KR101584995B1 - Method for Forming Color Filter Array of Flat Panel Display and Baking Apparatus for Being Applied in this field - Google Patents
Method for Forming Color Filter Array of Flat Panel Display and Baking Apparatus for Being Applied in this field Download PDFInfo
- Publication number
- KR101584995B1 KR101584995B1 KR1020090069402A KR20090069402A KR101584995B1 KR 101584995 B1 KR101584995 B1 KR 101584995B1 KR 1020090069402 A KR1020090069402 A KR 1020090069402A KR 20090069402 A KR20090069402 A KR 20090069402A KR 101584995 B1 KR101584995 B1 KR 101584995B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- substrate
- color filter
- baking
- temperature
- red
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
- G02F1/133509—Filters, e.g. light shielding masks
- G02F1/133514—Colour filters
- G02F1/133516—Methods for their manufacture, e.g. printing, electro-deposition or photolithography
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/1303—Apparatus specially adapted to the manufacture of LCDs
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Optical Filters (AREA)
Abstract
본 발명은 컬러 필터 형성시 소성 공정을 단시간에 진행하는 평판 표시 장치의 컬러 필터 어레이 형성 방법 및 이에 이용되는 소성 장비에 관한 것으로, 본 발명의 평판 표시 장치의 컬러 필터 어레이 형성 방법은, 기판 상에 화소 영역을 구분하는 블랙 매트릭스층을 형성하는 단계와, 상기 블랙 매트릭스층을 포함하는 기판 상의 서로 다른 화소 영역들에 대응하여 적색 잉크, 녹색 잉크 및 청색 잉크를 동시에 노즐을 통해 제팅하는 단계 및 상기 제팅된 적색, 녹색 및 청색 잉크들을, 적외선 플레이트 히터를 포함하는 소성 장비를 통해 연속적으로 소프트 베이킹 및 하드 베이킹하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다. The present invention relates to a method of forming a color filter array of a flat panel display device in which a firing step is performed in a short time during the formation of a color filter and a firing equipment used therefor. In a method of forming a color filter array of a flat panel display device of the present invention, Jetting red ink, green ink, and blue ink through a nozzle simultaneously corresponding to different pixel regions on a substrate including the black matrix layer, and forming a black matrix layer And successively soft baking and hard baking the red, green and blue inks through a sintering machine including an infrared plate heater.
컬러 필터 어레이, 소성 장비, 적외선 플레이트 히터(infrared plate heater), 소프트 베이킹(soft baking), 하드 베이킹(hard baking) Color filter arrays, firing equipment, infrared plate heaters, soft baking, hard baking,
Description
본 발명은 평판 표시 장치에 관한 것으로 특히, 컬러 필터 형성시 소성 공정을 단시간에 진행하는 컬러 필터 어레이 형성 방법 및 이에 이용되는 소성 장비에 관한 것이다.The present invention relates to a flat panel display, and more particularly, to a method of forming a color filter array in which a firing process is performed in a short time during formation of a color filter, and a firing equipment used therein.
최근의 정보화 사회에서 디스플레이(Display)는 시각정보 전달매체로서 그 중요성이 더한층 강조되고 있으며, 향후 주요한 위치를 점하기 위해서는 저소비전력화, 박형화, 경량화, 고화질화 등의 요건을 충족시켜야 한다. In recent information society, display has become more important as a visual information delivery medium, and it is necessary to meet requirements such as low power consumption, thinning, light weight, and high image quality in order to take a major position in the future.
이러한 디스플레이는 자체가 빛을 내는 브라운관(Cathode Ray Tube; CRT), 전계발광소자(Electro Luminescence; EL), 발광소자(Light Emitting Diode; LED), 진공형광표시장치(Vacuum Fluorescent Display; VFD), 전계방출디스플레이(Field Emission Display; FED), 플라스마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel; PDP) 등의 발광형과 액정표시장치(Liquid Crystal Display; LCD)와 같이 자체가 빛을 내지 못하는 비발광형으로 나눌 수 있다. Such a display may include a cathode ray tube (CRT), an electroluminescence (EL), a light emitting diode (LED), a vacuum fluorescent display (VFD) A light emitting type such as a field emission display (FED), a plasma display panel (PDP) or the like, and a non-light emitting type such as a liquid crystal display (LCD) .
이 중, 액정표시장치는 액정의 광학적 이방성을 이용하여 이미지를 표현하는 장치로서, 기존의 브라운관에 비해 시인성이 우수하고 평균소비전력도 같은 화면크기의 브라운관에 비해 작을 뿐만 아니라 발열량도 작기 때문에 플라스마 디스플레이 패널이나 전계방출 디스플레이와 함께 최근에 차세대 표시장치로서 각광받고 있다.Among them, the liquid crystal display device is an apparatus for expressing an image using the optical anisotropy of liquid crystal, which is superior in visibility compared to a conventional CRT and has a smaller average power consumption than a CRT of the same screen size, Panel or field emission display, has recently been attracting attention as a next-generation display device.
