KR101435868B1 - 기판 거치대 및 이를 구비한 기판 코터 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다수의 셀 기판의 표면에 약액을 도포하는 기판 코터 장치에 사용되는 판상의 거치대로서, 상기 거치대 표면에는 단위 셀 기판이 장입될 수 있는 안치부가 서로 이격되어 배치되어 있고, 상기 안치부의 하면에는 통과홀이 형성되어 있는 거치대를 포함하며, 상기 거치대는 유리 재질로 형성한 것을 특징으로 하는 기판 코터 장치의 기판 거치대를 제공한다. 상기 거치대의 안치부는 상면과 하면이 서로 관통될 수 있고, 이 경우 거치대 하부에 배치되는 판상의 하부 거치대를 더 포함할 수 있다.

Description

기판 거치대 및 이를 구비한 기판 코터 장치{SUBSTRATE TRANSFER APPARATUS AND SUBSTRATE COATER INCLUDING THE SAME}

본 발명은 기판 거치대 및 이를 구비한 기판 코터 장치에 관한 것으로, 기판 재질과 동일한 재질로 기판 거치대를 형성하고 다수의 셀 기판의 장입 및 분리가 용이한 기판 거치대를 제안한다.

LCD 등 플랫 패널 디스플레이를 제조하는 공정에서는 유리 등으로 제작된 피처리 기판의 표면에 레지스트액 등의 약액을 도포하는 코팅 공정이 수반된다. LCD의 크기가 작았던 종래에는 피처리 기판의 중앙부에 약액을 도포하면서 피처리 기판을 회전시키는 것에 의하여 피처리 기판의 표면에 약액을 도포하는 스핀 코팅 방법이 사용되었다.

그러나, LCD 화면의 크기가 대형화됨에 따라 스핀 코팅 방식은 거의 사용되지 않으며, 피처리 기판의 폭에 대응하는 길이를 갖는 슬릿 형태의 슬릿 노즐과 피처리 기판을 상대 이동시키면서 슬릿 노즐로부터 약액을 피처리 기판의 표면에 도포하는 방식의 코팅 방법이 사용되고 있다.

도 1은 종래의 기판 코터 장치를 개략적으로 도시한 도면이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 기판 코터 장치는 피처리 기판(G)을 기판척(10)상에 거치시킨 상태에서, 피처리 기판(G)의 표면에 포토 레지스트 등의 약액을 약액 공급부(30)로부터 공급받아 노즐(20)로 피처리 기판(G)의 표면에 도포하도록 구성된다.

여기서, 기판척(10)은 유리 기판(G)을 안착시키기 위해 통상 유리 기판보다 큰 직사각형 형상으로 형성되고, 상부에는 진공 흡착을 위하여 진공 펌프와 연통된 다수개의 진공홀(미도시)이 형성되어 있다. 피처리 기판(G)의 표면의 전면에 약액을 도포할 수도 있지만, 최근에는 E-paper, 플랙시블 디스플레이 장치 등 작은 디스플레이 모바일 장치에 사용하기 위하여 작은 영역에만 약액을 도포할 필요성이 대두되었다.

이에 따라, 도 1에 도시된 바와 같이 슬릿 노즐(20)을 이송 기구(25)가 도면부호 20y로 표시된 방향으로 이동시키면서 슬릿 노즐(20)의 토출을 단속 제어하는 것에 의해, 도 2에 도시된 바와 같이 피처리 기판(G)의 도포 영역(A)에만 약액(55)이 도포되고, 약액(55)이 건조된 이후에 피처리 기판(G)을 절단선(68)을 따라 절단하여 필요한 디스플레이 장치에 사용되는 방안이 제기되었다.

그러나, 이와 같이 피처리 기판은 슬릿 노즐(20)의 토출을 단속적으로 제어하여 디스플레이 장치에 사용될 도포 영역(A)에 부합하도록 약액을 도포하는 것이 까다로와 노즐(20)의 이동속도를 지연시켜야 할 뿐만 아니라, 예비 토출 공정을 거치더라도 단속적으로 슬릿 노즐(20)의 토출을 제어함에 따라 약액이 도포되는 시작지점과 중단되는 지점에서 약액의 두께가 불균일해지므로, 약액의 도포 품질이 저하되는 문제점을 피할 수 없었다.

또한, 약액(55)의 도포 영역(A)에만 정확하게 약액을 도포하는 것은 매우 어려울 뿐만 아니라, 이로 인해 슬릿 노즐(20)의 이동 속도를 종래보다 많이 낮춰야 해서 공정의 효율이 저하되는 문제점이 있었다.

