 노즐 코팅 장치의 스테이지 상에 안착시키는 단계와; 상기 제 3 노즐 코팅장치의 노즐헤드 또는 상기 스테이지를 일방향으로 일정속도로 이동시키며 동시에 상기 노즐헤드로부터 청색 레지스트를 연속적으로 토출하여 상기 기판상에 서로 일정간격 이격하는 스트라이프 타입의 청색 컬러필터 패턴을 형성하는 단계를 포함한다. According to an aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a color filter substrate for a liquid crystal display device, the method comprising: seating a substrate on a stage of a first nozzle coating apparatus; Moving the nozzle head or the stage of the first nozzle coating apparatus at a constant speed in one direction and simultaneously discharging red resist from the nozzle head to form a stripe type red color filter pattern spaced apart from each other on the substrate by a predetermined distance. Making a step; Mounting the substrate on which the red color filter pattern is formed on a stage of a second nozzle coating apparatus; A stripe type green color filter pattern which moves the nozzle head or the stage of the second nozzle coating apparatus at a constant speed in one direction and continuously discharges green resist from the nozzle head to be spaced apart from each other on the substrate by a predetermined distance. Forming; Mounting the substrate on which the green color filter pattern is formed on a stage of a third nozzle coating apparatus; Moving the nozzle head or the stage of the third nozzle coating apparatus at a constant speed in one direction, and simultaneously discharging the blue resist from the nozzle head to form a stripe type blue color filter pattern spaced apart from each other on the substrate. It includes a step.
이때, 각 노즐 코팅 장치의 스테이지 상에 안착된 기판 상에 상기 각 노즐헤드를 위치시킨 후에는 상기 노즐헤드를 정렬하는 단계를 더욱 포함하며, 상기 적, 녹, 청색의 레지스트의 토출은 펌핑수단의 일정한 가입에 의해 이루어지는 것이 특징이다. At this time, after positioning each nozzle head on the substrate seated on the stage of each nozzle coating apparatus, further comprising the step of aligning the nozzle head, the discharge of the red, green, blue resist is the pumping means of the It is characterized by a certain subscription.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 노즐 코팅 장치에 대해 설명한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described a nozzle coating apparatus according to an embodiment of the present invention.
우선, 본 발명에 특징이 있는 노즐 코팅 장치의 슬릿헤드의 구성에 대해 도면을 참조하여 설명한다. First, the structure of the slit head of the nozzle coating apparatus characterized by this invention is demonstrated with reference to drawings.
도 3은 본 발명에 따른 노즐 코팅 장치의 슬릿헤드에 대한 사시도이며, 도 4는 본 발명에 따른 노즐 코팅 장치의 슬릿헤드의 측면에 대한 단면도이며, 도 5는 본 발명에 따른 노즐 코팅 장치의 슬릿헤드에 있어 제 1 슬릿노즐과 갭 노즐만을 결합한 상태의 정면도이며, 도 6은 본 발명에 따른 노즐 코팅 장치의 슬릿헤드의 하면을 도시한 도면이다. Figure 3 is a perspective view of the slit head of the nozzle coating apparatus according to the invention, Figure 4 is a cross-sectional view of the side of the slit head of the nozzle coating apparatus according to the invention, Figure 5 is a slit of the nozzle coating apparatus according to the invention It is a front view of the state which combined only the 1st slit nozzle and the gap nozzle in the head, and FIG. 6 is a figure which shows the lower surface of the slit head of the nozzle coating apparatus which concerns on this invention.