일반적으로, 액정표시장치는 매트릭스(matrix) 형태로 배열된 화소들에 화상신호를 개별적으로 공급하여, 상기 화소들의 광투과율을 조절함으로써 원하는 화상을 표시할 수 있도록 한 표시장치이다. 이를 위해 액정표시장치는 박막 트랜지스터가 배열된 하부기판과, 컬러필터가 형성되어 있는 상부기판이 액정층을 사이에 두고 합착된 구조로 되어 있다. 또한, 상기 하부 기판과 상부 기판 표면에는 각각 편광판이 형성되어, 투과 방향의 따라 차단 또는 투과를 조절한다.In general, a liquid crystal display device is a display device that can display a desired image by individually supplying image signals to pixels arranged in a matrix form, and adjusting the light transmittance of the pixels. To this end, the liquid crystal display device has a structure in which a lower substrate on which thin film transistors are arranged and an upper substrate on which color filters are formed are bonded together with the liquid crystal layer interposed therebetween. In addition, a polarizing plate is formed on the surfaces of the lower substrate and the upper substrate, respectively, to control blocking or transmission along the transmission direction.
여기서, 상기 하부 기판 및 상부 기판의 최상층에는 배향막이 각각 형성되어, 상기 배향막들에 의해 액정의 초기 배향 방향을 결정한다.Here, an alignment layer is formed on the uppermost layer of the lower substrate and the upper substrate, and the initial alignment direction of the liquid crystal is determined by the alignment layers.
이와 같이, 상부기판과 하부기판을 합착하여 하나의 액정표시패널을 제조하는 공정을 셀(cell)공정이라 한다. 상기 셀공정은 박막 트랜지스터가 배열된 하부기판과 컬러필터가 형성된 상부기판 상에 액정을 한 방향으로 배향시키기 위하여 배향막을 형성하는 배향공정과, 두 기판을 합착시켜 일정한 셀갭(Cell Gap)을 유지시키는 합착공정과, 상기 합착공정을 진행한 상하기판 사이에 액정을 주입하는 봉지공정과, 액정표시패널 단위로 분리하는 셀 절단공정을 진행한다. The process of manufacturing one liquid crystal display panel by attaching the upper substrate and the lower substrate together is referred to as a cell process. The cell process includes an alignment process for forming an alignment layer for aligning the liquid crystal in one direction on a lower substrate on which thin film transistors are arranged and an upper substrate on which a color filter is formed and a process for aligning two substrates to maintain a certain cell gap A bonding step of injecting liquid crystal between the upper and lower substrates on which the laminating process has been performed, and a cell cutting step of separating the liquid crystal display panel unit are performed.
이후, 액정표시패널의 앞면과 뒷면에 각각 상/하부 편광판을 부착시킨다. Then, upper and lower polarizers are attached to the front and back surfaces of the liquid crystal display panel, respectively.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 종래의 액정 표시 장치의 컬러 필터 어레이 형성 방법을 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a method of forming a color filter array of a conventional liquid crystal display device will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1은 종래의 컬러 필터층 제조 공정을 나타낸 공정 순서도이다.1 is a process flow chart showing a conventional color filter layer manufacturing process.
먼저, 서로 이격된 복수개의 화소 영역을 정의한 기판(미도시) 상에, 상기 각 화소 영역들 사이에 빛샘을 차단하기 위한 블랙 매트릭스(미도시)를 형성한다.First, a black matrix (not shown) for blocking light leakage between the pixel regions is formed on a substrate (not shown) defining a plurality of pixel regions spaced from each other.
이어, 상기 블랙 매트릭스가 형성된 기판을 세정한다(10S).Subsequently, the substrate on which the black matrix is formed is washed (10S).
이어, 상기 블랙 매트릭스가 포함된 기판 상에 액상의 적색 컬러 필터(R)의 포토 레지스트를 코팅한다(11S).Next, a photoresist of a liquid red color filter (R) is coated on the substrate including the black matrix (11S).
이어, 상기 포토 레지스트에 포함된 솔벤트를 일차로 건조시키기 위해 진공 건조 챔버(VCD: Vacuum Chamber for Drying)에 상기 기판을 유입시킨다(12S). 여기서, 진공 건조 챔버에 상기 기판을 두는 이유는, 상기 액상의 포토 레지스트 내에 포함된 솔벤트 함유량이 많고 이를 열로만 건조하게 될 경우, 표면의 얼룩을 피할 수 없기 때문에, 상온의 진공 조건을 주어 일차 건조 공정을 거치기 위함이다.Subsequently, the substrate is introduced into a vacuum chamber (VCD) for drying the solvent contained in the photoresist (12S). The reason why the substrate is placed in the vacuum drying chamber is that if the content of the solvent contained in the liquid photoresist is large and the substrate is dried only by heat, it is impossible to avoid surface unevenness. Therefore, It is for the purpose of the process.
이어, 일차 건조된 포토 레지스트를 포함한 기판을 오븐에 놓고, 일차로 열을 가해 소프트 베이킹(soft baking)을 수행한다(13S).Subsequently, the substrate including the primarily dried photoresist is placed in an oven, and heat is first applied to perform soft baking (13S).
