KR20050049128A - 기판 코팅 장치 및 기판의 코팅 방법 - Google Patents

기판 코팅 장치 및 기판의 코팅 방법 Download PDF

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Abstract

균일한 두께를 갖는 박막을 경제적으로 형성하는 기판 코팅 장치 및 기판의 코팅 방법이 개시된다. 기판 코팅 장치는 기판 이송부, 용기 및 원료 공급부를 포함한다. 상기 기판 이송부는 하부면에 기판을 고정시켜서 수평 방향으로 이동시킨다. 상기 용기는 상기 기판 이송부의 하부에 배치되고 상부가 개구된다. 상기 원료 공급부는 상기 기판 이송부와 상기 회수 용기의 사이에 배치되어 상기 회수 용기 내에 배치된 유동성 물질을 상기 기판의 표면에 공급한다. 따라서, 상기 기판의 하부면에 상기 유동성 물질을 코팅하여 균일한 두께의 박막을 형성할 수 있다. 또한, 상기 유동성 물질을 절약하여 박막의 제조비용이 감소한다.

Description

기판 코팅 장치 및 기판의 코팅 방법{APPARATUS FOR COATING SUBSTRATE AND METHOD OF COATING SUBSTRATE}
본 발명은 기판 코팅 장치 및 기판의 코팅 방법에 관한 것으로 보다 상세하게는 균일한 두께를 갖는 박막을 경제적으로 형성하는 기판 코팅 장치 및 기판의 코팅 방법에 관한 것이다.
액정 표시 장치(Liquid Crystal Display, LCD)는 박막 트랜지스터가 형성된 어레이 기판(Array Substrate) 및 컬러 필터 기판(Color Filter Substrate) 사이에 주입되어 있는 이방성 유전율을 갖는 액정 물질에 전계(Electric Field)를 인가하고, 이 전계의 세기를 조절하여 기판에 투과되는 광의 양을 조절함으로써 원하는 화상 신호를 얻는 표시 장치이다.
상기 액정 표시 장치는 보상 필름, 위상차 필름, 유기막, 포토 레지스트막(Photoresist Layer)등과 같은 다양한 박막들을 포함한다. 종래에는 상기 박막들을 제조하기 위하여 스핀 코팅(Spin Coating) 장치 또는 롤(Roll) 코팅 장치 등을 사용한다.
상기 스핀 코팅(Spin Coating) 장치는 기판 이송부 및 원료 공급 부재를 포함한다. 상기 기판 이송부의 상부 표면에는 기판이 부착되어 일정한 속도로 회전된다. 상기 원료 공급 부재는 상기 기판의 상부에 배치되어 점도가 낮은 소정의 유동성 물질을 상기 기판의 상부 표면에 공급한다. 상기 공급된 유동성 물질은 원심력에 의해 상기 기판의 표면에 고르게 도포된다. 이때, 상기 기판 상에 도포되지 않은 유동성 물질은 폐기된다. 종래의 스핀 코팅 장치로는 대한민국 특허출원 제2001-0079147호의 "스핀 코팅 장치" 등이 있다.
그러나, 상기 스핀 코팅 장치는 실제 도포되는 상기 유동성 물질의 양보다 폐기되는 양이 많은 문제점이 있다. 특히, 상기 액정 표시 장치의 제조에 사용되는 박막의 원재료는 고가이므로 액정 표시 장치의 제조비용이 상승하는 문제점이 있다. 또한, 상기 유동성 물질의 점도가 높은 경우, 상기 유동성 물질이 상기 기판상에 균일하게 도포되지 못하는 문제점이 발생한다.
상기 롤 코팅 장치는 기판 이송부, 코팅 롤러(Coating Roller), 아닐록스 롤러(Anilox Roller), 닥터 롤러(Doctor Roller) 및 원료 공급 부재를 포함한다.
상기 원료 공급 부재는 유동성 물질을 하부로 공급한다. 상기 닥터 롤러는 상기 원료 공급 부재의 하부에 배치되어 상기 원료 공급 부재로부터 공급된 유동성 물질을 상기 아닐록스 롤러로 전달한다. 상기 닥터 롤러에 의해 상기 아닐록스 롤러의 외주면 상에 배치된 상기 유동성 물질이 일정한 두께를 갖는다.
