KR20070055829A - 진공 건조용 열경화 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 유리 기판에 대하여 진공상태에서 고온 처리를 함으로써, 솔벤트 제거 공정 및 열경화 공정을 동시에 수행할 수 있는, 진공 건조용 열경화 장치에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 진공 건조용 열경화 장치는, 액정 표시 장치(LCD)의 상하부 기판으로 사용되는 유리기판에 대한 포토레지스트 도포 공정 후, 상기 유리기판을 진공 건조시키는 한편 고온으로 가열시키기 위한 가열 플레이트; 상기 가열 플레이트의 내부를 중진공으로 만들기 위해 상기 가열 플레이트의 내부 공기를 흡입하기 위한 진공 펌프; 및 상기 가열 플레이트와 진공 펌프를 연결하기 위한 진공 라인을 포함한다.

Description

진공 건조용 열경화 장치{Baker For Vacuum Dry}
도 1은 일반적인 액정 표시 장치(LCD)의 일실시예 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 진공 건조용 열경화 장치의 일실시예 구성도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
10 : 가열 플레이트 11 : 히팅부
12 : 고정핀 13 : 진공 결합부
14 : 밀폐부 20 : 진공 펌프
30 : 진공 라인 40 : 이동 아암
50 : 유리기판 60 : 냉각 플레이트
본 발명은 액정 표시 장치의 상하부 기판으로 사용되는 유리기판의 제조 공정에 이용되는 열경화 장치에 관한 것으로서, 특히, 진공 건조 공정 및 포토레지스트 열경화 공정을 동시에 수행할 수 있는 진공 건조용 열경화 장치에 관한 것이다.
액정 표시 장치(LCD)는 전계를 이용하여 액정의 광투과율을 조절함으로써 화 상을 표시하기 위한 장치로서, 이러한 액정 표시 장치는 도 1에 도시된 바와 같이 액정(53)을 사이에 두고 서로 대향하여 합착된 두 개의 유리기판(51, 52)으로 구성되어 있다. 이때, 상기 두 개의 유리기판 중 하부 유리기판(51)은 박막 트랜지스터가 구비된 TFT 기판이며, 상부 유리기판은 세 가지 기본 색(적, 녹, 청색)의 염료나 안료를 포함하는 컬러 필터(C/F) 기판이다.
이때, 상기 유리기판을 제조하는 공정으로는 세정(PPCLN), 수분건조(DHP/DSP), 포토레지스트 도포(PR Coating), 솔벤트 제거(VCD), 열경화(SHP), 노광, 현상(Developer), 하드 베이크(Hard Bake) 및 검사 공정들이 있으며, 종래에 이용된 상기와 같은 유리 기판의 제조 공정은, 자동화된 라인에 의해 수행되는 것이 아니라, 각 공정이 개별적으로 수행되었기 때문에 각 공정의 연속성이 없었다.
한편, 상기와 같은 유리기판의 제조 공정에 있어서, 상기 유리기판에는 도포액 예를 들어 포토레지스트액 등이 도포되어 포토레지스트막이 형성되고, 상기 포토레지스트막 위에 회로 패턴에 대응하는 마스크가 덮여진 상태에서 상기 유리기판은 노광 처리되며, 상기 노광 처리된 상기 유리기판은 소위 포토리소그라피(Photo lithography) 기술에 의해 현상처리되어 회로 패턴을 형성하게 된다.
이때, 상기 솔벤트 제거 공정은, 상기 포토레지스트 도포 공정의 수행 중에 포토레지스트(PR)에 혼합되어 있는 솔벤트(Solvent)를 제거하기 위한 공정으로서, 상기 포토레지스트 도포 공정이 수행된 유리기판(Glass)을 진공 건조 장치(VCD)에서 일정시간 동안 진공 상태로 유지시키는 공정이다. 한편, 상기 솔벤트 제거 공정 은 일반적으로 중진공(10-4~10-3Torr) 상태에서 40~50sec 동안 이루어진다.