이어, 소프트 베이킹이 수행된 상기 포토 레지스트를 노광(14S)하고, 노광된 영역 또는 노광되지 않은 영역을 제거하는 현상(15S) 공정을 진행하여 적색 컬러 필터층을 형성한다. 여기서, 노광 및 현상 공정에 의해 노광된 부분이 제거된다면 파지티브 포토 레지스트이며, 노광된 부분이 남아있다면 네거티브 포토 레지스트인 것으로, 포토 레지스트의 해당 감광성을 따라 노광 공정에 이용되는 마스크의 형상 을 달리한다.Subsequently, the photoresist subjected to the soft baking is exposed (14S), and a developing (15S) process is performed to remove the exposed region or the unexposed region to form a red color filter layer. Here, the photoresist is a positive photoresist if the exposed portion is removed by the exposure and development process, and the negative photoresist if the exposed portion remains, and the shape of the mask used in the exposure process is different according to the corresponding photosensitivity of the photoresist .
이어, 현상된 적색 컬러 필터층을 포함한 기판을 오븐에 두고, 이차로 열을 가해 상기 적색 컬러 필터층의 성분이 완전히 솔벤트 성분을 휘발시켜 고형화하도록하는 하드 베이킹(hard baking)을 진행한다(16S).Subsequently, the substrate including the developed red color filter layer is placed in an oven, and hard baking is performed (16S) to heat the second color filter layer completely to volatilize the solvent component.
이어, 상기 형성된 적색 컬러 필터층의 패턴 검사를 수행한다(17S). 이러한 패턴 검사 과정에서, 이상 또는 불량이 발생된 경우는 형성된 컬러 필터층을 제거한 후, 다시 컬러 필터층을 새롭게 형성하는 리워크 공정을 진행할 수도 있다.Next, pattern inspection of the formed red color filter layer is performed (17S). If an abnormality or defect occurs in such a pattern inspection process, a rework process may be performed in which a formed color filter layer is removed and then a color filter layer is newly formed again.
그리고, 상술한 10S~17S의 과정은, 앞서 설명한 적색 컬러 필터층 형성 외에도 차례로, 녹색 및 청색 컬러 필터층의 형성 공정에 대해서도 동일하게 진행하여야 한다.In addition to the formation of the red color filter layer described above, the steps of 10S to 17S described above must be performed in the same manner as the formation process of the green and blue color filter layers.
또한, 이와 같이, 형성된 적색, 녹색 및 청색 컬러 필터층 상에 오버코트층(미도시) 및/또는 공통 전극(미도시)을 형성한다.Also, an overcoat layer (not shown) and / or a common electrode (not shown) are formed on the thus formed red, green, and blue color filter layers.
이와 같이, 포토 리쏘그래피(photo-lithography) 방식의 컬러 필터 제조 공정은, 각 색상의 컬러 필터층 형성시, 별개로 소프트 베이킹(soft baking) 및 하드 베이킹(hard baking) 공정이 오븐을 통해 열 대류 방식으로 이루어지는데, 이 때, 대류 매개체가 되는 가스가 사용되어야 하고, 기판을 일정 온도까지 높이기 위해 상당한 시간이 소요된다는 애로사항이 있다.In this way, the photo-lithography color filter manufacturing process, separately forming a color filter layer of each color, soft baking and hard baking processes are carried out through the oven in a thermal convection mode In this case, gas which becomes a convection medium must be used, and it takes a considerable time to raise the substrate up to a certain temperature.
상기와 같은 종래의 컬러 필터 어레이의 형성 방법은 다음과 같은 문제점이 있다.The conventional method of forming a color filter array has the following problems.
컬러 필터 어레이를 형성시, 각 색상의 컬러 필터층을 형성하기 위해 별개로, 노광 및 현상과 더불어, 해당 컬러 필터를 경화시키기 위해 소프트 베이킹 및 하드 베이킹 공정이 적용되어야 한다. 따라서, 공정의 순서가 많고 번거롭다.In forming a color filter array, a soft baking and hard baking process must be applied separately to form a color filter layer of each color, in addition to exposure and development, to cure the color filter. Therefore, the order of the processes is large and troublesome.
또한, 순서상 포토 리쏘그래피 방식에 있어서는, 현상 후에 하드 베이킹 공정이 진행되어, 소프트 베이킹과 하드 베이킹의 베이킹 공정들이 계속적으로 진행될수도 없어 각 베이킹 공정마다 오븐의 유입/유출 공정을 다시 진행하여야 하여, 공정의 단순화가 불가하였다.In the orderly photolithography method, the hard baking process proceeds after the development, and the soft baking and hard baking baking processes can not proceed continuously. Therefore, the oven inflow / outflow process must be repeated for each baking process, Simplification of the process was impossible.
게다가, 소프트 베이킹 후 쿨링(cooling)을 진행하여 노광 전의 일부 건조된 포토 레지스트의 온도를 낮추어 줄 필요가 있어, 열의 인가가 승온 방향으로 일정하게 이어지지 않고, 다시 쿨링하였다가 승온시키는 과정으로 이러져 후의 하드 베이킹의 승온이 더욱 장시간 걸린다.In addition, it is necessary to cool the photoresist after the soft baking to lower the temperature of the partially dried photoresist before exposure, so that the application of heat does not constantly proceed in the temperature increasing direction, Baking takes longer to heat up.
더불어, 열대류 방식으로 진행하는 하드 베이킹의 경우, 승온이 단시간에 이루어지기 어려워 하드 베이킹 공정시간이 장시간 걸리는 문제점이 있었다. 예를 들어, 열대류 방식을 이용시 하드 베이킹을 위한 220℃ 이상의 고온으로 승온시키기 위해 적어도 25분 이상이 소요되었다.In addition, in the case of hard baking conducted in a tropical-type manner, it is difficult to raise the temperature in a short period of time, so that the hard baking process takes a long time. For example, it took at least 25 minutes to raise the temperature to 220 ° C or higher for hard baking in the case of using the hot water type.
