KR101992905B1 - 기판 표면 처리 장치 및 처리방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기판 표면 처리장치 및 그 처리방법에 관한 것으로, 개시된 발명은 접착 촉진제(AP)가 들어 있는 버블 탱크; 상기 버블 탱크 내로 질소(N2)를 유입시키는 유입관; 상기 접착 촉진제에 버블이 발생되어 연무 형태로 코팅 챔버로 이송시키는 도액관; 상기 도액관을 통해 연무 형태의 접착 촉진제가 주입되는 코팅 챔버; 및 상기 도액관 및 코팅 챔버에 적체되는 접착 촉진제의 잔류물을 배출하는 다수의 배출밸브를 포함하여 구성된다.

Description

기판 표면 처리 장치 및 처리방법{APPARATUS FOR TREATING SUBSTRATE AND METHOD FOR TREATING THE SAME}
본 발명은 액정표시장치 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 기판 표면 처리장치에서 발생되는 이물의 발생을 초기에 억제할 수 있는 기판 표면 처리 장치 및 그 처리방법에 관한 것이다.
플렉서블 디스플레이(Flexible Display)는 플라스틱 기판상에 형성되는 디스플레이로써 패널의 신축성(flexibility)를 구현하기 위해서는 기판으로 이용되는 플라스틱(plastic) 재료의 높은 품질적 수준을 요구한다.
기판으로 사용되는 플라스틱 재료는 현재 액상 타입(type)의 물질로 캐리어 (carrier) 역할을 하는 기판에 코팅/경화(coating/curing)를 거쳐 기판으로 이용된다. 이때, 표면 특성이 서로 상이한 플라스틱 재료와 기판의 경우 코팅 및 경화 공정간 들뜸이나 박리의 가능성이 있다.
이를 방지하기 위하여 서로의 접착력을 향상시킬 수 있는 접착 촉진제(AP; Adhesive Promoter)로 기판 표면을 처리하는 공정을 처리하게 된다.
이때 사용되는 접착 촉진제(AP) 재료는 실리콘(Si)을 기판으로 하는 유기 혼합물로써 표면 처리 공정으로는 스핀 코팅(spin coating), 슬릿 코팅(slit coating), 버블 스프레이(bubble spray) 공정 등이 있으며, 이중 양산을 위한 공정으로는 공정 시간(tact time)과 재료의 사용량을 사용했을 때 버블 스프레이(bubble spray) 공정이 가장 유리한 조건이다.
이러한 버블 스프레이 공정을 이용하는 종래기술에 따른 기판 표면 처리 장치에 대해 도 1을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 1은 종래기술에 따른 기판 표면 처리장치를 개략적으로 도시한 개략도이다.
도 1을 참조하면, 종래기술에 따른 기판 표면 처리장치(1)는, 버블(bubble)을 발생시키는 버블 탱크(bubbler; 20)와; 상기 버블 탱크(20) 내로 질소(N2)를 유입시키는 유입관(10)과; 상기 버블 탱크(20) 내에 들어 있는 접착 촉진제(AP; Adhesion Promoter; 25)와; 상기 접착 촉진제(25)를 연무 형태로 코팅 챔버(40)로 이송시키는 도액관(30)과, 상기 도액관(30)의 주입구(33)를 통해 연무 형태의 접착 촉진제 (25)가 주입되어 분사되는 코팅 챔버(40)를 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 도액관(30)은 상기 버블 탱크(20) 내에 있는 접착 촉진제 (25)가 연무 형태로 변화된 상태에서 이 연무 형태의 접착 촉진제(25)를 분사 노즐(33)를 통해 상기 코팅 챔버(40) 내로 주입한다.
도 2는 종래기술에 따른 기판 표면 처리 공정을 개략적으로 도시한 공정 흐름도이다.
종래기술에 따른 기판 표면 처리장치를 이용한 표면 처리공정에 대해 설명하면, 도 2에 도시된 바와 같이, 먼저 제1 단계(61)로서 질소(N2)를 버블 탱크(20) 내부에 주입하여 상기 버블 탱크(20)에 들어 있는 접착 촉진제(25)에 버블(27)을발생시킨다.