한편, 약액 도포를 위한 기판척 내지 기판 지지대와 기판의 재질이 다를 경우, 열팽창계수 차이에 의해 약액이 도포된 후 기판과 기판 지지대 간의 분리가 어려울 뿐만 아니라, 기판의 분리 과정에서 기판에 물리적인 충격이 가해져 제품의 불량이 발생할 수 있다. 따라서 다수의 셀 기판의 원활한 코팅 공정을 위해서는 다양한 공정 조건을 만족할 수 있는 새로운 기판 거치대가 필요한 실정이다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 다수의 소형 셀 기판을 한꺼번에 약액 코팅을 할 수 있도록 하는 기판 거치대 및 이를 구비한 기판 코터 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 또한, 다수의 셀 기판을 장입하고 분리하기 용이한 새로운 기판 치대를 제공하는데 목적이 있다.

뿐만 아니라, 본 발명은 소형 디스플레이 장치에 전용으로 사용되는 기판에 약액의 도포 공정의 효율을 향상시키는 것을 목적으로 한다.

상술한 바와 같은 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일측면에 따르면, 다수의 셀 기판의 표면에 약액을 도포하는 기판 코터 장치에 사용되는 판상의 거치대로서, 상기 거치대 표면에는 단위 셀 기판이 장입될 수 있는 안치부가 서로 이격되어 배치되어 있고, 상기 안치부의 하면에는 통과홀이 형성되어 있는 거치대를 포함하며, 상기 거치대는 유리 재질로 형성한 것을 특징으로 하는 기판 코터 장치의 기판 거치대를 제공한다.

상기 안치부의 내부 측벽은 소수성 물질이 코팅되어 있는 것이 바람직하며, 상기 안치부의 수직 깊이는 안치부에 장입되는 단위 셀 기판의 두께 보다 크게 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명은 다수의 셀 기판의 표면에 약액을 도포하는 기판 코터 장치에 있어서, 판상의 거치대로서 상기 거치대 표면에는 단위 셀 기판이 장입될 수 있는 안치부가 서로 이격되어 배치되어 있고, 상기 안치부의 하면에는 통과홀이 형성되어 있는 기판 거치대와; 상기 거치대 상에 거치된 친수성 부재의 다수의 셀 기판의 표면에 약액을 도포하는 노즐과; 상기 노즐을 상기 거치대에 대하여 이동시키는 노즐 이송 기구;를 포함하여 구성되며, 상기 거치대는 유리 재질로 형성한 것을 특징으로 하는 기판 코터 장치를 제공한다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 다수의 셀 기판의 표면에 약액을 도포하는 기판 코터 장치에 사용되는 판상의 거치대로서, 상기 거치대 표면에는 단위 셀 기판이 장입될 수 있는 안치부가 서로 이격되어 배치되어 있고, 상기 안치부는 상면과 하면이 서로 관통되어 있는 상부 거치대와; 상기 상부 거치대 하부에 배치되는 판상의 하부 거치대;를 포함하며, 상기 상부 거치대는 유리 재질로 형성한 것을 특징으로 하는 기판 코터 장치의 기판 거치대를 제공한다.

상기 하부 거치대는 상부 거치대의 안치부에 대응하는 영역에 각각 통과홀이 형성될 수 있으며, 상기 하부 거치대는 유리 재질로 형성되는 것이 바람직하다.

본 발명은 또한, 다수의 셀 기판의 표면에 약액을 도포하는 기판 코터 장치에 사용되는 판상의 거치대로서, 상기 거치대 표면에는 단위 셀 기판이 장입될 수 있는 안치부가 서로 이격되어 배치되어 있고, 상기 안치부는 상면과 하면이 서로 관통되어 있는 상부 거치대와; 상기 상부 거치대 하부에 배치되는 판상의 하부 거치대와; 상기 거치대 상에 거치된 친수성 부재의 다수의 셀 기판의 표면에 약액을 도포하는 노즐과; 상기 노즐을 상기 거치대에 대하여 이동시키는 노즐 이송 기구;를 포함하여 구성되며, 상기 상부 거치대는 유리 재질로 형성한 것을 특징으로 하는 기판 코터 장치를 제공한다.

본 발명에 따르면, 다수의 셀 기판을 한꺼번에 거치하는 기판 거치대를 구성함에 있어서, 거치대 재질을 단위 셀 기판과 동일한 재질로 형성하여 약액 도포 시 그리고 후속적인 건조 및 열처리 공정 시 열팽창계수 차이로 인한 기판의 변형이 발생하지 않는다. 또한, 코팅 공정 완료 후 단위 셀 기판에 물리적인 충격을 가하지 않고 쉽게 기판 거치대로부터 기판을 분리할 수 있다.