이러한 포토 리쏘그래피 방식의 문제점을 해결하기 위해 컬러 필터 어레이 공정을 잉크젯 방식으로 하는 시도가 있었으며, 이 경우에도 잉크젯 제팅 후에 소프트 베이킹을 진행한 후, 다시 기판을 식히는 쿨링(cooling) 공정이 진행되는 관계로, 공정의 간소화와 공정 시간 감소가 이루어지지 않았다. In order to solve the problems of such a photolithography method, there has been an attempt to make the color filter array process an ink-jet process. In this case, too, a cooling process for cooling the substrate after the soft- , The process was not simplified and the process time was not reduced.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로 컬러 필터 형성시 소성 공정을 단시간에 진행하는 평판 표시 장치의 컬러 필터 어레이 형성 방법 및 이에 이용되는 소성 장비를 제공하는 데, 그 목적이 있다.It is an object of the present invention to provide a method of forming a color filter array of a flat panel display device and a firing apparatus to be used in the method, in which a firing process is performed in a short time during formation of a color filter.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 평판 표시 장치의 컬러 필터 어레이 형성 방법은, 기판 상에 화소 영역을 구분하는 블랙 매트릭스층을 형성하는 단계;와, 상기 블랙 매트릭스층을 포함하는 기판 상의 서로 다른 화소 영역들에 대응하여 적색 잉크, 녹색 잉크 및 청색 잉크를 동시에 노즐을 통해 제팅하는 단계; 및 상기 제팅된 적색, 녹색 및 청색 잉크들을, 적외선 플레이트 히터를 포함하는 소성 장비를 통해 연속적으로 소프트 베이킹 및 하드 베이킹하는 단계를 포함하여 이루어진 것에 그 특징이 있다. According to another aspect of the present invention, there is provided a method of forming a color filter array of a flat panel display, including: forming a black matrix layer on a substrate to divide pixel regions; Jetting red ink, green ink, and blue ink through the nozzles simultaneously corresponding to different pixel regions; And continuously soft-baking and hard baking the jetted red, green and blue inks through a firing equipment including an infrared plate heater.
상기 블랙 매트릭스층을 형성한 후, 상기 기판을 세정하는 단계를 더 포함한다. And after the black matrix layer is formed, cleaning the substrate.
여기서, 상기 소프트 베이킹 및 하드 베이킹하는 단계는, 상기 기판을 상온에서 100~130℃로 일차 승온시키는 단계;와, 상기 기판의 일차 승온 온도를 유지하며, 상기 적색, 녹색 및 청색 잉크들을 소프트 베이킹하는 단계;와, 상기 기판을 100~130℃에서 220~300℃로 이차 승온시키는 단계; 및 상기 기판의 이차 승온 온도 를 유지하며, 상기 적색, 녹색 및 청색 잉크들을 하드베이킹하여 컬러 필터층을 형성하는 단계를 포함하여 이루어진다. The soft baking and hard baking may include a step of raising the temperature of the substrate from 100 to 130 DEG C at a room temperature, maintaining the temperature of the first heating of the substrate, and soft-baking the red, Heating the substrate to a temperature ranging from 100 to 130 DEG C to 220 to 300 DEG C; And maintaining the temperature of the second heating of the substrate, and hard baking the red, green and blue inks to form a color filter layer.
그리고, 상기 소프트 베이킹 및 하드 베이킹 완료 후, 상기 기판을 검사하는 단계를 더 포함할 수 있다. The method may further include inspecting the substrate after completion of the soft baking and the hard baking.
또한, 동일한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 소성 장비는, 복수개의 열처리부를 수직방향의 열로 구비한 챔버;와, 상기 각 열처리부 내에, 외부로부터 기판의 유입 및 외부로 기판의 반출을 담당하는 기판 장입 카셋트; 및 상기 각 기판 장입 카셋트 하측의 적외선 플레이트 히터를 포함하여 이루어진 것에 또 다른 특징이 있다. In order to accomplish the same object, a firing apparatus of the present invention for achieving the same object comprises: a chamber provided with a plurality of heat treatment sections in the vertical direction as heat; Loading cassette; And an infrared plate heater on the lower side of each substrate loading cassette.
상기와 같은 본 발명의 평판 표시 장치의 컬러 필터 어레이 형성 방법 및 이에 이용되는 소성 장비는 다음과 같은 효과가 있다.The method of forming a color filter array of the flat panel display device of the present invention and the firing equipment used therein have the following effects.
첫째, 컬러 필터 어레이를 잉크젯 제팅 방식으로 형성하며, 적색, 녹색 및 청색 컬러 필터층을 동시에 형성하여, 그 공정 순서와 공정 시간을 줄일 수 있다.First, the color filter array is formed by an ink jet jetting method, and the red, green, and blue color filter layers are formed at the same time, and the process order and the process time can be reduced.