또한, 상기 열경화 공정은 상기 솔벤트 제거 공정이 끝난 유리(Glass) 기판을 열경화 장치(SHP)(챔버, Soft Baker)에서 약 130℃의 고온으로 160~180sec 동안 가열시킴으로써, 상기 포토레지스트(PR) 도포 공정을 통해 도포된 포토레지스트(PR)를 열경화시키기 위한 공정이다. 즉, 포토레지스트가 도포된 기판은 상기 솔벤트 제거 공정에 의해 주변의 불필요한 포토레지스트가 제거된 후에 상기 열경화 장치로 반입되어 소프트베이크(softbake)처리가 행하여진다.
이때, 상기 열경화 공정에서는 소량의 솔벤트가 기화된 후 다시 상기 챔버에 쌓이게 되며, 이러한 솔벤트는 상기 열경화 장치를 부식시키게 된다는 문제점이 있다. 한편, 종래에 이용된 상기 유리 기판의 제조 공정은 자동화 라인에 의한 자동화 처리가 이루어지지 않았으며, 각 공정마다 유리 기판 등의 이동에 따른 시간 간격이 존재하였다.
따라서, 상기 시간 간격 동안 상기 열경화 장치를 세척함으로써 상기와 같은 부식을 방지하는 방법이 이용되었으나, 상기와 같은 세척에 의해 상기 열경화 장치가 마모될 뿐만 아니라, 전체 공정이 지연될 수 있다는 문제점이 있다.
한편, 상기와 같은 비연속적인 공정에 따른 시간 지연 등의 문제를 해결하기 위하여, 최근에는 상기 공정들을 자동화 라인을 통해 실시하고 있으며, 이에 따라,상기 유리 기판은 자동화 라인을 통해 이동해 가면서 상기 각 공정들에 의해 가공되어지고 있다.
그러나, 각 공정들은 상기 종래의 공정들에서 이용되어오던 장치들에 의해 여전히 시행되고 있으며, 따라서, 상기한 바와 같은 종래의 문제점들, 즉, 상기 열경화 장치의 세척에 따른 전체 공정의 지연문제, 열경화 장치의 부식 및 마모 문제 등이 여전히 존재하고 있다는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 유리 기판에 대하여 진공상태에서 고온 처리를 함으로써, 솔벤트 제거 공정 및 열경화 공정을 동시에 수행할 수 있는, 진공 건조용 열경화 장치를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 진공 건조용 열경화 장치는, 액정 표시 장치(LCD)의 상하부 기판으로 사용되는 유리기판에 대한 포토레지스트 도포 공정 후, 상기 유리기판을 진공 건조시키는 한편 고온으로 가열시키기 위한 가열 플레이트; 상기 가열 플레이트의 내부를 중진공으로 만들기 위해 상기 가열 플레이트의 내부 공기를 흡입하기 위한 진공 펌프; 및 상기 가열 플레이트와 진공 펌프를 연결하기 위한 진공 라인을 포함하되, 상기 가열 플레이트는, 고온 가열을 위한 히팅부; 이동 아암에 의해 운반된 유리 기판이 올려지는 고정핀; 상기 진공 라인을 상기 가열 플레이트에 결합시기키 위한 진공 결합부; 및 상기 유리 기판을 상기 가열 플레이트로 반입/반출 시키는 통로를 제공하는 한편 상기 가열 플레이트의 내부를 외부와 밀폐된 상태로 폐쇄시키기 위한 밀폐부를 포함한다.
또한, 본 발명은 상기 가열 플레이트가 3단으로 구성되는 것을 특징으로 한 다.
또한, 본 발명은 상기 가열 플레이트의 하단에, 상기 가열 플레이트를 통해 열경화 처리된 상기 유리기판에 대해 냉각 공정을 수행할 수 있는 냉각 플레이트(SCP)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부한 도면들을 참조한 실시예의 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예가 상세히 설명된다.
도 2 는 본 발명에 따른 진공 건조용 열경화 장치의 일실시예 구성도이다.
