KR20070051640A - 오엘이디 제조용 스핀코팅 장치 - Google Patents

오엘이디 제조용 스핀코팅 장치 Download PDF

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KR20070051640A
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Abstract

에지 비드의 발생을 원천적으로 제어함으로써 기판의 가용영역을 최대화할 수 있는 오엘이디 제조용 스핀 코팅 장치가 제공된다. 본 발명에 의한 스핀 코팅 장치는 액체의 침입을 억제할 수 있는 밀폐공간과 외기의 유통이 가능한 수납공간을 구비하는 코터 본체부, 코터 본체부의 밀폐공간에 내장되어 있는 구동모터부, 코터 본체부의 수납공간에 설치되는 로딩 플레이트, 구동모터부와 로딩 플레이트를 연결시켜 구동모터부에서 발생한 회전력을 로딩 플레이트에 전달하는 회전축, 및 코터 본체부의 수납공간을 밀폐시키고, 내부에는 로딩 플레이트에 로딩되는 기판의 에지부와 접촉하여 스핀코팅시 기판의 에지부에 필요 이상의 두께로 형성되는 액체를 흘러내리는 방식으로 제거해 주기 위한 가이드부가 형성되어 있는 커버부를 포함한다.
오엘이디, 스핀코팅, 가이드부, 에지 비드