둘째, 소프트 베이킹과 하드 베이킹은 승온 공정이 용이한 적외선 플레이트 히터를 이용하여 진행함으로써, 같은 소성 장비로써, 소프트 베이킹과 하드 베이킹 공정의 진행이 가능하다.Second, the soft baking and the hard baking are performed by using the infrared plate heater which is easy to raise the temperature, so that the soft baking and the hard baking process can be performed with the same baking equipment.
셋째, 승온 과정이 빠른 적외선 플레이트 히트를 이용함에 의해, 복사 가열 방식으로 단시간 내에 안정적으로 하드 베이킹 공정을 진행할 수 있다.Third, the hard baking process can be stably performed in a short time by the radiant heating method by using the infrared plate heater which has a rapid heating process.
넷째, 한 소성 장비 내에 연속적으로 소프트 베이킹 및 하드 베이킹 공정을 진행하여, 소프트 베이킹과 하드 베이킹 사이의 쿨링 공정(cooling)이 삭제되고, 한 소성 장비 내에서 소프트 베이킹 및 하드 베이킹 공정을 연속적으로 진행할 수 있다.Fourth, the soft baking process and the hard baking process are successively performed in one firing equipment, cooling process between the soft baking process and the hard baking process is eliminated, and the soft baking process and the hard baking process can be continuously performed in one firing equipment. have.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 평판 표시 장치의 컬러 필터 어레이 형성 방법 및 이에 이용되는 소성 장비를 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a method of forming a color filter array of a flat panel display of the present invention and a firing apparatus used therein will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명의 컬러 필터층 제조 공정을 나타낸 공정 순서도이며, 도 3은 본 발명의 컬러 필터층 제조 공정에 이용되는 잉크젯 공정을 나타낸 도면이다.FIG. 2 is a flow chart showing a process of manufacturing a color filter layer of the present invention, and FIG. 3 is a view showing an inkjet process used in a color filter layer production process of the present invention.
도 3과 같이, 본 발명의 컬러 필터층 제조 공정은, 화소 영역을 구분하는 블랙 매트릭스층(101)이 형성된 기판(100) 상에, 동시에 각각 적색, 녹색, 청색의 안료 잉크(102a, 102b, 102c)가 잉크젯 장비에 의해 제팅되어 적색, 녹색 및 청색 컬러 필터층이 형성된다. 이 때, 상기 적색, 녹색, 청색의 안료 잉크(102a, 102b, 102c)는 동시에 서로 다른 노즐(200)을 통해 해당 위치에 제팅된다. 3, the color filter layer manufacturing process of the present invention is a process for manufacturing a
도 2를 참조하여, 본 발명의 컬러 필터 어레이 기판 형성의 순서를 살펴보면 다음과 같다.Referring to FIG. 2, the procedure of forming the color filter array substrate of the present invention will be described below.
먼저, 블랙 매트릭스층(도 3의 101)의 형성된 기판(100)을 공정 라인(300)을 통해 유입한 후, 이를 세정하여(100S), 상기 세정된 기판(100)이 적색, 녹색 및 청색의 안료 잉크를 각각 공급하는 잉크젯 장비의 노즐(200)에 대응되도록 위치시킨다. First, a
이어, 적색, 녹색 및 청색 안료 잉크(102a, 102b, 102c)를 잉크젯 장비의 노즐(200)을 통해 상기 기판(100) 상의 해당 위치에 동시에 제팅한다 (110S: 101S, 102S, 103S).The red, green, and blue pigmented
이 때, 상기 기판(100) 또는 노즐(200)은 서로에 대해 이동시키며, 스트라이프 또는 섬상으로 해당 색상의 안료 잉크(102a, 102b, 102c)을 제팅한다(110S: 101S, 102S, 103S). 여기서, 상기 적색, 녹색 및 청색의 안료 잉크(102a, 102b, 102c)는 노광 및 현상 공정으로 패터닝되는 컬러 안료에 비해 그 점성이 좋고, 상대적으로 솔벤트의 함량이 작은 것으로, 건조를 위해 별도의 진공 건조 챔버에 유입시킬 필요가 없다.At this time, the
이어, 제팅된 안료 잉크(102a, 102b, 102c) 내의 솔벤트를 건조시키고, 안료 잉크 내의 고분자로 결합을 공고히 하여 경화시키기 위해 소프트 베이킹(soft baking)(105S) 및 하드 베이킹(hard baking)(106S)을 차례로 진행하는 열처리 공정(120S)을 진행한다. 이 때, 상기 소프트 베이킹 및 하드 베이킹을 포함하는 열처리 공정(120S)은, 한 소성 장비 내에서 열을 시간에 따라 승온 및 유지시키며 진행하는 것으로, 소프트 베이킹시 약 100~130℃의 온도가 요구되었으며, 하드 베이킹시는 약 260±20℃의 온도가 요구되었다.