도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 노즐 코팅 장치의 슬릿헤드(103)는 크게 3 부분으로 나뉘고 있다. 슬릿을 구현하기 위해 서로 마주하는 형태로 제 1 슬릿노즐(105)과 제 2 슬릿노즐(120)이 구성되고 있으며 상기 제 1, 2 슬릿노즐(105, 120) 사이에 상기 제 1, 2 슬릿노즐(105, 120)간 갭을 형성하며, 그 자체로서 그 하단부가 마치 빗과 같이 다수의 슬릿(116)과 바(bar)(113)가 교대하는 구조를 갖는 갭 슬릿노즐(110)로 구성되고 있다. As shown, the
이때, 상기 갭 슬릿노즐(110)에 구현된 다수의 슬릿(116) 각각의 폭(w1)은 액정표시장치의 각 화소영역의 폭 정도의 크기를 가지며, 상기 다수의 슬릿(116) 구현을 위해 상기 슬릿(116) 양측에 위치한 바(bar)(113)는 그 폭(w2)이 상기 슬릿(116)의 폭(w1)보다 2배 내지 3배 정도 더 큰 값을 갖는 것이 특징이다. 통상적으로 액정표시장치의 화소영역의 가로방향의 폭은 80㎛ 내지 150㎛정도가 되는 바, 상기 슬릿(116)의 폭(w1)은 70㎛ 내지 140㎛ 정도가 되며, 상기 바(bar)(113)의 폭(w2)은 140㎛ 내지 420㎛ 정도의 범위에서 결정되는 것이 바람직하다. 이렇게 슬릿의 폭(w1)) 실제 기판 상의 화소영역의 가로 폭 대비 작은 값을 갖도록 형성한 이유는, 컬러 레지스트는 도포 후 어느 정도 퍼짐이 발생하며, 슬릿헤드(103)와 상기 기판과는 소정의 이격간격을 가지며 코팅을 진행하는 바, 이러한 것을 고려할 때 실제 형성되는 패턴의 폭보다는 작은 폭을 갖도록 상기 슬릿(116)의 폭(w1)을 결정하는 것이 바람직하다.In this case, the width w1 of each of the plurality of
또한, 상기 갭 슬릿노즐(110)의 두께(t1)가 상기 제 1, 2 슬릿노즐(105, 120)의 이격간격이 되며, 상기 갭 슬릿노즐(110)에 구비된 다수의 서로 소정간격 이격하는 슬릿(116)이 상기 컬러 레지스트의 배출 통로를 이루게 된다. In addition, the thickness t1 of the gap slit
따라서, 상기 제 1, 2 슬릿노즐(105, 120)과 상기 갭 슬릿노즐(110)을 체결하게 되면 그 하부에는 다수의 서로 이격하는 배출구를 갖는 형태의 노즐헤드(103)를 이루게 된다.Accordingly, when the first and
한편, 상기 제 1 및 제 2 슬릿노즐(105, 120) 중 어느 한 슬릿노즐(도면에서는 제 1 슬릿노즐(105))의 일측에 대해서는 코팅할 컬러 레지스트를 적정량 저장하기 위한 홈부(130)가 형성되어 있으며, 상기 홈부(130)와 연결되어 외부로부터 컬러 레지스트를 공급받기 위한 약액 공급구(125)가 상기 홈부(130)를 구비한 슬릿노즐의 상단에 위치하고 있다. 이때 상기 갭 슬릿노즐(110)은 다수의 바(bar)(113)와 슬릿(116)이 형성된 부분 일부가 상기 홈부(130)의 하단에 위치하게 됨으로서 일정 압력이 가해지면 상기 홈부(130) 하단에 있어서는 상기 갭 슬릿노즐(110)에 구비된 다수의 슬릿(116)에 의해 상기 갭 슬릿노즐(110) 자체의 두께(t1)와 상기 슬릿(116)의 폭(w1)으로 이루어진 배관을 이루게 됨으로써 상기 다수의 슬릿(116)들로 이루어진 배관을 따라 상기 컬러 레지스트가 이동하게 되며, 이 경우 상기 배관의 끝단에 위치는 서로 이격하는 배출구를 통해 상기 노즐 코팅 장치의 외부로 토출되게 됨으로써 기판 상에 도포되게 된다.On the other hand, a
이때, 상기 배관 및 상기 배관과 연결되는 배출구는 상기 갭 슬릿노즐(110)의 바(bar)(113)의 폭(w2)만큼씩 이격하며 형성되는 바, 상기 컬러 레지스트의 점도 및 상기 노즐 코팅장치의 슬릿헤드(103) 또는 스테이지의 이동속도와 슬릿헤드(103)에 가해지는 소정의 압력을 적절히 조절하게 되면 상기 노즐 코팅 장치의 슬릿헤드(103)로부터 배출됨으로써 기판상에 배선 형태의 컬러 레지스트 패턴을 형 성할 수 있게 된다.At this time, the pipe and the outlet connected to the pipe are formed by being spaced apart by the width (w2) of the bar (113) of the gap slit
한편, 본 발명에 따른 노즐 코팅 장치의 슬릿헤드(103)는 제 1, 2 슬릿노즐(105, 120) 사이에 갭 슬릿노즐(110)을 위치시킨 후 체결 수단인 볼트(135) 등에 의해 각 슬릿노즐간(105, 110, 120)에 이격간격 없이 체결됨으로써 슬릿헤드(103)를 이루게 된다.Meanwhile, in the