상기 아닐록스 롤러는 상기 닥터 롤러의 하부에 배치되며 상기 닥터 롤러와 맞물려서 회전하고 상기 원료 공급 부재 및 상기 닥터 롤러로부터 공급된 유동성 물질을 상기 코팅 롤러의 외주면에 박막 형태로 부착한다.
상기 코팅 롤러는 상기 아닐록스 롤러의 하부에 배치되며 상기 아닐록스 롤러와 맞물려서 회전하고 외주면에 상기 아닐록스 롤러로부터 공급된 유동성 물질의 박막을 부착한다.
상기 기판 이송부의 상부 표면에는 기판이 고정되어 수평 방향으로 이동된다. 상기 코팅 롤러는 상기 기판의 상부에 인접하게 배치되어 회전에 의해 공급된 유동성 물질의 박막을 상기 기판의 상부 표면상에 코팅한다.
종래의 롤 코팅 장치로는 대한민국 특허출원 제2001-0026916호 "고개구율 박막 트랜지스터 액정표시 장치의 유기 레진막도포 방법" 등이 있다.
상기 롤 코팅 장치는 상기 스핀 코팅 장치에 비해 폐기되는 유동성 물질이 적은 장점이 있다. 그러나, 상기 롤 코팅 장치에 의하는 경우, 상기 유동성 물질의 양을 정확하게 조절하지 않으면 상기 기판 상에 형성되는 박막의 두께가 불균일해지는 문제점이 있다.
미합중국특허 제4,791,881호에는 "그라비아 코팅 장치(Gravure Coating Device)"가 개시되어 있다. 상기 그라비아 코팅 장치는 한쌍의 연장 롤러(Extension Roller)들 사이에 배치된 인쇄 용지(Web)에 상기 인쇄 용지의 하부에 배치된 롤러를 이용하여 인쇄하는 장치이다.
상기 그라비아 코팅 장치는 상기 스핀 코팅 장치에 비해 폐기되는 유동성 물질이 적으며 인쇄되는 잉크의 두께가 일정한 장점이 있다. 그러나, 상기 그라비아 코팅 장치의 경우, 롤러를 이용하여 인쇄용지를 공급하기 때문에 두루마리 형태의 인쇄용지에만 적용이 가능할 뿐 형태가 고정된 기판의 경우에는 적용이 불가능한 문제점이 있다. 또한, 상기 그라비아 코팅 장치는 기판을 고정시키는 수단이 없기 때문에 기판 상에 코팅하는 것이 불가능한 문제점이 있다. 그리고, 상기 그라비아 코팅 장치의 목적은 인쇄용지의 일면에 문자나 그림을 나타내기 위한 코팅을 하는 것일 뿐 반도체 장치의 기판 상에서 그 자체로서 특정한 기능을 하는 박막이나 필름을 형성하는 것과는 무관하다.
비록 상기 종래 기술의 기재에서는 액정 표시 장치에서 박막의 제작시에 나타날 수 있는 문제점만을 기술했으나, 당해 기술분야의 숙련된 당업자는 상기 문제점들이 기판 상에 포토 레지스트, 절연막 등과 같은 유동성 물질을 코팅하는 다른 반도체 관련 분야에서도 발생될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 제1 목적은, 균일한 두께를 갖는 박막을 경제적으로 형성하는 기판 코팅 장치를 제공하는데 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 제2 목적은, 경제적으로 균일한 두께의 박막을 형성하는 기판의 코팅 방법을 제공하는데 있다.
상기 제1 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 코팅 장치는 기판 이송부, 용기 및 원료 공급부를 포함한다. 상기 기판 이송부는 하부면에 기판을 고정시켜서 수평 방향으로 이동시킨다. 상기 용기는 상기 기판 이송부의 하부에 배치되고 상부가 개구된다. 상기 원료 공급부는 상기 기판 이송부와 상기 회수 용기의 사이에 배치되어 상기 회수 용기 내에 배치된 유동성 물질을 상기 기판의 표면에 공급한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 코팅 장치는 기판 이송부, 롤러, 닥터 블레이드 및 회수 용기를 포함한다.