Description

오엘이디 제조용 스핀코팅 장치{Apparatus for spin coating that manufacturing OLED}
도 1은 종래의 오엘이디 디스플레이 패널을 나타내는 단면도이다.
도 2는 스핀코팅을 이용하여 기판(100) 상에 포토레지스터(170)가 형성된 상태를 모식적으로 보여주는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 오엘이디 제조용 스핀 코팅 장치를 모식적으로 나타낸 도면이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
300: 코터 본체부 302: 밀폐공간
303: 수납공간 305: 기판
310: 구동 모터부 315: 가이드부
320: 로딩 플레이트 330: 회전축
340: 커버부
본 발명은 오엘이디 제조용 스핀코팅 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 포토레지스터의 코팅시 기판의 에지부에 발생하는 에지 비드(edge bead)를 코팅단계에서 효과적으로 제거하여 기판의 유효면적을 넓힘으로써 수율(yield)을 향상시킬 수 있는 오엘이디 제조용 스핀코팅 장치에 관한 것이다.
오엘이디(OLED)라 함은 Organic Light Emitting Diode의 약자로서 발광성(luminescent) 유기화합물을 전기적으로 여기시켜(excited) 발광시키는 자발광형 디스플레이를 말한다.
오엘이디는 낮은 전압에서 구동이 가능하고 박형화, 광시야각, 빠른 응답속도 등 LCD에서 문제로 지적되고 있는 결점을 해소할 수 있으며, 다른 디스플레이 소자에 비해 중형 이하에서는 TFT-LCD와 동등하거나 그 이상의 화질을 가질 수 있다는 점과 제조 공정이 단순하여 향후 가격 경쟁에서 유리하다는 등의 장점을 가진 차세대 디스플레이로 주목받고 있다.
이러한 오엘이디는 투명 유리 기판 상에 양전극으로서 ITO 투명 전극 패턴이 형성되어 있는 형태를 가진 하판과 기판 상에 음전극으로서 금속 전극이 형성되어 있는 상판 사이의 공간에 유기 발광성 소재가 형성되어, 상기 투명 전극과 상기 금속 전극 사이에 소정의 전압이 인가될 때 유기 발광성 소재에 전류가 흐르면서 빛을 발광하는 성질을 이용하는 디스플레이 장치이다.
도 1은 종래의 오엘이디 디스플레이 패널을 나타내는 단면도이다.
도 1에 도시된 바와 같이 종래의 오엘이디 디스플레이 패널(10)은 기판(100)상에 하부전극패턴(110)이 형성되고, 상기 하부전극패턴(110) 상에는 화소영역이 정의되는 화소영역을 제외하고 전면에 걸쳐 절연체(insulator; 120)가 형성되며, 상기 절연체(120) 상에는 역테이프형(역마름모형)의 격벽(separator; 130)가 형성되며, 상기 절연체(120)에 의해 노출된 하부전극패턴(110) 상에는 발광유기물층(140)과 상부전극층(150)이 차례대로 적층되어 있으며, 상기의 모든 구조물들은 패시베이션층(passivation layer; 160)에 의해 덮여져 있다.
상기 도 1에서 설명한 절연체(120)와 격벽(130)은 기판(100) 상에 스핀코팅(spin coating)법을 이용하여 네가티브형 포토레지스터(photoresistor)를 코팅한 후 노광 및 현상공정을 거쳐 동시에 형성한다.
도 2는 스핀코팅을 이용하여 기판(100) 상에 포토레지스터(170)가 형성된 상태를 모식적으로 보여주는 도면이다.
도 2에 나타낸 바와 같이 절연체(120)와 격벽(130)을 동시에 형성하기 위해서는 기판(100) 상에 상당한 두께를 가진 포토레지스터(170)를 증착하여야 하는데, 이때 기판(100)의 에지 부위에는 기판의(100)의 중심부분에 비해 표면장력(surface tension)이 한곳에 집중되어 포토레지스터(170)가 증착되는 두께가 기판(100)의 중심부분보다 더 두껍게 형성되는데, 이를 에지 비드(edge bead; 180)라고 한다.
상기와 같이 에지 비드(180)로 인해 기판(100)의 에지 부위는 비유효영역(dead space)이 될 수 있으므로, 종래에 이러한 에지 비드(180)를 효과적으로 제거해주기 위한 방법들이 국내의 여러 특허에 소개되고 있다.
그 중 대표적인 것이 대한민국 특허공개공보 2005-804호, 2005-121378호 인데, 2005-804호에는 웨이퍼 에지 부분 상단에 소정 거리 이격되어 있고 상기 웨이퍼 직경 방향의 소정 거리의 에지 부분을 왕복 운동하며 복수개의 용제 분사 노즐을 구비하는 용제 분사부를 구비하여 에지 비드를 제거하는 방법을 소개하고 있고, 2005-121378호에는 소정의 하지층이 형성된 기판 상의 에지 비드 제거를 위한 신나를 분사하는 노즐을 설치하여 에지 비드를 제거하는 방법을 소개하고 있다.
그러나, 종래의 에지 비드 제거방식은 모두 형성된 에지 비드를 후제거하는 방식에 집중되어 있으며, 원천적으로 에지 비드를 제거해주기 위한 기술은 전무한 형편이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 에지 비드의 발생을 스핀코팅 단계에서 원천적으로 억제할 수 있는 오엘이디 제조용 스핀코팅 장치를 제공하는데에 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기의 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 오엘이디 제 조용 스핀코팅 장치는 액체의 침입을 억제할 수 있는 밀폐공간과 외기의 유통이 가능한 수납공간을 구비하는 코터 본체부, 코터 본체부의 밀폐공간에 내장되어 있는 구동모터부, 코터 본체부의 수납공간에 설치되는 로딩 플레이트, 구동모터부와 로딩 플레이트를 연결시켜 구동모터부에서 발생한 회전력을 로딩 플레이트에 전달하는 회전축, 및 코터 본체부의 수납공간을 밀폐시키고, 내부에는 로딩 플레이트에 로딩되는 기판의 에지부와 접촉하여 스핀코팅시 기판의 에지부에 필요 이상의 두께로 형성되는 액체를 흘러내리는 방식으로 제거해 주기 위한 가이드부가 형성되어 있는 커버부를 포함한다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 첨부 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.
또한, 도면에서 발명을 구성하는 구성요소들의 크기는 명세서의 명확성을 위하여 과장되어 기술된 것이며, 어떤 구성요소가 다른 구성요소의 "내부에 존재하거나, 연결되어 설치된다"고 기재된 경우, 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소 와 접하여 설치될 수도 있고, 그 소정의 이격거리를 두고 설치될 수도 있으며, 이격거리를 두고 설치되는 경우엔 상기 어떤 구성요소를 상기 다른 구성요소에 고정 내지 연결시키기 위한 제3의 수단에 대한 설명이 생략될 수도 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 오엘이디 제조용 스핀 코팅 장치를 모식적으로 나타낸 도면이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 오엘이디 제조용 스핀 코팅 장치(30)는 코터 본체부(300), 구동모터부(310), 로딩 플레이트(320), 회전축(330), 및 커버부(340)를 포함한다.
코터 본체부(300)는 본 발명의 스핀 코팅 장치의 기본이 되는 부재로서 구동 모터부(310)를 포함하는 각종 배선들, 기타 전기장치들을 포함하고 있는 밀폐공간(302)과 로딩 플레이트(320), 및 기판(305)이 장착되는 수납공간(303)으로 구성된다.
구동 모터부(310)는 상기 코터 본체부(300)의 밀폐공간(302)에 내장되어 있으며, 모터의 회전속도(rpm)를 일정하게 하거나 조절하기 위한 미세 콘트롤러(미도시)를 구비하는 경우가 일반적이다.
로딩 플레이트(320)는 실제로 코팅이 이루어질 피코팅체, 즉 기판(305)이 로딩되는 부분으로, 대개 로딩 플레이트(320)의 중심에는 진공 압력을 이용하여 장착되는 기판(305)을 홀딩(holding) 시켜 주기 위한 구멍(미도시)이 뚫려져 있다.
회전축(330)은 구동 모터부(310)에서 발생되는 회전력을 로딩 플레이트(320)에 전달해주기 위한 것으로, 이러한 회전축(330)을 통해 전달된 힘이 로딩 플레이 트(320)에 전달되어, 로딩 플레이트(320)에 장착된 기판이 회전하면서 코팅이 이루어지게 된다.
다만, 회전축(330)의 중심부에는 일단이 상기 로딩 플레이트(320)의 중심에 뚫려져 있는 구멍(미도시)과 연결되어 있고, 타단은 진공장치에 연결되어 있는 관(pipe) 형태의 라인이 형성될 수도 있다.
커버부(340)는 상기 코터 본체부(300)의 수납공간(303)을 밀폐시키기 위한 것으로, 코터 본체부(300)의 내부 또는 코터 본체부(300)의 외곽을 감싸며 수납공간(303)을 밀폐시킬 수 있다.(도 3에서는 외곽을 감싸며 밀폐시키는 형태를 도시함)
상기 커버부(340)의 내부면에는 로딩 플레이트(320)에 장착되는 기판(305)의 에지부와 접촉하여 실제로 스핀코팅이 이루어질 경우 기판(305)의 에지부에 필요 이상의 두께로 형성되는 액체, 즉 에지 비드(edge bead)에 대한 가이드(guide) 역할을 해주어 흘러내리도록 해주어 제거하는 가이드부(315)가 형성되어 있다.
가이드부(315)는 로딩플레이즈(320)에 로딩되는 기판(305)의 에지부위와 접촉되도록 하되, 코터 본체부(300)의 수납공간(303) 바닥면에는 접촉되지 않는 정도의 길이를 가지게 하는 것이 바람직하며, 가이드부(315)를 형성하는 소재로는 포토레지스터에 내성(resistance)이 있고, 강도(strength)가 크지 않고 일정한 연성을 가지는 소재, 구체적으로 테프론, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리스티렌 등과 같은 소재로 형성하는 것이 바람직하다.
가이드부(315)는 기판(305)의 에지 갯수 만큼 커버부(340)에 형성하는 것이 바람직하나, 그 갯수에 의해서 본 발명의 권리범위가 제한되지는 아니하고 가이드부(315)의 갯수는 하나 이상의 범위에서 자유롭게 선택이 가능하다.
이상 첨부된 도면 및 표를 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
본 발명의 실시예에 따른 오엘이디 제조용 스핀 코팅 장치에 의하면 다음의 효과가 하나 또는 그 이상 존재한다.
첫째, 에지 비드의 발생을 원천적으로 제어함으로써 기판의 가용영역을 최대화할 수 있다.
둘째, 에지 부근에서 발생하는 리바운드(rebound)성 결함(defect)의 발생을 최소화할 수 있다.
셋째, 후속공정으로 EBR(edge bead remove) 공정을 진행하더라도 제거할 양이 크게 줄어 들어 신속하고 효율적인 EBR 공정 수행이 가능해 진다.
넷째, 기판의 배면의 오염을 줄일 수 있다.