이 경우, 상기 슬릿헤드(103)는 상기 제 1, 2 슬릿노즐(105, 120) 전면에 대응하여 소정의 두께(t1)를 갖는 갭 슬릿노즐(110)이 구성됨으로써 제 1, 2 슬릿노즐(105, 120)간 이격간격 없이 체결되는 구조를 갖는 바, 종래의 기판 전면에 대해 컬러 레지스트를 코팅하는 슬릿 코팅장치와 같이 체결수단의 체결강도를 달리함으로써 제 1, 2 슬릿노즐(105, 120)간 이격간격의 차이에 의한 컬레 레지스트의 토출량 차이 및 이에 따른 컬러필터층의 두께 차이 등의 문제는 발생하지 않는 장점이 있다. In this case, the
한편, 본 발명에 따른 노즐 코팅 장치를 이용하여 기판상에 적, 녹, 청색 컬러필터 패턴을 형성하는 것을 간략히 도시한 도면인 도 7에 도시한 바와 같이, 전술한 구성을 갖는 슬릿헤드(103)를 포함하는 본 발명에 따른 노즐 코팅 장치는 노즐 코팅 장치의 슬릿헤드(103)를 포함하며, 상기 슬릿헤드(103) 내부에 구성된 홈부(130)에 컬러 레지스트를 공급하기 위해 상기 공급구(125)에 삽입되는 약액 공급 라인(150)과, 상기 약액 공급 라인(150)과 연결되어 상기 홈부(130)로 공급하는 컬러 레지스트의 양을 조절함과 동시에 상기 홈부(130) 내에 일정한 압력을 유지함으로써 홈부(130)를 채운 컬러 레지스트가 일정한 양이 밖으로 토출되도록 조절하는 펌핑수단(155)과, 스테이지 및 상기 컬러 레지스트를 저장하는 약액 저장 탱크(160)를 더욱 포함하여 구성된다.Meanwhile, as illustrated in FIG. 7, which briefly illustrates forming a red, green, and blue color filter pattern on a substrate using the nozzle coating apparatus according to the present invention, the
이때, 본 발명에 따른 슬릿 코팅 장치(101)는 컬러 레지스트의 토출량 더욱 정확히는 기판(180)상에 스트라이프 타입으로 코팅되는 적, 녹, 청색 컬러 레지스트 패턴(183)의 두께를 일정하게 형성하는 것이 매우 중요한 요소가 되는 바, 상기 슬릿헤드(103)를 통한 컬러 레지스트의 일정한 토출을 위해 상기 공급라인(150)과 연결되어 상기 약액 저장탱크(160)로부터 상기 슬릿헤드(103) 내의 홈부(130)에 컬러 레지스트를 공급하며, 동시에 상기 컬러 레지스트의 일정한 토출을 가능하도록 하는 펌핑수단(155)은 다이아프램(diaphragm)을 통한 유체의 가압을 이용하는 다이아프램(diaphragm) 타입의 펌프 또는 벨로우즈의 상하단 이동을 통해 튜브 내 용적 변화를 이용하는 튜브 프램(tube phragm) 타입의 펌프 또는 주사 방식으로 실린더내 피스톤의 상하 업/다운 운동을 이용하는 시린지 펌프(syringe pump) 중 하나인 것이 바람직하다.At this time, the
이러한 펌프 중 특히 다이아프램(diaphragm) 펌프는 다이아프램실을 다이아프램(diaphragm)으로 구획하고 피스톤의 작용에 의하여 압력실내의 오일을 가압하거나 흡입하게 되면 다이아프램(diaphragm)이 팽창 또는 수축하면서 펌프작용을 실행하게 되는 것으로 정밀하게 상기 약액 공급 배관을 통해 컬러 레지스트의 흐름을 조절할 수 있게 되므로 본 발명에 따른 노즐 코팅장치(101)에 있어서는 상기 다이아프램(diaphragm) 펌프를 구비한 것이 가장 바람직하다 할 수 있다. Among these pumps, especially diaphragm pumps divide the diaphragm chamber into diaphragms and pressurize or inhale the oil in the pressure chamber by the action of a piston, causing the diaphragm to expand or contract. Since it is possible to precisely control the flow of the color resist through the chemical supply pipe to be carried out in the
전술한 구성을 갖는 노즐 코팅 장치를 이용한 적, 녹, 청색 컬러필터 패턴을 갖는 컬러필터층의 형성 방법에 대해 도 7을 참조하여 간단히 설명한다.A method of forming a color filter layer having a red, green, and blue color filter pattern using the nozzle coating apparatus having the above-described configuration will be briefly described with reference to FIG. 7.