상기 기판 이송부는 하부면에 기판을 고정시켜서 수평 방향으로 이동시킨다. 상기 롤러는 상기 기판의 하부에 인접하게 배치되며, 상기 기판의 이동 방향에 대해서 상기 기판과 인접하는 외주면의 접선 방향으로 회전하고, 상기 기판의 하부면에 유동성 물질을 코팅한다. 상기 닥터 블레이드(Doctor Blade)는 상기 기판의 이동 방향쪽으로 상기 롤러의 표면에 인접하게 배치되며 상기 롤러 상에 부착된 유동성 물질의 일부를 제거한다. 상기 회수 용기는 상기 롤러 및 상기 닥터 블래이드의 하부에 배치되고 상부가 개구되어 상기 닥터 블래이드에 의해 제거된 유동성 물질을 회수한다.
상기 제2 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판의 코팅 방법에 있어서, 먼저 모세관 현상을 이용하여 용기 내에 배치된 유동성 물질을 상기 용기의 상부에 배치된 기판으로 이동시킨다. 이어서, 상기 이동된 유동성 물질을 수평 방향으로 이동하는 기판의 하부 표면상에 부착한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 기판의 코팅 방법에 있어서, 먼저 회수 용기 내에 배치된 유동성 물질을 상기 회수 용기의 상부에 배치된 회전하는 롤러의 외주면에 공급한다. 이어서, 상기 롤러의 표면에 인접하게 배치된 닥터 블레이드에 의해 상기 롤러의 외주면에 배치된 유동성 물질의 일부를 제거한다. 마지막으로, 상기 롤러의 상부에 인접하게 배치되며 상기 롤러의 외주면의 접선 방향으로 이동하는 기판의 하부면에, 상기 롤러의 외주면에 잔류하는 유동성 물질을 코팅한다.
따라서, 상기 기판의 하부면에 상기 유동성 물질을 코팅하여 균일한 두께의 박막을 형성할 수 있다. 또한, 상기 유동성 물질을 절약하여 박막의 제조비용이 감소한다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
실시예 1
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 기판 코팅 장치를 나타내는 단면도이다.
도 1을 참조하면, 상기 기판 코팅 장치는 기판 이송부(110), 롤러(Roller, 120), 닥터 블레이드(Doctor Blade, 130), 회수 용기(140) 및 원료 공급부(150)를 포함한다.
상기 기판 이송부(110)의 하부에는 기판(100)이 고정된다. 바람직하게는, 상기 기판(100)은 투명한 절연기판이다. 상기 기판 이송부(110)는 상기 기판(100)을 진공 흡착에 의해 고정한다. 상기 기판(100)이 고정된 기판 이송부(110)는 구동 장치(도시되지 않음)에 의해 수평 방향으로 이송된다.
상기 롤러(120)는 상기 기판(100)의 하부에 인접하게 배치된다. 상기 롤러(120)의 외주면과 상기 기판(100)의 하부면 사이의 거리는 형성되는 보상 필름(170)의 두께에 따라 다르다. 바람직하게는, 상기 롤러(120)의 외주면과 상기 기판(100)의 하부면 사이의 거리는 상기 보상 필름(170)의 두께보다 작은 값을 갖는다.
상기 롤러(120)는 상기 기판(100)의 이동 방향에 대해서 상기 기판(100)과 인접하는 외주면의 접선 방향으로 회전한다. 상기 롤러(120)의 외주면에서의 속도는 상기 기판(100)의 이동 속도와 동일하여 상기 롤러(120)와 상기 기판(100)은 서로 반대방향으로 이동한다.
바람직하게는, 상기 롤러(120)의 외주면에는 미세한 홈이 형성되어 유동성 물질의 부착이 용이하게 한다. 상기 롤러(120)는 상기 롤러(120)의 외주면 상에 배치된 유동성 물질(160b)을 상기 기판(100)의 하부 표면상에 부착하여 상기 보상 필름(170)을 형성한다. 바람직하게는, 상기 유동성 물질(160b)은 광중합성 액정 고분자 화합물을 포함한다.