그 다음, 제2 단계(62)로서, 상기 버블(27)이 발생되어 연무화된 접착 촉진제(25)를 도액관(30)을 통해 코팅 챔버(40)를 향해 이송시킨다.
이어서, 제3 단계(63)로서, 상기 도액관(30)을 통해 이송된 연무 형태의 접착촉진제
(25)를 주입구(33)를 통해 상기 코팅 챔버(40) 내부로 주입시킨다.
그 다음, 제4 단계(64)로서, 상기 코팅 챔버(40) 내에 배치된 기판(50) 표면에 코팅막(미도시)을 형성한다.
이어서, 제5 단계(65)로서, 상기 기판(50) 표면에 코팅막(미도시)이 형성된 이후에, 상기 도액관(30)의 주입구(33)를 통해 잔류하는 접착 촉진제(25)와 이물들을 동시에 배출함으로써 기판 표면 처리 공정을 완료하게 된다.
도 3은 종래기술에 따른 기판 표면 처리 공정 이후에 도액관 내에 적체된 접착 촉진제(AP)에 의한 이물 분포도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 상기 도액관(30) 내에 접착 촉진제(AP)가 적체됨으로 인해 접착 촉진제(AP)에 의한 이물 발생의 정도가 증가함을 알 수 있다.
상기한 바와 같이, 종래기술에 따른 기판 표면 처리 장치 및 그 처리방법에 따르면, 버블 스프레이 공정의 경우 액상의 물질을 버블로 형성하여 공정이 진행됨에 따라 연무 형태로 만들어진 접착 촉진제 내의 솔벤트(solvent)의 휘발이 가속화되며, 이로 인해 액상 내 존재하는 실리콘(Si) 화합물의 석출을 야기시킬 수 있다.
특히, 플라스틱 재료를 기판 상에 코팅/경화함에 있어 접착력은 후속 공정에서의 박리 및 들뜸에 영향을 미치는 중요한 인자이다. 이를 위하여 사용되는 접착 촉진제(AP) 물질은 기판과 플라스틱 물질 간 접합 중간 매개체로써 실리콘을 기판으로 하는 유기 합성물이다.
물질의 성분은 사일렌(silane)을 중심으로 접합을 위한 반응기가 첨가되어 있으며, 솔벤트로는 휘발이 빠른 알코올 계열의 물질을 사용한다.
특히, 솔벤트의 경우 휘발 속도가 낮으면 기판상에 물질이 안착한 이후 안착 당시의 형상이 그대로 남을 수 있기에 이를 방지하기 위해 빠른 휘발성을 갖는 솔벤트를 이용한다.
이러한 빠른 솔벤트의 휘발은 버블로 발생되어 연무 형태로 만들어진 액상 접착 촉진제(AP)의 경우 더욱 가속화되며, 이로 인해 기판에 분사하기 위하여 이동되는 도액관 내에서 적체되어 접착 촉진제(AP) 토출간 코팅 챔버 내부로 동시에 방출되는 결과를 초래하게 된다.