또한, 본 발명은 단위 셀 기판이 상호 중복되거나 간섭되는 것을 회피하면서, 거치대 표면을 소수성으로 코팅하여 기판 거치대에 잔류하는 약액에 의해 셀 기판의 가장 자리 영역에서 약액의 분포 상태가 불균일해지거나 셀 기판의 측면 및 저면이 오염되는 것을 방지할 수 있다. 본 발명은 다수의 소형 셀 기판을 한꺼번에 약액 코팅을 함에 따라, 소형 디스플레이 장치에 전용으로 사용되는 기판에 약액을 도포하는 공정 효율을 보다 향상시킬 수 있다.

도 1은 종래의 기판 코터 장치의 구성을 도시한 사시도
도 2는 도 1의 기판 코터 장치에 의해 다수의 도포 영역에 약액이 도포된 상태를 도시한 사시도
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 코터 장치의 구성을 도시한 사시도
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 거치대의 구성을 도시한 사시도
도 5는 도 4의 절단선 A-A 따른 단면도
도 6은 단위 셀 기판이 장입되고 약액이 도포된 상태의 기판 거치대를 보인 단면도
도 7은 단위 셀 기판을 기판 거치대로부터 분리하는 모습을 보인 모식도.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 거치대의 구성을 도시한 사시도
도 9는 도 8의 기판 거치대의 단면도
도 10은 기판이 장입되고 약액이 도포된 상태의 기판 거치대를 보인 단면도
도 11은 단위 셀 기판을 분리하기 위해 하부 거치대로부터 상부 거치대를 분리하는 모습을 보인 모식도.

본 발명은 다수의 셀 기판의 표면에 약액을 도포하는 기판 코터 장치에 사용되는 판상의 거치대로서, 상기 거치대 표면에는 단위 셀 기판이 장입될 수 있는 안치부가 서로 이격되어 배치되어 있고, 상기 안치부의 하면에는 통과홀이 형성되어 있는 거치대를 포함하며, 상기 거치대는 유리 재질로 형성한 것을 특징으로 하는 기판 코터 장치의 기판 거치대를 제안한다. 상기 거치대의 안치부는 상면과 하면이 서로 관통될 수 있고, 이 경우 거치대 하부에 배치되는 판상의 하부 거치대를 더 포함할 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기판 코터 장치에 대하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 코터 장치(100)는 약액이 도포되고 건조할때까지 다수의 셀 기판(S)을 거치시키는 기판 거치대(110)와, 기판 거치대(110)를 위치 고정하는 기판 척(120)과, 약액 공급 펌프(138)로부터 약액을 공급받아 기판 거치대(110) 및 이에 거치된 다수의 셀 기판(S)의 표면에 약액(55)을 도포하는 슬릿 노즐(130)과, 슬릿 노즐(130)을 기판 척(120)의 종방향(130d)으로 왕복 이동시키는 노즐 이송 기구(135)로 구성된다.

상기 기판 거치대(110)는 도 4에 도시된 바와 같이 다수의 기판 셀(S)이 동시에 장입될 수 있는 단위 안치부(110a)가 다수 구비되어 서로 이격되어 배치되며, 각각의 단위 안치부(110a)에는 하면(111)에 통과홀(115)이 형성되어 있다.

상기 거치대는 유리 재질로 형성한 것이 바람직하다. 안치부에 장입되는 기판의 재질과 동일한 재질로 거치대를 형성함으로써 코팅 공정이나 코팅 완료 후 기판에 도포된 약액의 건조 및 약액 내 솔벤트를 휘발시키는 공정에서 거치대와 기판간의 열팽창계수 차이로 인한 기판의 변형이나 기판이 거치대의 안치대로부터 뒤틀리는 것을 방지할 수 있다.

또한, 거치대로부터 기판을 분리하지 않은 채 코팅 공정에서 건조 및 열처리 공정을 연속적으로 진행할 수 있기 때문에 공정 속도 및 공정 효율성을 크게 증가시킬 수 있다.

도 5는 도 4의 A-A 단면을 보인 것으로, 각각의 안치부(110a)에는 단위 셀 기판(S)이 장입될 수 있으며, 단위 셀 기판이 안치부의 바닥면(111)에 장입된 상태에서 코터 장치로부터 약액(55)이 공급되면 안치부에 장입된 단위 셀 기판 표면에 코팅막을 용이하게 형성할 수 있다. 하나씩의 셀 기판(S)이 거치되는 안치부(110a)는 각각 인접한 안치부와 서로 거치대 경계벽으로 구분되어, 인접한 셀 기판(S)의 거치 위치가 상호 중복되거나 간섭되는 것을 방지한다.