해당 소프트 베이킹(105S) 및 하드 베이킹(106S)시는 승온된 상태로 온도가 유지되어야 하는 것으로, 본 발명의 평판 표시 장치의 패턴 형성 방법에 있어서는, 승온의 신속함과 유지 효율을 높이기 위해 복수 가열 방식의 적외선 플레이트 히터(Infrared Plate Heater)를 소성 장비 내에 두고, 상술한 소프트 베이킹(105S) 및 하드 베이킹(106S)을 연속적으로 진행한다. 이 경우, 소프트 베이킹(105S) 후 쿨링(cooling)할 필요없이, 바로 소프트 베이킹(105S)시의 온도를 유지하고, 하드 베이킹에 해당하는 온도로 승온시킨 후, 하드 베이킹(106S)을 이어 진행한다. 이 경우, 적외선 플레이트 히터는 복사 가열 방식으로 글래스 기판(100)과 핀을 개재하여 접촉하여, 승온 공정을 신속화하는 이점이 있다.In the case of the
이어, 상기 소프트 베이킹 및 하드 베이킹하여 경화된 컬러 필터 안료 잉크로 이루어진 컬러 필터층에 대해 불량 및 손상 여부를 판단하는 패턴 검사(130S)를 진행한 후 그 이상 여부에 따라 리워크 또는 다음 공정(오버코트층 형성 또는 공통 전극의 형성)으로 진행한다.Subsequently, the color filter layer made of the color filter pigment ink hardened by the above-described soft baking and hard baking is subjected to a pattern inspection (130S) for judging whether the color filter layer is defective or damaged and then subjected to a rework or a next process Or formation of a common electrode).
이상과 같이, 본 발명의 평판 표시 장치의 패턴 형성 방법은, 잉크젯 장비를 이용하여 평판 표시 장치의 기판 상의 영역별로 서로 다른 색상의 안료 잉크를 제팅하는 노즐을 대응시켜 적색, 녹색 및 청색 컬러 안료 잉크를 동시에 제팅한 후, 제팅된 안료 각 색상의 잉크에 대해 열처리 공정(120S)을 동시에 진행한다. As described above, in the pattern forming method of the flat panel display of the present invention, the nozzles for jetting the pigment inks of different colors are corresponded to the regions on the substrate of the flat panel display by using the ink jet apparatus to form red, green and blue color pigment inks And simultaneously, the
또한, 베이킹 공정을 모두 하나의 소성 장비로 진행하되, 그 내부에 적외선 플레이트 히터(Infrared Plate Heater)를 구비하여, 그 승온과정을 신속히 한 것으로, 상대적으로 고온이 요구되는 소프트 베이킹에서 하드 베이킹으로 승온시 약 100~120초 내에 승온이 가능한 것으로, 종래 열풍 방식에 비해 적어도 1/8 수준으로 그 승온 시간이 감소된다. 또한, 소프트 베이킹 공정으로 승온시 100초 이내로 그 승온 시간이 소요되는 것으로, 상대적으로 열풍 방식에 비해 이 때의 승온시간 역시 감소된다.In addition, all of the baking processes are performed by one firing equipment, and an infrared plate heater is provided in the furnace. The temperature of the baking process is rapidly increased. In the soft baking requiring a relatively high temperature, It is possible to raise the temperature within 100 to 120 seconds, and the temperature rise time is reduced to at least 1/8 level as compared with the conventional hot air type. In addition, the heating time is required to be 100 seconds or less when the temperature is raised by the soft baking process, and the temperature rise time at this time is also reduced compared to the hot air type.
특히, 종래의 포토 리쏘그래피 방식에 따른 포토 레지스트의 소성 공정시에는 진공 건조 챔버에 일정시간 건조시키는 공정과, 별도의 노광 및 현상 공정이 더 필요하였으나, 본 발명의 평판 표시 장치의 컬러 필터 어레이 형성시에는 잉크젯 장비를 이용하여 컬러 필터를 형성함으로써, 이러한 포토 리쏘그래피 공정에 필요한 진공 건조 공정, 노광 및 현상 공정을 생략할 수 있다.Particularly, in the baking process of the photoresist according to the conventional photolithography method, a step of drying the vacuum drying chamber for a predetermined time and a separate exposure and development process are further required. However, in the case of forming the color filter array The vacuum drying process, exposure and development processes necessary for such a photolithography process can be omitted by forming a color filter using an inkjet apparatus.
또한, 일차로 진공 건조된 포토 레지스트의 소성시 노광 후 소프트 베이킹, 현상 각각 서로 달리 온도 조건이 요구되는 소프트 베이킹과 하드 베이킹 과정을 구비하더라도, 그 사이에 쿨링 공정을 개재하지 않고, 승온-> 유지-> 승온식의 소성 공정을 진행하여, 기판(100)의 온도 하강없이 소성 공정을 진행할 수 있어, 쿨링 공정 생략과 승온의 신속성으로 인해 소성 공정만의 시간도 감소시킬 수 있다. Also, even if a soft baking process and a hard baking process, which require temperature conditions different from each other, are carried out after the exposure in the first baking of the vacuum-dried photoresist, there is no intervening cooling process, The sintering process can be performed without lowering the temperature of the
도 4는 본 발명의 소성 장비를 시간에 따른 제어 온도를 나타낸 그래프이다.FIG. 4 is a graph showing control temperatures of the firing equipment of the present invention over time. FIG.
도 4는 일예에 따른 소성 공정시 승온 과정을 나타낸 것으로, 도시된 실시예로 대면적의 8세대 잉크젯 공정 장비에서 이용하는 예이다.FIG. 4 illustrates a temperature raising process during the baking process according to an exemplary embodiment, and is an example used in a large-area 8th generation inkjet process equipment.