기판(180)상에 적색 레지스트로 그 홈부(미도시)를 채운 노즐 코팅 장치(101)의 슬릿헤드(103)를 위치시키고 정렬한 후, 일방향으로 일정한 속도로서 상기 슬릿헤드(103)를 이동시키거나 또는 상기 기판(180)이 안착된 스테이지(165)를 일방향으로 일정속도로 이동시킴과 동시에 상기 펌핑수단(155)을 통해 가압함으로써 상기 슬릿헤드(103)로부터 적색 컬러 레지스트를 상기 기판(180)의 표면에 끊김없이 연속적으로 토출시킨다. 이 경우 상기 슬릿헤드(103) 더욱 정확히는 컬러 레지스트를 토출시키는 부분의 양 끝단부 간의 폭(w3)은 상기 기판(180)의 폭(w4)과 같거나 또는 상기 기판(180)의 폭(w4)보다는 작지만 상기 기판(180)상에 화상을 표시하는 영역의 폭(미도시, 기판의 최외각에 위치하는 컬러필터 패턴 사이의 간격)보다는 큰 크기를 갖도록 형성되는 바, 1회의 직진 운동에 의해 다수의 스트라이프 타입의 적색 컬러필터 패턴(183)이 서로 일전간격 이격하며 상기 기판(180) 상에 형성되게 된다.After positioning and aligning the
이후, 스트라이프 타입의 적색 컬러필터 패턴(183)이 형성된 기판(180)을 녹색 레지스트를 그 홈부(미도시)에 채운 슬릿헤드(103)를 갖는 슬릿 코팅 장치로 이동시킨 후 전술한 적색 컬러필터 패턴(183)을 형성한 동일한 방법을 통해 상기 스트라이프 타입의 각 적색 컬러필터 패턴(183)과 이웃하여 스트라이프 타입의 녹색 컬러필터 패턴(미도시)을 형성하고, 동일한 방법으로 청색 컬러필터 패턴(미도시)을 형성한다. 이 경우, 스트라이프 타입의 적, 녹, 청색 컬러필터 패턴(183, 미도시)은 각각 적, 녹, 청색 레지스트를 그 홈부에 구비한 노즐 코팅 장치를 이용하는 것이 바람직하다. 이는 하나의 노즐 코팅 장치를 이용하여 적, 녹, 청색 컬러필터 패턴을 형성할 경우, 컬러 레지스트를 바꾸어야 하며, 이 경우 코팅 장치의 홈부를 세정해야 하는 등 별도의 준비 단계를 진행해야 하기 때문이다. 이러한 진행은 종래의 슬릿코팅 장치 또는 스핀 코팅장치를 통한 컬러필터층의 형성과 동일하다. Subsequently, the
따라서, 본 발명에 따른 적, 녹, 청색 레지스트를 각각 구비한 각 슬릿 코팅 장치(101)를 이용하여 3회의 코팅 공정을 진행함으로써 복잡한 노광 및 현상공정 없이 스트라이프 타입으로 적, 녹, 청색 컬러필터 패턴(183, 미도시, 미도시)이 순차 반복되는 형태의 컬러필터층을 형성할 수 있다.Therefore, the red, green, and blue color filter patterns are stripe-type without complicated exposure and development processes by performing three coating processes using each
이 경우, 본 발명에 따른 슬릿헤드(103)의 컬러 레지스트를 토출하는 부분은 화소영역의 한쪽 폭 정도의 폭과 갭 슬릿노즐(110)의 두께 정도의 두께를 갖는 크기의 토출구를 가지므로 분자단위의 크기의 입자를 토출하는 잉크젯 장치의 헤드보다 훨씬 큰 면적을 가짐으로써 상기 토출구의 막힘 현상이 상기 잉크 젯 장치보다 훨씬 줄어들게 되며, 또한, 상기 잉크젯 장치를 통한 컬러필터층의 형성보다 훨씬 빠른 속도로 적, 녹, 청색의 컬러필터층을 형성하는 장점을 갖는다. In this case, the portion of the
본 발명에서는 컬러 레지스트를 토출하는 슬릿헤드를 다수의 바(bar)와 슬릿을 갖는 갭 슬릿노즐을 더욱 구비함으로써 1회의 직선 운동을 통해 기판상에 스트라이프 타입의 서로 이격하는 컬러 필터패턴을 형성할 수 있는 노즐 코팅 장치를 제공함으로써 마스크 공정없이 적, 녹, 청색의 컬러필터층을 형성함으로써 액정표 시장치의 제조에 있어 비용절감과 생산성을 향상시키는 효과가 있다. In the present invention, the slit head for discharging the color resist is further provided with a gap slit nozzle having a plurality of bars and slits, thereby forming a stripe type color filter pattern spaced apart from each other on the substrate through one linear motion. Providing a nozzle coating apparatus, the color filter layer of red, green, and blue can be formed without a mask process, thereby improving the cost and productivity in the production of the liquid crystal display market value.
갭 슬릿 노즐의 두께에 의해 컬러 레지스트가 토출되는 토출구의 두께가 결정됨으로써 체결강도에 따른 슬릿헤드간 간격 차이에 의한 기판상에 토출된 컬러필터 패턴의 두께 변화를 방지하는 효과가 있다.Since the thickness of the discharge port through which the color resist is discharged is determined by the thickness of the gap slit nozzle, there is an effect of preventing the thickness change of the color filter pattern discharged on the substrate due to the gap between the slit heads according to the fastening strength.
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