상기 닥터 블레이드(Doctor Blade, 130)는 상기 기판(100)의 이동 방향쪽으로 상기 롤러(120)의 표면에 인접하게 배치된다.
상기 닥터 블레이드(130)에 의하여 상기 롤러(120)의 외주면에 배치된 유동성 물질(160b)의 일부가 제거되어 소정의 두께를 갖는 유동성 물질이 상기 기판(100) 상에 부착된다. 상기 닥터 블레이드(130)와 상기 기판(100) 사이의 거리 및 상기 닥터 블레이드(130)와 상기 롤러(120) 사이의 거리를 조절하여 상기 기판(100) 상에 형성되는 상기 보상 필름(170)의 두께가 조절된다.
상기 원료 공급부(150)는 상기 회수 용기(140)와 상기 롤러(120)의 사이에 배치된다. 상기 원료 공급부(150)는 상기 회수 용기(140) 내에 배치된 유동성 물질(160a)을 상기 롤러(120)의 하부 표면으로 공급한다. 상기 롤러(120)의 하부 표면으로 공급되는 유동성 물질(160b)의 양은 상기 기판(100)의 하부 표면상에 배치되는 유동성 물질의 양보다 많거나 같다.
바람직하게는, 상기 원료 공급부(150)는 모세관 현상을 이용한다. 이때, 상기 원료 공급부(150)가 펌프(Pump)를 이용할 수도 있다. 더욱 바람직하게는, 상기 원료 공급부(150)는 밸브(Valve, 152)를 포함하여 공급되는 유동성 물질(160b)의 양을 조절할 수 있다.
상기 회수 용기(140)는 상기 롤러(120), 상기 닥터 블레이드(Doctor Blade, 130) 및 상기 원료 공급부(150)의 하부에 배치된다.
상기 회수 용기(140)는 상부가 개구되어 있으며, 상기 회수 용기(140)의 개구부는 상기 닥터 블레이드(130) 및 상기 원료 공급부(150)에 대응된다.
상기 롤러(120)의 외주면에 배치된 상기 유동성 물질(160b) 중에서 상기 닥터 블레이드(130)에 의해 제거된 일부(160c)는 상기 개구부를 통해 상기 회수 용기(140) 내로 회수된다.
도 2a 내지 도 2e는 본 발명의 제1 실시예에 따른 기판의 코팅 방법을 나타내는 단면도이고, 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 기판의 코팅 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 2a 및 도 3을 참조하면, 먼저 상기 원료 공급부(150) 내에 배치된 밸브(152)가 열리면, 상기 회수 용기(140) 내에 배치된 유동성 물질(160a)이 상기 원료 공급부(150)에 의해 상기 롤러(120)의 외주면의 하부에 배치된다(S10).
도 2b를 참조하면, 이어서 상기 롤러(120)의 외주면의 하부에 배치된 유동성 물질(160b)은 상기 롤러(120)의 회전에 의해 상기 롤러(120)의 외주면을 따라 상부로 이동된다.
도 2c를 참조하면, 이후에 상기 롤러(120)의 외주면을 따라 상부로 이동된 유동성 물질(160b)의 일부가 상기 닥터 블레이드(Doctor Blade, 130)에 의해 제거되고, 나머지 일부(160d)는 상기 롤러(120)의 외주면을 따라 상기 기판(100)의 하부 표면 쪽으로 이동한다(S20). 바람직하게는, 상기 밸브(152)를 개방한 후에 소정의 시간이 경과하면 상기 밸브(152)를 폐쇄하여, 상기 유동성 물질(160b, 160d)에 의해 도포된 롤러(120)의 원주가 상기 기판(100)의 길이와 동일하도록 한다.