본 발명의 소성 장비 이용시 도 4와 같이, 소프트 베이킹을 위한 승온은, 소성 장비 내에 유입된 기판을 상온(25℃)에서 110℃까지 올리는 것으로, 약 85초 이내에서 승온이 가능하였고, 이어 온도를 유지하여 일정 시간 충분히 제팅된 컬러 잉크 안료의 솔벤트를 증발시킬 정도로 소프트 베이킹 공정을 진행한다.As shown in FIG. 4, in the case of using the firing apparatus of the present invention, the temperature for the soft baking was raised by elevating the substrate introduced into the firing equipment from room temperature (25 ° C.) to 110 ° C. within about 85 seconds, And the soft baking process is carried out so as to evaporate the solvent of the color ink pigment sufficiently jetted for a predetermined time.
이어 쿨링 공정없이, 바로 110 ℃에서 260℃까지 온도를 승온시키는 것으로, 이 때의 기판 승온은 소성 장비의 적외선 플레이트 히터를 통해 균일하게 온도를 승온시켜 약 115초 내에 승온이 가능하였다. The temperature of the substrate was raised from 110 ° C to 260 ° C without a cooling process. The temperature of the substrate was elevated uniformly through the infrared plate heater of the sintering equipment to raise the temperature within about 115 seconds.
위의 실시예는 하나의 예로, 소프트 베이킹시의 온도는 100~130℃의 범위에서 가능하며, 하드 베이킹은 220~300℃의 범위에서 가능하다.As an example of the above embodiment, the temperature at the time of soft baking is in the range of 100 to 130 ° C, and the hard baking is possible in the range of 220 to 300 ° C.
이하에서, 본 발명의 소성 장비를 도면을 참조하여 설명한다. Hereinafter, the firing equipment of the present invention will be described with reference to the drawings.
도 5는 본 발명의 잉크젯 공정 후 베이킹 공정이 진행되는 소성 장비를 나타낸 평면도이며, 도 6는 도 5의 소성 장비를 나타낸 사시도이다. FIG. 5 is a plan view showing a firing apparatus in which a baking process is performed after the ink-jet process of the present invention, and FIG. 6 is a perspective view of the firing apparatus of FIG.
도 5 및 도 6과 같이, 본 발명의 소성 장비는, 내부의 공간을 갖는 챔버(450)와, 상기 챔버(450) 내부에서 수직한 방향으로 병렬로 구성된 복수개의 열처리부(도시된 바에 따르면, 제 1 내지 제 3 열처리부 구성)를 구비한다. 그리고, 각각의 열처리부열처리부 서랍식으로 장비의 외부에서 내부로 유입 및 내부에서 외부로 출입되며 그 내부에 글래스 기판이 들어오는 기판 장입 카셋트(400)와, 상기 장비 내에서 기판 장입 카셋트(400)의 하측에 위치하며, 카셋트(400)의 하측에서 상기 기판 장입 카셋트(400)내로 들어온 기판의 복사 가열하는 적외선 플레이트 히터(410)와, 상기 기판 장입 카셋트(400)의 양측에 위치하며 상기 기판 장입 카셋트(400)의 유출입을 담당하는 이동 레일(420)을 포함하여 이루어진다.5 and 6, the firing equipment of the present invention includes a
상기 서랍식의 기판 장입 카셋트(400)의 하측은 오픈되어 상기 적외선 플레이트 히터(410)가 카셋트(400) 내에 장입된 기판과 핀(pin)을 개재하여 접촉할 수 있으며, 경우에 따라, 기판 장입 카셋트(400)의 하부면을 적외선 플레이트 히터(410)로 구성할 수 있다.The lower side of the drawer type
이러한 적외선 플레이트 히터(410)는 고온으로 가열되어 고출력의 적외선을 방사하는 플레이트(plate) 형상의 것으로, 그 몸체는 외부로부터 공급된 전기 에너 지에 의해 발열하여 직간접으로 접촉된 기판의 표면을 고온으로 가열하는 발열체(미도시) 및 발열체의 외곽으로 둘러싸도록 설치되어 열의 불필요한 손실을 차단하기 위한 단열재를 기본 구성으로 하며, 그 외로 적외선의 방사 효율을 높이기 위한 코팅 부재, 적외선 방시 히터의 구조적인 강도 보강 및 보호, 발열체의 고정을 위한 보강 부재 및 고정 부재 등을 더 포함하여 이루어질 수 있다. The
즉, 이와 같이, 본 발명의 장비는 기판과 핀을 개재하여 접촉하는 적외선 플레이트 히터(410)의 구비에 의해 복사 가열 방식으로 열전달이 이루어져, 승온이 빠르고, 승온된 온도의 유지가 용이하다.In other words, the apparatus of the present invention has the
한편, 이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be the most practical and preferred embodiment, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims. Will be apparent to those of ordinary skill in the art.
도 1은 종래의 컬러 필터층 제조 공정을 나타낸 공정 순서도1 is a flowchart showing a conventional color filter layer manufacturing process.