이에 본 발명은 종래기술의 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 기판 표면 처리장치의 구조를 변경하여 이물 발생을 초기에 억제할 수 있는 기판 표면 처리장치 및 그 처리방법을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 기판 표면 처리장치는, 버블 (bubble)을 발생시키는 버블 탱크와; 상기 버블 탱크 내로 질소(N2)를 유입시키는 유입관과; 상기 버블 탱크 내에 들어 있는 접착 촉진제와; 상기 접착 촉진제를 연무 형태로 코팅 챔버로 이송시키는 도액관과; 상기 도액관을 통해 연무 형태의 접착 촉진제가 주입되는 코팅 챔버와; 상기 유입관과 도액관 사이에 구비된 제1 배출밸브와, 상기 도액관에 구비된 제2 배출밸브와, 상기 코팅 챔버에 구비된 제3 배출밸브를 포함하여 구성된다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 기판 표면 처리방법은, 질소를 버블 탱크 내로 주입하는 단계와; 상기 버블 탱크 내의 접착 촉진제에 버블이 발생되어 연무 형태로 만들어 도액관을 통해 이송시키는 단계와; 상기 연무 형태의 접착 촉진제를 코팅 침버 내로 분사시키는 단계와; 상기 코팅 챔버 내에 장착된 기판 표면에 코팅막을 형성하는 단계와; 질소 주입방향을 제1 배출밸브를 개방하여 상기 도액관 방향으로 변경시키는 단계와; 상기 질소 블로잉을 통해 잔류하는 접착 촉진제를 제2 배출밸브를 개방하여 제거하는 단계와; 제3 배출밸브를 개방하여 잔류하는 접착 촉진제를 제거하는 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 기판 표면 처리장치 및 그 처리방법에 따르면, 질소 유입관과 도액관 사이, 도액관 및 코팅 챔버에 각각 배출밸브를 설치하여 기판 표면 처리장치의 구조를 변경함으로써 기판 표면 처리장치에서 발생되는 이물의 발생을 초기에 억제할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 기판 표면 처리장치 및 그 처리방법에 따르면, 기판 표면 처리장치에 설치된 배출밸브를 개방하여 도액관 및 코팅 챔버 내에 적체 가능성이 있는 접착 촉진제의 잔류물 제거에 따라 접착 촉진제에 의한 이물 발생의 정도가 감소한다.
도 1은 종래기술에 따른 기판 표면 처리장치를 개략적으로 도시한 개략도이다.
도 2는 종래기술에 따른 기판 표면 처리 공정을 개략적으로 도시한 공정 흐름도이다.
도 3은 종래기술에 따른 기판 표면 처리 공정 이후에 도액관 내에 적체된 접착 촉진제(AP)에 의한 이물 분포도이다.
도 4는 본 발명에 따른 기판 표면 처리장치를 개략적으로 도시한 개략도이다.
도 5는 본 발명에 따른 기판 표면 처리 공정을 개략적으로 도시한 공정 흐름도이다.
도 6은 본 발명에 따른 기판 표면 처리 공정 이후에 도액관 내에 적체된 접착 촉진제(AP)에 의한 이물 분포도이다.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 기판 표면 처리장치에 대해 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 4는 본 발명에 따른 기판 표면 처리장치를 개략적으로 도시한 개략도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 기판 표면 처리장치(100)는, 버블 (bubble; 127)을 발생시키는 버블 탱크(120)의 상부에는 상기 버블 탱크(120) 내로 질소(N2)를 유입시키는 유입관(110)이 설치되어 있다.
또한, 상기 버블 탱크(120) 내에는 접착 촉진제(AP; Adhesion Promoter) (125)가 들어 있다.
그리고, 상기 버블 탱크(120)에는 상기 접착 촉진제(125)에 버블이 발생되어 연무 형태로 코팅 챔버(140)로 이송시키는 도액관(130)이 연결되어 연통하도록 되어 있다.
더욱이, 상기 도액관(130)은 연무 형태의 접착 촉진제(125)가 주입되는 코팅 챔버(140)와 연결되어, 이 코팅 챔버(140)와 연통되어 있다.
한편, 상기 코팅 챔버(140)은 사이 도액관(130)과 연결되어 있어, 이 도액관 (130)의 분사노즐(133)로부터 주입되는 연무 형태의 접착 촉진제(127)에 의해 기판(150) 표면에 코팅막(150)을 형성하도록 한다.
여기서, 질소(N2)를 버블 탱크(120) 내로 유입시키는 상기 유입관(110)과 상기 도액관(130) 사이에 질소 블로잉관(blowing tube)(115)이 연결되어 있으며, 이 질소 블로잉관(115)에는 제1 배출밸브(117)가 구비되어 있다.