도면에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 진공 건조용 열경화 장치는, 유리 기판을 고온 가열시키기 위한 가열 플레이트(SHP)(10), 상기 가열 플레이트의 내부를 중진공으로 만들기 위해 상기 가열 플레이트의 내부 공기를 흡입하기 위한 진공 펌프(20) 및 상기 가열 플레이트와 진공 펌프를 연결하기 위한 진공 라인(30)을 포함하며, 상기 가열 플레이트(10)는 고온 가열을 위한 히팅부(11), 이동 아암에 의해 운반된 유리 기판이 올려지는 고정핀(12), 상기 진공 라인을 상기 가열 플레이트에 결합시기키 위한 진공 결합부(13) 및 상기 유리 기판을 상기 가열 플레이트로 반입/반출 시키는 통로를 제공하는 한편 상기 가열 플레이트의 내부를 외부와 밀폐된 상태로 폐쇄시키기 위한 밀폐부(14)를 포함하여 구성되어 있다.
이때, 본 발명에 따른 진공 건조용 열경화 장치는, 세 개의 유리기판에 대하여 상기 열경화 공정을 동시에 수행할 수 있도록 상기 가열 플레이트(SHP)(10)가 다단(예를 들어 3단)으로 구성될 수도 있다.
또한, 상기 가열 플레이트(SHP)(10)를 통해 열경화 공정이 수행된 유리기판은 일반적으로 냉각 플레이트(SCP)(50)를 통해 냉각 공정이 수행되고 있으며, 따라서, 본 발명에 따른 진공 건조용 열경화 장치는, 상기 가열 플레이트(SHP)(10)와 함께 냉각 플레이트(HCP)가 다단(예를 들어 2단)으로 구성될 수도 있다.
먼저, 상기 가열 플레이트(SHP)(10)는, 상기한 바와 같이 히팅부(11), 고정핀(12), 진공 결합부(13) 및 밀폐부(14)를 포함하는바, 상기 히팅부(11)는 120~130℃의 열을 발생시킬 수 있는 코일로 구성되며, 도면에 도시되어 있지는 않지만 가열 온도 및 시간 등을 제어하기 위한 제어장치에 의해 제어된다.
상기 밀폐부(14)는 유리 기판이 반입 또는 반출되는 통로를 개폐시키기 위한 도어로서, 이동 아암(40)에 의해 운반되어온 상기 유리 기판은 상기 밀폐부(14)의 개폐에 의해 상기 가열 플레이트(10)의 내부로 반입 또는 반출된다. 이때, 상기 솔벤트 제거(VCD) 공정 시 요구되는 진공 수준은 상기한 바와 같이 10-4~10-3Torr 정도의 중진공으로서, 높은 수준의 진공을 요하는 것이 아님으로 종래에 사용되던 열경화 장치의 도어를 개량하여 사용될 수 있다.
상기 고정핀(12)은 상기 가열 플레이트(10)의 저면에 돌출되어 있는 것으로서, 상기 밀폐부(14)를 통해 반입된 상기 유리 기판을 지지하는 기능을 수행한다.
상기 진공 결합부(13)는 상기 진공 라인(30)을 상기 가열 플레이트(10)와 결합시키기 위한 것으로서, 상기 가열 플레이트(10) 내부가 중진공 상태를 유지할 수 있도록 외부와 밀폐된 구조로 제작된다.
다음으로, 상기 진공 펌프(20)는 상기 진공 라인(30)을 통해 상기 가열 플레이트(10)의 내부 공기를 흡입하여 상기 가열 플레이트 내부를 중진공 상태로 유지하기 위한 것으로서, 일반적으로 사용되는 진공 펌프(20)로 구성될 수 있다. 이때, 상기 진공 펌프(20)는 도면에 도시되어 있지는 않지만 진공 시간 및 진공 정도를 등을 제어하기 위한 제어장치에 의해 제어된다.
마지막으로, 상기 진공 라인(30)은 상기 가열 플레이트의 진공 결합부(13)와 상기 진공 펌프(20)를 연결시켜 주기 위한 것이다.