도 2d를 참조하면, 계속해서 상기 기판(100)의 하부 표면 쪽으로 이동된 상기 유동성 물질이 상기 롤러(120)에 의해 상기 기판(100)의 하부 표면상에 부착되고 상기 닥터 블레이드(130)에 의해 두께가 조절되어 상기 보상 필름(170)을 형성한다(S30). 이때, 상기 닥터 블레이드(130)에 의해 제거된 상기 유동성 물질의 일부(160c)는 상기 회수 용기(140)로 회수된다.
도 2e를 참조하면, 마지막으로 상기 보상 필름(170)이 형성된 상기 기판(100)을 상기 롤러(120)로부터 이동시킨다.
따라서, 상기 기판(100)의 하부면에 상기 유동성 물질의 일부를 제거하면서 코팅하여 균일한 두께의 보상 필름(170)을 형성하고, 상기 제거된 유동성 물질(160c)의 일부를 회수하여 재사용한다.
실시예 2
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 기판 코팅 장치를 나타내는 단면도이다. 본 실시예에서 기판 이송부를 제외한 나머지 구성 요소들은 실시예 1과 동일하므로 중복된 부분에 대해서는 상세한 설명을 생략한다.
도 4를 참조하면, 상기 기판 코팅 장치는 기판 이송부, 롤러(Roller, 220), 닥터 블레이드(Doctor Blade, 230), 회수 용기(240) 및 벨브(252)를 포함하는 원료 공급부(250)를 포함한다.
상기 기판 이송부는 몸체(214), 기판 고정부(212) 및 벨트(210)를 포함한다.
기판(200)은 상기 기판 고정부(212) 상에 진공 흡착에 의해 고정되어서, 상기 기판(200)이 상기 기판 고정부(212)의 하부에 배치되더라도 상기 기판(200)이 상기 기판 고정부(212)로부터 이탈되는 것이 방지된다.
상기 기판 고정부(212)는 상기 벨트(210) 상에 배치되어 상기 벨트(210)의 이동에 따라 상기 기판 이송부의 상부, 측면 또는 하부에 배치된다.
상기 벨트(210)는 상기 몸체(214)를 따라서 이동한다. 상기 기판(200) 상에 보상 필름(270)을 형성하는 중에, 상기 기판 이송부(212) 상에 배치된 상기 기판(200) 상에 형성되는 상기 보상 필름(270)의 두께를 균일하게 하기 위하여 상기 벨트(210)는 상기 몸체(214)에 맞물림 결합을 한다. 바람직하게는, 상기 벨트(210)는 상기 몸체(214)의 외부 표면을 따라서 형성된 가이드 레일(도시되지 않음)에 수용된다.
상기 원료 공급부(250)는 상기 회수 용기(240) 내에 배치된 상기 유동성 물질(260a)을 상기 롤러(220)의 외주면으로 공급한다. 상기 롤러(220)의 외주면에 배치된 상기 유동성 물질(260b)은 상기 닥터 나이프(230)에 의해 일부가 제거되어 상기 롤러(220)의 외주면에는 일부만 잔류한다. 상기 제거된 유동성 물질(260c)은 중력에 의해 상기 회수 용기(240)로 회수된다. 상기 롤러(220)의 외주면에 잔류한 유동성 물질은 상기 기판(200)에 부착되어 보상 필름(270)을 형성한다.
따라서, 기판 고정부(212) 및 벨트(210)를 갖는 상기 기판 이송부에 의해 상기 기판(200)의 상하를 전환하여 균일한 두께를 갖는 상기 보상 필름(270)을 형성할 수 있다.
실시예 3
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 기판 코팅 장치를 나타내는 단면도이다. 본 실시예에서 원료 공급부를 제외한 나머지 구성 요소들은 실시예 1과 동일하므로 중복된 부분에 대해서는 상세한 설명을 생략한다.
도 5를 참조하면, 상기 기판 코팅 장치는 기판 이송부(310), 롤러(Roller, 320), 닥터 블레이드(Doctor Blade, 330) 및 회수 용기(340)를 포함한다.
상기 기판 이송부(310)의 하부에는 진공 흡착에 의해 기판(300)이 고정된다. 바람직하게는, 상기 기판(300)의 길이는 상기 롤러(320)의 원주보다 길다.