Claims (4)

  1. 액체의 침입을 억제할 수 있는 밀폐공간과 외기의 유통이 가능한 수납공간을 구비하는 코터 본체부;
    상기 코터 본체부의 상기 밀폐공간에 내장되어 있는 구동모터부;
    상기 코터 본체부의 상기 수납공간에 설치되는 로딩 플레이트;
    상기 구동모터부와 상기 로딩 플레이트를 연결시켜 상기 구동모터부에서 발생한 회전력을 상기 로딩 플레이트에 전달하는 회전축; 및
    상기 코터 본체부의 상기 수납공간을 밀폐시키고, 내부에는 상기 로딩 플레이트에 로딩되는 기판의 에지부와 접촉하여 스핀코팅시 상기 기판의 에지부에 필요 이상의 두께로 형성되는 액체를 흘러내리는 방식으로 제거해 주기 위한 가이드부가 형성되어 있는 커버부를 포함하는 오엘이디 제조용 스핀코팅 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 가이드부는 포토레지스터에 내성이 있고, 연성을 가지는 소재로 형성되는 것을 특징으로 하는 오엘이디 제조용 스핀코팅 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 가이드부를 형성하는 소재는 테프론, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리스티렌 중 선택되는 하나의 소재로 형성되는 것을 특징으로 하는 오엘이디 제조용 스핀코팅 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 가이드부는 상기 로딩 플레이트에 로딩되는 기판의 에지부위와 접촉되고, 상기 코터 본체부의 상기 수납공간 바닥면에는 접촉되지 않는 정도의 길이를 가지는 것을 특징으로 하는 오엘이디 제조용 스핀코팅 장치.
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