상기 안치부의 수직 깊이(t)는 안치부에 장입되는 단위 셀 기판의 두께 보다 크게 형성되는 것이 바람직하다. 안치부의 수직 깊이를 단위 셀 기판 두께 보다 크게 형성함으로써 약액을 단위 셀 기판에 도포할 때 안치부가 약액이 도포되는 경계를 설정하게 되어 단위 셀 기판 표면에 균일한 약액 도포를 가능하게 한다. 도 6은 이와 같이 기판 거치대 안치부 내부에 장입된 단위 셀 기판(S1, S2)에 각각 약액(55a, 55b)이 도포된 상태를 보이고 있다.

약액의 균일한 도포를 위하여 상기 거치대 표면, 특히 거치대 안치부의 내부 측벽(112)은 소수성 물질이 코팅되어 있는 것이 바람직하다. 소수성 표면이나 측벽은 거치대로 도포되는 약액이 단위 셀 기판의 표면에만 균일하게 집중되도록 하며, 기판 거치대에 잔류하는 약액에 의해 셀 기판의 가장 자리 영역에서 약액의 분포 상태가 불균일해지거나 셀 기판의 측면 및 저면이 오염되는 것을 방지할 수 있다.

약액의 도포가 끝나면, 후속적으로 기판 표면의 약액의 건조 내지 열처리 공정을 진행할 수 있다. 이 때 기판은 거치대로부터 분리할 필요가 없이 핫플레이트나 진공감압장치 등에서 연속적으로 건조 및 열처리를 진행할 수 있다. 이 과정에서 기판 거치대와 단위 셀 기판은 동종의 재질이기 때문에 열팽창차이로 인한 과도한 변형이 발생하지 않아 건조 및 열처리 공정 후에도 쉽게 거치대로부터 단위 셀 기판을 용이하게 분리할 수 있다.

도 7은 모든 공정이 완료된 후 기판 거치대로부터 단위 셀 기판을 분리하는 모습을 모식적으로 보인 것으로, 예를 들어 수직 봉 형상의 제거 수단(150)을 기판 거치대 안치부의 통과홀(115)에 통과시켜 단위 셀 기판에 물리적인 충격을 가하지 않은 채로 분리가 가능하다.

본 발명에 따른 기판 거치대는 단위 셀 기판이 장입되는 안치부의 형태가 단순하고 복잡한 정밀 가공이 필요하지 않아 생산성 측면에서도 유리하다. 그러나, 유리 재질의 기판 거치대의 안치부에 바닥면을 형성하고 안치부 하면 중앙의 통과홀 등을 성형하는 것이 제조 상 유리하지 않을 경우 거치대의 구조를 좀더 변형할 수 있다.

도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 거치대를 보인 것으로, 판상의 거치대로서 상기 거치대 표면에는 단위 셀 기판이 장입될 수 있는 다수의 안치부(210a)가 서로 이격되어 배치되어 있고, 상기 안치부는 상면과 하면이 서로 관통되어 있는 상부 거치대(210)와, 상기 상부 거치대 하부에 배치되는 판상의 하부 거치대(220)를 포함한다. 이 경우 상기 상부 거치대는 유리 재질로 형성한 것이 바람직하며, 하부 거치대는 반드시 유리 재질에 한정될 필요는 없지만 역시 유리 재질로 형성하는 것이 바람직하다.

상기 상부 거치대는 안치부(210a) 내부(211)가 관통되어 있으며, 이 안치부에 장입되는 단위 셀 기판은 하부 거치대의 표면에 안착된다. 이와 같이 상부 거치대와 하부 거치대는 상호 다른 역할로서 기판의 장입 및 분리가 가능하게 한다. 도 9의 단면도에 도시된 바와 같이 상부 거치대는 안치부(210a)에 다수의 셀 기판이 서로 이격적으로 배치되어 상호 간섭없이 코팅 공정이 이루어지도록 한다. 한편, 하부 거치대는 상부 거치대 하부에 밀착되어 배치된 상태에서 상부 거치대의 안치부에 장입된 단위 셀 기판의 하면을 지지하는 역할을 한다.