도 2는 본 발명의 컬러 필터층 제조 공정을 나타낸 공정 순서도2 is a flowchart showing a process of manufacturing a color filter layer of the present invention
도 3은 본 발명의 컬러 필터층 제조 공정에 이용되는 잉크젯 공정을 나타낸 도면3 is a view showing an inkjet process used in the color filter layer manufacturing process of the present invention
도 4는 본 발명의 소성 장비를 시간에 따른 제어 온도를 나타낸 그래프4 is a graph showing the control temperature over time of the firing equipment of the present invention
도 5는 본 발명의 잉크젯 공정 후 베이킹 공정이 진행되는 소성 장비를 나타낸 평면도5 is a plan view showing a firing apparatus in which a baking process is performed after the inkjet process of the present invention
도 6은 도 5의 소성 장비를 나타낸 사시도FIG. 6 is a perspective view showing the firing equipment of FIG.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*Description of the Related Art [0002]
100: 기판 101: 블랙 매트릭스층100: substrate 101: black matrix layer
102a, 102b, 102c: 컬러 안료 잉크 200: 잉크젯 노즐102a, 102b, 102c: color pigment ink 200: ink jet nozzle
300: 공정 라인 400: 기판 장입 카셋트300: process line 400: substrate loading cassette
410: 적외선 플레이트 히터 420: 이동 레일410: Infrared plate heater 420: Moving rail
450: 챔버450: chamber
Claims (6)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020090069402A KR101584995B1 (en) | 2009-07-29 | 2009-07-29 | Method for Forming Color Filter Array of Flat Panel Display and Baking Apparatus for Being Applied in this field |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020090069402A KR101584995B1 (en) | 2009-07-29 | 2009-07-29 | Method for Forming Color Filter Array of Flat Panel Display and Baking Apparatus for Being Applied in this field |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20110011925A KR20110011925A (en) | 2011-02-09 |
KR101584995B1 true KR101584995B1 (en) | 2016-01-14 |
Family
ID=43771917
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020090069402A KR101584995B1 (en) | 2009-07-29 | 2009-07-29 | Method for Forming Color Filter Array of Flat Panel Display and Baking Apparatus for Being Applied in this field |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR101584995B1 (en) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003075626A (en) * | 2001-09-07 | 2003-03-12 | Sumitomo Chem Co Ltd | Method for cleaning color filter substrate |
-
2009
- 2009-07-29 KR KR1020090069402A patent/KR101584995B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003075626A (en) * | 2001-09-07 | 2003-03-12 | Sumitomo Chem Co Ltd | Method for cleaning color filter substrate |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20110011925A (en) | 2011-02-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6591629B2 (en) | Resin film peeling method and apparatus, electronic device manufacturing method and organic EL display device manufacturing method | |
KR101000094B1 (en) | Deposition apparatus for substrate | |
TW565510B (en) | Head unit and method of setting same, drawing device, methods of manufacturing liquid crystal display device, organic EL device, electron discharge device, PDP device, electrophoresis display device, color filter and organic EL, methods of forming spacer | |
CN102308670B (en) | Organic El display manufacturing method | |
TW579330B (en) | Liquid drop discharge head, wiping method thereof and electronic device with the same, method for manufacturing liquid crystal display device, method for manufacturing organic EL device, method for manufacturing electron emitting device | |
TWI236972B (en) | Manufacturing method of electro-optic panel, manufacturing method of electronic machine, color filter protection film of electro-optic film electro-optic panel, electro-optic device and electronic machine | |
TW565509B (en) | Member recognized for calibration, head with same and electronic equipment, manufactures of LCD, organic EL device, electron emitter, PDP device, electrophoretic display, color filter, organic EL, spacer, metal wiring, lens, resist, and light diffuser | |
KR100671170B1 (en) | Drying/baking equipment and the method of photo resist | |
KR101584995B1 (en) | Method for Forming Color Filter Array of Flat Panel Display and Baking Apparatus for Being Applied in this field | |
KR101363110B1 (en) | Manufacturing method of color filter substrate and infrared heating apparatus for the same | |
KR100615440B1 (en) | laser chemical vapour deposition apparatus for repair and substrate repair method of liquid crystal display device using thereof | |
KR20110052759A (en) | A method for manufacturing a flexible display | |
JP3937833B2 (en) | Functional droplet discharge head cleaning method and cleaning device, liquid crystal display device manufacturing method, organic EL device manufacturing method, electron emission device manufacturing method, PDP device manufacturing method, electrophoretic display device manufacturing method, color filter Manufacturing method, organic EL manufacturing method, spacer forming method, metal wiring forming method, lens forming method, resist forming method, and light diffuser forming method | |
JP3894000B2 (en) | Head unit assembly method, functional liquid droplet ejection head positioning device, and head unit assembly device | |
KR100628271B1 (en) | Alignment Method Using Ion Beam | |
JPH08313721A (en) | Production of color filter and liquid crystal panel | |
JP2011099929A (en) | Method for manufacturing color filter | |
KR20060112446A (en) | Substrate heating apparatus for manufacturing liquid crystal display device | |
JP2010097068A (en) | Pattern correction method and pattern correction device | |
KR100715663B1 (en) | Temperature control device for the large-sized glass substrate with which pattern formation justice is demanded | |
JP2006035045A (en) | Plasma treatment apparatus, method of plasma treatment, method of manufacturing electro-optical apparatus, electro-optical apparatus and electronic equipment | |
KR20080111959A (en) | Manufacturing method and apparatus for display device | |
JP2011171134A (en) | Manufacturing method of organic el display | |
KR101002339B1 (en) | Method for forming alignment layer | |
KR20070077992A (en) | Apparatus and method for curing polyimide |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20181226 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20191212 Year of fee payment: 5 |