상기 롤러(320)는 상기 기판(300)과 상기 회수 용기(340)의 사이에 배치되며, 상기 기판(300)의 하부에 인접하게 배치된다.
상기 롤러(320)는 상기 기판(300)의 이동 방향에 대해서 상기 기판(300)과 인접하는 외주면의 접선 방향으로 회전한다.
상기 회수 용기(340) 내에 배치된 상기 유동성 물질(360a)은 상기 롤러(320)의 회전에 의해 직접 상기 롤러(320)의 외주면 상에 배치된다.
또한, 상기 롤러(320)는 상기 닥터 블레이드(330)에 의해 두께가 조절된 유동성 물질을 상기 기판(300)의 하부 표면상에 부착하여 상기 보상 필름(370)을 형성한다.
상기 닥터 블레이드(330)는 상기 롤러(120)의 외주면에 배치된 유동성 물질(360b)의 일부를 제거하여 소정의 두께를 갖는 유동성 물질을 상기 기판(300) 상에 잔류시킨다.
상기 롤러(320)의 외주면에 배치된 상기 유동성 물질(360b) 중에서 상기 닥터 블레이드(330)에 의해 제거된 일부(360c)는 상기 회수 용기(340) 내로 회수된다.
따라서, 상기 기판(300)의 하부면에 연속적으로 상기 보상 필름(370)이 형성된다.
실시예 4
도 6은 본 발명의 제4 실시예에 따른 기판 코팅 장치를 나타내는 단면도이다. 본 실시예에서 기판의 이송 방향을 제외한 나머지 구성 요소들은 실시예 1과 동일하므로 중복된 부분에 대해서는 상세한 설명을 생략한다.
도 6을 참조하면, 상기 기판 코팅 장치는 기판 이송부(410), 롤러(Roller, 420), 닥터 블레이드(Doctor Blade, 430), 회수 용기(440) 및 원료 공급부(450)를 포함한다.
상기 기판 이송부(410)의 하부에는 기판(400)이 고정되어 구동 장치(도시되지 않음)에 의해 수평 방향으로 이송된다.
상기 롤러(420)는 상기 기판(400)의 이동 방향에 대해서 상기 기판(400)과 인접하는 외주면의 접선 방향으로 회전한다. 상기 롤러(420)의 외주면에서의 속도는 상기 기판(400)의 이동 속도와 동일하며 상기 롤러(420)와 상기 기판(400)은 서로 동일한 방향으로 이동한다. 상기 회수 용기(440) 내에 배치된 상기 유동성 물질(460a)은 상기 원료 공급부(450)에 의해 상기 롤러(420)의 외주면 상에 공급된다.
상기 닥터 블레이드(Doctor Blade, 430)는 상기 기판(400)의 이동 방향의 반대 방향쪽으로 상기 롤러(420)의 표면에 인접하게 배치된다.
상기 닥터 블레이드(430)에 의하여 상기 롤러(420)의 외주면에 배치된 유동성 물질(460b)의 일부가 제거되어 소정의 두께를 갖는 유동성 물질이 상기 기판(400) 상에 부착된다. 상기 보상 필름(470)의 두께에 직접적인 영향을 미치는 것은 상기 기판(400)과 상기 롤러(420) 사이의 거리이다.
상기 롤러(420)의 외주면에 배치된 상기 유동성 물질(460b) 중에서 상기 닥터 블레이드(430)에 의해 제거된 일부(460c)는 상기 회수 용기(440) 내로 회수된다.
상기 원료 공급부(450)는 원료의 공급을 단속하는 벨브(452)를 포함한다.
따라서, 상기 기판(400)의 하부면에 상기 유동성 물질의 일부를 제거하면서 코팅하여 균일한 두께의 보상 필름(470)을 형성하고, 상기 제거된 유동성 물질(460c)의 일부를 회수하여 재사용한다.
실시예 5
도 7은 본 발명의 제5 실시예에 따른 기판 코팅 장치를 나타내는 단면도이다. 본 실시예에서 상기 기판 코팅 장치가 모세관 현상을 이용하여 기판상에 유동성 물질을 공급하는 것을 제외한 나머지 구성 요소들은 실시예 1과 동일하므로 중복된 부분에 대해서는 상세한 설명을 생략한다.