상기 하부 거치대는 전술한 실시예에서 기술한 기판 거치대와 유사하게 상부 거치대의 안치부에 대응하는 영역(220a)에 각각 통과홀(225)이 형성되어 별도의 제거 수단을 통해 단위 셀 기판이 거치대로부터 분리되도록 할 수 있다. 그러나, 본 실시예에 따른 기판 거치대는 후술하는 바와 같이 제거 수단 없이도 기판의 분리가 가능하다.

상기 상부 거치대의 안치부의 내부 측벽(212)은 소수성 물질이 코팅되어 약액의 균일한 도포 및 인접하여 장입된 셀 기판 간의 간섭 내지 오염을 방지할 수 있다. 또한, 상기 상부 거치대의 안치부의 수직 깊이는 전술한 실시예와 유사하게 안치부에 장입되는 단위 셀 기판의 두께 보다 크게 형성되는 것이 바람직하다.

도 10은 상부 거치대와 하부 거치대에 안착되어 있는 단위 셀 기판(S1, S2) 표면에 약액(55a, 55b)이 도포된 상태를 보이고 있다. 이 경우 상부 거치대의 안치부가 약액이 도포되는 경계를 설정하여 기판 표면에 균일한 약액의 도포를 가능하게 한다.

약액의 도포가 끝난 후에는 기판이 거치대로부터 분리되지 않은 채 연속적으로 건조 및 열처리 공정을 진행할 수 있다. 모든 공정이 완료된 후 기판을 분리하기 위해 도 11에 도시한 바와 같이 하부 거치대에 기판이 안착된 상태에서 먼저 상부 거치대를 위로 올려 하부 거치대로부터 분리한 후 기판을 차례로 하부 거치대에서 분리할 수 있을 것이다.

상기 하부 거치대는 반드시 유리 재질로 형성될 필요는 없으나, 상부 거치대와의 밀착 및 단위 셀 기판에 가해지는 물리적인 충격, 열팽창계수 차이 등을 고려할 때 상부 거치대와 동일한 유리 재질로 형성하는 것이 바람직하다. 또한, 도시되지는 않았지만 필요에 따라 하부 거치대의 가장자리에 경계턱을 형성하여 상부 거치대가 보다 안정적으로 하부 거치대 상면에 결합되도록 할 수도 있을 것이다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 상기와 같은 특정 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 본 발명의 특허청구범위에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경 가능한 것이다.

100: 기판 코터 장치 110: 기판 거치대
110a: 안치부 111: 안치부 하면
112: 안치부 측벽 115: 통과홀
150: 제거 수단 210: 상부 거치대
220: 하부 거치대 225: 통과홀

Claims (11)

1. 유리 재질의 다수의 셀 기판을 수용하여 약액이 도포되는 도포 공정과 상기 셀 기판에 도포된 약액을 건조시키는 건조 공정에 함께 사용되는 기판 거치대로서,
   상기 셀 기판과 동일한 유리 재질로 형성되고, 상기 셀 기판의 크기대로 다수의 안치부가 관통 형성되어 상기 안치부에 수용된 상기 셀 기판의 가장자리 측면이 상기 안치부의 측벽과 접촉하고, 경계벽을 사이에 두고 다수의 안치부가 이격 배치되며, 상기 셀 기판의 두께보다 두껍게 형성된 상부 거치대와;
   상기 상부 거치대와 결합되고, 상기 안치부에 안착된 셀 기판을 상기 기판 거치대로부터 빼내기 위한 제거 수단이 통과하는 통과홀이 상기 안치부마다 하나 이상씩 관통 형성되는 하부 거치대를;
   포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 기판 코터 장치의 기판 거치대.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 상부 거치대의 상기 안치부의 내부 측벽은 소수성 물질이 코팅되어 있는 것을 특징으로 하는 기판 코터 장치의 기판 거치대.
   
3. 제 1항에 있어서,
   상기 하부 거치대는 유리 재질로 형성된 것을 특징으로 하는 기판 코터 장치의 기판 거치대.
   
4. 다수의 셀 기판의 표면에 약액을 도포하는 기판 코터 장치에 있어서,
   제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 따른 기판 거치대와;
   상기 거치대 상에 거치된 친수성 부재의 다수의 셀 기판의 표면에 약액을 도포하는 노즐과;
   상기 노즐을 상기 거치대에 대하여 이동시키는 노즐 이송 기구;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 기판 코터 장치.
   
5. 제 4항에 있어서,
   상기 상부 거치대의 상기 안치부가 상기 노즐로부터 약액이 도포되는 경계로 설정되는 것을 특징으로 하는 기판 코터 장치.
   
   
6. 삭제
7. 삭제
8. 삭제
9. 삭제
10. 삭제
11. 삭제

Images