또한, 상기 도액관(130)에는 질소 블로잉에 의해 잔류된 연무 형태의 접착 촉진제(127)를 배출할 수 있도록 제2 배출밸브(117)가 구비되어 있으며, 이 제2 배출밸브(137)는 제1 외부 배관(135)와 연결되어 있어, 상기 제2 배출밸브(17)의 개방으로 잔류된 접착 촉진제(127)가 외부로 배출되게 된다.
그리고, 상기 코팅 챔버(140)와 제2 외부 배관(155) 사이에는 코팅 챔버 (140) 내에 잔류하는 접착 촉진제(127)가 외부로 빠져나갈 수 있도록 제3 배출 밸브(157)가 구비되어 있다.
한편, 상기 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 기판 표면 처리방법에 대해 도 5를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 5는 본 발명에 따른 기판 표면 처리 공정을 개략적으로 도시한 공정 흐름도이다.
본 발명에 따른 기판 표면 처리장치를 이용한 표면 처리공정은, 도 2에 도시된 바와 같이, 먼저 제1 배출밸브(117)를 잠근 상태에서 유입관(110)을 통해 질소 (N2)를 버블 탱크(120) 내부에 주입하여 상기 버블 탱크(120)에 들어 있는 접착 촉진제(AP; Adhesion Promoter; 125)에 버블(127)을 발생시킨다.
그 다음, 제2 단계(162)로서, 상기 버블(127)이 발생되어 연무화된 접착 촉진제(127)를 상기 도액관(130)을 통해 코팅 챔버(140)로 이송시킨다.
이때, 상기 도액관(130)과 제1 외부 배관(135) 사이에 구비된 제2 배출 밸브(137)는 잠근 상태로 둔다.
이어서, 제3 단계(163)로서, 상기 도액관(130)을 통해 이송된 연무 형태의 접착촉진제(127)를 분사노즐(133)을 통해 상기 코팅 챔버(140) 내부로 주입시킨다.
그 다음, 제4 단계(164)로서, 상기 코팅 챔버(140) 내에 배치된 기판(150) 표면에 코팅막(미도시)을 형성한다.
이어서, 제5 단계(165)로서, 상기 기판(150) 표면에 코팅막(미도시)이 형성된 이후에, 상기 도액관(130) 및 분사노즐(133)에 적체된 접착 촉진제(AP; 127)의 잔류물을 제거하기 위하여, 상기 제1 배출밸브(117)를 개방하여 질소(N2)의 주입 방향을 상기 질소 블로잉관(115)을 통해 상기 도액관(130) 방향으로 변경한다.
그 다음, 제6 단계(166)로서, 상기 버블 탱크(120)에서 코팅 챔버(140) 까지 연결된 도액관(130) 내의 접착 촉진체(AP; 127)의 잔류물을 제거하기 위하여 상기 도액관(130)과 제1 외부 배관(135) 사이에 설치된 제2 배출 밸브(137)를 개방하여 상기 잔류된 접착 촉진제(AP; 127)의 잔류물을 질소 블로잉을 통해 외부로 배출하여 제거한다.
이어서, 제7 단계(167)로서, 상기 제2 배출 밸브(137)와 제3 배출 밸브(157) 사이, 예를 들어 제2 배출 밸브(137)로부터 상기 코팅 챔버(140)에 연결된 도액관 (130) 부위 및 상기 코팅 챔버(140) 내부에 잔류하는 접착 촉진제(AP; 127)를 코팅 챔버(140)와 제2 외부 배관(155) 사이에 구비된 제3 배출 밸브(157)를 개방하여 외부로 배출하여 제거함으로써, 본 발명에 따른 기판 표면 처리 공정을 완료하게 된다.
도 6은 본 발명에 따른 기판 표면 처리 공정 이후에 도액관 내에 적체된 접착 촉진제(AP)에 의한 이물 분포도이다.