도 7을 참조하면, 상기 기판 코팅 장치는 기판 이송부(510), 회수 용기(540) 및 원료 공급부(550)를 포함한다.
상기 기판 이송부(510)의 하부에는 기판(500)이 고정된다. 상기 기판 이송부(510)는 상기 기판(500)을 진공 흡착에 의해 고정하고, 구동 장치(도시되지 않음)를 이용하여 상기 기판(500)을 수평 방향으로 이송한다.
상기 원료 공급부(550)는 상기 기판(500)과 상기 회수 용기(540)의 사이에 배치되며 상기 기판(500)의 하부에 인접된다.
상기 원료 공급부(550)는 상기 회수 용기(540) 내에 배치된 유동성 물질(560a)을 상기 기판(500)의 하부 표면으로 공급한다. 상기 원료 공급부(550)는 상기 기판(500)에 공급되는 유동성 물질의 양을 조절하는 벨브(552)를 포함한다. 바람직하게는, 상기 기판(500)의 하부 표면으로 공급되는 상기 유동성 물질(560a)의 양은 보상 필름(570)내에 표함된 유동성 물질의 양과 동일하다.
상기 유동성 물질은 상기 기판(500)의 하부 표면상에 모세관 현상에 의해 부착된다.
바람직하게는, 상기 원료 공급부(550)내에서 상기 유동성 물질(560a)의 이동도 모세관 현상에 의한다. 이때, 상기 원료 공급부(550)가 펌프(Pump)를 이용할 수도 있다.
상기 회수 용기(540)는 상기 원료 공급부(550)의 하부에 배치된다.
상기 보상 필름(570)의 두께는 상기 기판(500)의 하부로 공급되는 상기 유동성 물질의 양과 상기 기판 이송부(510)의 이동 속도에 의해 조절된다.
따라서, 상기 기판(500)의 하부 표면과 상기 원료 공급부(550) 사이의 모세관 현상을 이용하여 균일한 두께를 갖는 상기 보상 필름(570)을 형성한다. 또한, 상기 보상 필름(570)을 형성하는 상기 유동성 물질(560a)의 양과 공급되는 유동성 물질의 양이 동일하여 상기 유동성 물질(560a)이 절약된다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 기판의 하부면에 유동성 물질을 코팅하여 균일한 두께의 박막을 형성할 수 있으며, 경제적인 박막을 제조할 수 있다.
또한, 롤러를 이용하여 유동성 물질을 공급하고 상기 롤러에 인접하여 배치된 닥터 블레이드에 의해 유동성 물질의 양을 조절하여 상기 기판 상에 균일한 두께의 박막을 형성할 수 있다. 또한, 상기 유동성 물질을 재사용하여 상기 박막의 제조 비용이 감소된다.
또한, 상기 기판의 하부 표면과 원료 공급부 사이의 모세관 현상을 이용하여 균일한 두께를 갖는 상기 보상 필름을 형성한다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 기판 코팅 장치를 나타내는 단면도이다.
도 2a 내지 도 2e는 본 발명의 제1 실시예에 따른 기판의 코팅 방법을 나타내는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 기판의 코팅 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 기판 코팅 장치를 나타내는 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 기판 코팅 장치를 나타내는 단면도이다.
도 6은 본 발명의 제4 실시예에 따른 기판 코팅 장치를 나타내는 단면도이다.