한편, 상기와 같은 본 발명에 따른 진공 건조용 열경화 장치를 이용하여 진공 건조 공정 및 열경화 공정을 수행하는 방법을 간단히 설명하면 다음과 같다.
즉, 액정 표시 장치에 사용되는 유리 기판을 제조하기 위한 공정 중, 세정(PPCLN), 수분건조(DHP/DSP), 포토레지스트 도포(PR Coating) 과정을 거친 유리 기판(50)은, 상기 이동 아암(40)에 의해 운반되어, 상기 밀폐부(14)를 통해 상기 가열 플레이트에 반입된 후, 상기 고정핀(12) 위에 놓여지게 된다.
상기 유리 기판(50)이 상기 고정핀(12) 위에 놓여진 후 상기 밀폐부(14)가 밀폐되면, 제어장치(도면에 도시되어 있지 않음) 또는 운영자의 스위칭 동작에 의해 상기 히팅부(12)가 가열되는 한편, 상기 진공 펌프(20)가 동작된다.
즉, 상기 유리 기판(50)은 중진공 상태에서 상기 진공 건조 공정이 수행되는 한편, 상기 히팅부(11)에 의해 열경화 공정이 동시에 수행될 수 있다.
한편, 160~180sec에 걸쳐 상기 과정(진공 건조 공정 및 열경화 공정)이 수행 된 상기 유리 기판은 냉각 플레이트(HCP)(60)에서 냉각된 후 노광 장치로 반송되어 그곳에서 소정의 패턴이 노광되며, 그 후 현상 처리 및 포스트 베이크(Hard bake)를 거친 후 최종적으로 검사단계를 거치게 된다.
상술된 바와 같은 본 발명에 따른 진공 건조용 열경화 장치는, 진공 건조 공정 및 열경화 공정을 동시에 수행할 수 있음으로, 전체적으로 유리기판의 제조 공정을 단축시킬 수 있다는 우수한 효과가 있다.
또한, 본 발명은 진공 건조 과정에서 고온의 열을 방출시킴으로써, 포토레지스트 도포과정에서 발생된 솔벤트가 보다 쉽게 기화되어 제거될 수 있도록 한다는 우수한 효과가 있다.
또한, 본 발명은 고진공 상태가 아닌 중진공 상태에서 이루어지는 진공 건조 과정을 수행하기 위한 것으로서, 기존에 이용되고 있는 열경화 장치를 개량하여 제작될 수 있음으로, 제작비용을 절감할 수 있다는 우수한 효과가 있다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여 져야만 할 것이다.

Claims (3)

  1. 액정 표시 장치(LCD)의 상하부 기판으로 사용되는 유리기판에 대한 포토레지스트 도포 공정 후, 상기 유리기판을 진공 건조시키는 한편 고온으로 가열시키기 위한 가열 플레이트;
    상기 가열 플레이트의 내부를 중진공으로 만들기 위해 상기 가열 플레이트의 내부 공기를 흡입하기 위한 진공 펌프; 및
    상기 가열 플레이트와 진공 펌프를 연결하기 위한 진공 라인을 포함하되,
    상기 가열 플레이트는,
    고온 가열을 위한 히팅부;
    이동 아암에 의해 운반된 유리 기판이 올려지는 고정핀;
    상기 진공 라인을 상기 가열 플레이트에 결합시기키 위한 진공 결합부; 및
    상기 유리 기판을 상기 가열 플레이트로 반입/반출 시키는 통로를 제공하는 한편 상기 가열 플레이트의 내부를 외부와 밀폐된 상태로 폐쇄시키기 위한 밀폐부
    를 포함하는 진공 건조용 열경화 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 가열 플레이트는 3단으로 구성되는 것
    을 특징으로 하는 진공 건조용 열경화 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 가열 플레이트의 하단에, 상기 가열 플레이트를 통해 열경화 처리된 상기 유리기판에 대해 냉각 공정을 수행할 수 있는 냉각 플레이트(SCP)
    를 더 포함하는 진공 건조용 열경화 장치.
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