상기와 같은 기판 표면 처리 공정을 통해 기판 표면 처리가 완료된 상태에서, 도액관(130) 내부에 적체된 접착 촉진제(AP)에 의한 이물 정도를 관찰해 본 결과, 도 6에 도시된 바와 같이, 기존에 비해 접착 촉진제(AP)에 의한 이물 발생의 정도가 현저하게 감소한 것을 알 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 기판 표면 처리장치 및 그 처리방법에 따르면, 질소 유입관과 도액관 사이, 도액관 및 코팅 챔버에 각각 배출밸브를 설치하여 기판 표면 처리장치의 구조를 변경함으로써 기판 표면 처리장치에서 발생되는 이물의 발생을 초기에 억제할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 기판 표면 처리장치 및 그 처리방법에 따르면, 기판 표면 처리장치에 설치된 배출밸브를 개방하여 도액관 및 코팅 챔버 내에 적체 가능성이 있는 접착 촉진제의 잔류물 제거에 따라 접착 촉진제에 의한 이물 발생의 정도가 감소한다.
본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 상술한 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 기판 표면 처리장치 110: 유입관
115: 질소 블로잉관 117: 제1 배출 밸브
120: 버블 탱크 125: 접착 촉진제(AP)
127: 버블(연무 형태) 130: 도액관
135: 제1 외부 배관 137: 제2 배출 밸브
140: 코팅 챔버 150: 기판
155: 제2 외부 배관 157: 제3 배출 밸브

Claims (6)

  1. 접착 촉진제(AP)가 들어 있는 버블 탱크;
    상기 버블 탱크 내로 질소(N2)를 유입시키는 유입관;
    상기 접착 촉진제에 버블이 발생되어 연무 형태로 코팅 챔버로 이송시키는 도액관;
    상기 도액관을 통해 연무 형태의 접착 촉진제가 주입되는 코팅 챔버; 및
    상기 도액관 및 코팅 챔버에 적체되는 접착 촉진제의 잔류물을 배출하는 다수의 배출밸브를 포함하여 구성되고,
    상기 다수의 배출 밸브 중에서, 제1 배출 밸브는 상기 유입관과 도액관 사이에 연결된 질소 블로잉 관에 구비되며, 제2 배출 밸브는 상기 도액관에 구비되며, 제3 배출 밸브는 상기 코팅 챔버에 구비된 것을 특징으로 하는 기판 표면 처리 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 제2 배출 밸브는 상기 도액관과 연결된 제1 외부 배관에 연통되어 있으며, 상기 제3 배출 밸브는 상기 코팅 챔버와 연결된 제2 외부 배관에 연통되어 있는 것을 특징으로 하는 기판 표면 처리 장치.
  4. 질소를 버블 탱크 내로 주입하는 단계;
    상기 버블 탱크 내의 접착 촉진제에 버블을 발생하여 연무 형태로 도액관을 통해 이송시키는 단계;
    상기 연무 형태의 접착 촉진제를 코팅 챔버 내로 주입시키는 단계;
    상기 코팅 챔버 내에 장착된 기판 표면에 코팅막을 형성하는 단계;
    상기 코팅막을 형성한 이후에 질소 주입방향을 제1 배출밸브를 개방하여 상기 도액관 방향으로 변경시키는 단계;
    상기 도액관 내부에 적체된 접착 촉진제의 잔류물을 제2 배출밸브를 개방하여 제거하는 단계; 및
    제3 배출밸브를 개방하여 잔류하는 접착 촉진제를 제거하는 단계를 포함하여 구성되는 기판 표면 처리방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 제2 배출 밸브를 개방하여 상기 도액관 내부에 적체된 접착 촉진제의 잔류물을 제거하는 단계는 질소 불로잉을 통해 상기 접착 촉진제의 잔류물을 외부로 배출하는 것을 특징으로 하는 기판 표면 처리방법.
  6. 제4항에 있어서, 상기 제3 배출 밸브를 개방하여 상기 도액관과 코팅 챔버 내부에 적체된 접착 촉진제의 잔류물을 외부로 배출시키는 것을 특징으로 하는 기판 표면 처리방법.
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