도 7은 본 발명의 제5 실시예에 따른 기판 코팅 장치를 나타내는 단면도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
100, 200, 300, 400, 500 : 기판 110, 210, 310, 410, 510 : 기판 이송부
120, 220, 320, 420 : 롤러 130, 230, 330, 430 : 닥터 블레이드
140, 240, 340, 440, 540 : 회수 용기
150, 250, 350, 450, 550 : 원료 공급부
152, 252, 452, 552 : 밸브
160a, 160b, 160c, 160d, 260a, 260b, 260c, 360a, 360b, 360c, 460a, 460b, 460c, 560a: 유동성 물질
140, 240, 340, 440, 540 : 용기 170, 270, 370, 470, 570 : 보상 필름

Claims (15)

  1. 하부면에 기판을 고정시켜서 수평 방향으로 이동시키는 기판 이송부;
    상기 기판 이송부의 하부에 배치되고 상부가 개구된 용기; 및
    상기 기판 이송부와 상기 회수 용기의 사이에 배치되어 상기 회수 용기 내에 배치된 유동성 물질을 상기 기판의 표면에 공급하는 원료 공급부를 포함하는 기판 코팅 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 원료 공급부는 상기 유동성 물질을 모세관 현상에 의해 공급하는 것을 특징으로 하는 기판 코팅 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 유동성 물질은 광중합성 액정 고분자 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 코팅 장치.
  4. 하부면에 기판을 고정시켜서 수평 방향으로 이동시키는 기판 이송부;
    상기 기판의 하부에 인접하게 배치되며, 상기 기판의 이동 방향에 대해서 상기 기판과 인접하는 외주면의 접선 방향으로 회전하고, 상기 기판의 하부면에 유동성 물질을 코팅하는 롤러;
    상기 기판의 이동 방향쪽으로 상기 롤러의 표면에 인접하게 배치되며 상기 롤러 상에 부착된 유동성 물질의 일부를 제거하는 닥터 블레이드(Doctor Blade); 및
    상기 롤러 및 상기 닥터 블래이드의 하부에 배치되고 상부가 개구되어 상기 닥터 블래이드에 의해 제거된 유동성 물질을 회수하는 회수 용기를 포함하는 기판 코팅 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 기판은 투명한 절연 기판인 것을 특징으로 하는 기판 코팅 장치.
  6. 제4항에 있어서, 상기 제1 거리가 상기 제2 거리보다 큰 것을 특징으로 하는 기판 코팅 장치.
  7. 제4항에 있어서, 상기 유동성 물질은 액정 화합물 용액을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 코팅 장치.
  8. 제4항에 있어서, 상기 기판 이송부는 상기 기판을 진공 흡착하는 것을 특징으로 하는 기판 코팅 장치.
  9. 제4항에 있어서, 상기 회수 용기와 상기 롤러 사이에 배치되어 상기 회수 용기 내에 배치된 유동성 물질을 상기 롤러의 표면에 공급하는 원료 공급부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 코팅 장치.
  10. 제4항에 있어서, 상기 롤러는 상기 기판의 이동 방향의 반대 방향으로 회전하는 것을 특징으로 하는 기판 코팅 장치.
  11. 제4항에 있어서, 상기 롤러는 상기 기판의 이동 방향과 동일한 방향으로 회전하는 것을 특징으로 하는 기판 코팅 장치.
  12. 제4항에 있어서, 상기 유동성 물질은 광중합성 액정 고분자 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 코팅 장치.
  13. 용기 내에 배치된 유동성 물질을 상기 용기의 상부에 배치된 기판으로 이동시키는 단계; 및
    상기 이동된 유동성 물질을 수평 방향으로 이동하는 기판의 하부 표면상에 부착하는 단계를 포함하는 기판의 코팅 방법.
  14. 제13항에 있어서, 상기 이동된 유동성 물질은 모세관 현상을 이용하여 상기 기판에 부착되는 것을 특징으로 하는 기판의 코팅 방법.
  15. 회수 용기 내에 배치된 유동성 물질을 상기 회수 용기의 상부에 배치된 회전하는 롤러의 외주면에 공급하는 단계;
    상기 롤러의 표면에 인접하게 배치된 닥터 블레이드에 의해 상기 롤러의 외주면에 배치된 유동성 물질의 일부를 제거하는 단계; 및
    상기 롤러의 상부에 인접하게 배치되며 상기 롤러의 외주면의 접선 방향으로 이동하는 기판의 하부면에, 상기 롤러의 외주면에 잔류하는 유동성 물질을 가압하여 코팅하는 단계를 포함하는 기판의 코팅 방법.
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